Методика поверки «Модули аналоговые серий ВМХ, ВМЕ, РМЕ» (МП 201-011-2017)

Федеральное государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы (ФГУП «ВНИИМС»)

УТВЕРЖДАЮ

. Иванникова

2017 г.

Заместитель директора

« 07- » (УЛ/ул/Л

Модули аналоговые серий ВМХ, ВМЕ, РМЕ

Методика поверки

МП 201-011-2017 г. Москва

2017

• 1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

• 2 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

• 3 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 4 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ

• 5 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 6 УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ

• 7 ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ....................................................................

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ........................................................................

  • 8.1 Внешний осмотр......................................................................................

  • 8.2 Проверка идентификационных данных программного обеспечения,

  • 8.3 Опробование

  • 8.4 Проверка основных метрологических характеристик модулей

    • 8.4.1 Проверка основных погрешностей измерительных каналов, реализующих линейное

аналого-цифровое преобразование сигналов силы и напряжения постоянного электрического тока, электрического сопротивления, частоты следования импульсов

• 8.4.2 Проверка основных погрешностей измерительных каналов, реализующих аналого-

цифровое преобразование сигналов от термопреобразователей сопротивления

• 8.4.3 Проверка основных погрешностей измерительных каналов, реализующих аналого-

цифровое преобразование сигналов от термопар

• 8.4.4 Проверка основных погрешностей измерительных каналов, реализующих линейное

цифро-аналоговое преобразование сигналов силы и напряжения постоянного электрического тока

• 9 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Протокол проверки модуля

• 1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

Настоящая методика устанавливает объем, средства и методы первичной и периодической поверок модулей аналоговых серий ВМХ, ВМЕ, РМЕ (далее - модули) серийного производства.

Модули предназначены для измерительного аналого-цифрового преобразования сигналов силы и напряжения постоянного электрического тока, частоты следования импульсов, электрического сопротивления, в том числе сигналов от термопар и термопреобразователей сопротивления; цифро-аналогового преобразования сигналов силы и напряжения постоянного электрического тока.

Первичную поверку модулей выполняют после выпуска из производства перед их вводом в постоянную эксплуатацию, а также после ремонта. Периодическую поверку модулей выполняют в процессе их эксплуатации.

Допускается проведение поверки отдельных измерительных каналов модуля, а также отдельных величин и диапазонов измерений/воспроизведений, в соответствии с заявлением владельца модуля с обязательным указанием в свидетельстве о поверке информации об объёме проведённой поверки.

Интервал между поверками - 5 лет.

• 2 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

  • 2.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки

Продолжение таблицы 1

• 3 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

  • 3.1 В таблице 2 приведены рекомендуемые для поверки модулей средства поверки.

Таблица 2 - Рекомендуемые средства поверки

• 3.2 Для контроля условий поверки рекомендуется использовать следующие средства измерений (или аналогичные, обеспечивающие определение условий поверки с требуемой точностью):

- прибор комбинированный Testo 608-Н2, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 53505-13, пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений температуры окружающего воздуха ±0,5 °C в диапазоне от 0 до +50 °C; пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений относительной влажности окружающего воздуха ±3 % в диапазоне от 15 до 85 %;

-барометр-анероид метеорологический БАММ-1, регистрационньш номер в Федеральном информационном фонде № 5738-76, пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений атмосферного давления ±0,2 кПа в диапазоне от 80 до 106 кПа.

• 3.3 Допускается использовать иные средства поверки, не приведенные в таблице 2, при соблюдении следующих условий:

• - погрешность средства поверки не должна быть более 1/5 предела контролируемого значения погрешности в условиях поверки;

• - допускается использовать средства поверки, имеющие пределы допускаемых значений погрешности не более 1/3 пределов контролируемых значений погрешности в условиях поверки, в этом случае должен быть введен контрольный допуск, равный 0,8 (см. МИ 187-86, МИ 188-86);

• - дискретность регулирования сигналов от калибратора тока, подключаемого к входам модуля, не должна превышать 0,3 номинальной ступени квантования проверяемого канала.

• 4 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ

  • 4.1 Поверку приборов должен выполнять поверитель, прошедший инструктаж по технике безопасности, освоивший работу с поверяемым модулем и используемыми средствами поверки. Поверитель должен быть аттестован в соответствии с действующими нормативными документами.

• 5 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

  • 5.1 При проведении поверки модулей соблюдают требования безопасности, предусмотренные документами «Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок» (Приложение к приказу Министерства труда и социальной защиты РФ №328н от 24.07.2013 г.), ГОСТ 12.3.019-80 «Система стандартов безопасности труда. Испытания и измерения электрические. Общие требования безопасности», ГОСТ 12.2.007.0-75 «Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности», ГОСТ 12.1.019-2009 «Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты», ГОСТ 12.2.091-2002 «Безопасность электрических контрольно-измерительных приборов и лабораторного оборудования. Часть 1. Общие требования» (или более новые редакции указанных документов), и требования безопасности, указанные в технической документации на модули, применяемые средства поверки и вспомогательное оборудование.

• 6 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

  • 6.1 Экспериментальные работы по подтверждению метрологических характеристик модулей выполняют в нормальных условиях измерений:

• - температура окружающей модули среды от +23 до +27 °C;

• - относительная влажность                  от 30 до 80 %;

• - атмосферное давление                      от 84,0 до 106,7 кПа.

• 6.2 Напряжение питания модуля при проведении экспериментальных работ: от 23 до 25 В постоянного тока.

• 6.3 Контроль климатических условий и напряжения питающей сети проводится непосредственно перед проведением экспериментальных работ и в процессе их выполнения.

• 6.4 Средства измерений, применяемые при поверке, должны быть поверены и иметь действующие свидетельства о поверке. Все эталоны, используемые в качестве основных средств поверки, должны быть аттестованы в установленном порядке.

• 7 ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

  • 7.1 Перед проведением поверки представляют следующие документы на поверяемый модуль:

• - описание типа;

• - методику поверки;

• - руководства по подключению и настройке;

• - предыдущее свидетельство о поверке (при периодической поверке).

• 7.2 Прогревают средства поверки и модули в течение необходимого количества времени, указанного в руководствах по эксплуатации на них.

• 7.3 Измеряют и заносят в протокол поверки значения температуры и влажности окружающего воздуха, атмосферного давления.

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

  • 8.1 Внешний осмотр

    • 8.1.1 Проверяют целостность корпуса проверяемого модуля и отсутствие видимых повреждений, а также следов коррозии и нагрева в местах подключения проводных линий.

    • 8.1.2 При обнаружении несоответствий по п. 8.1.1 дальнейшие операции по поверке модуля приостанавливают до устранения выявленных несоответствий или подтверждения отсутствия влияния обнаруженных дефектов на функционирование и метрологические характеристики модуля.

  • 8.2 Проверка идентификационных данных программного обеспечения

    • 8.2.1 Сравнивают наименование и номер версии внешнего программного обеспечения (далее - ВПО) модулей, установленного на станции оператора (компьютере), с данными, приведёнными в таблице 3.

Таблица 3 - Идентификационные данные ВПО модулей

• 8.2.2 Проверяемый модуль признают прошедшим идентификацию ПО, если идентификационные данные ВПО, установленного на станции оператора (компьютере), соответствуют данным, приведённым в таблице 3.

• 8.3 Опробование

  • 8.3.1 Опробование проводят в соответствии с требованиями эксплуатационной документации на проверяемый модуль.

  • 8.3.2 Проводят проверки функционирования визуализации измеряемых модулем параметров на графическом дисплее станции оператора (компьютера).

  • 8.3.3 При наличии ошибок в визуализации измеряемых модулем параметров (несоответствие диапазонов измерений, отображаемых единиц величин и т.п.) проводят дополнительную настройку ВПО Unity Pro и модулей до устранения выявленных несоответствий.

• 8.4 Проверка основных метрологических характеристик модулей

Проверка проводится по пп. 8.4.1 - 8.4.4 с занесением информации в протокол поверки (рекомендованная форма приведена в Приложении А).

• 8.4.1 Проверка основных погрешностей измерительных каналов, реализующих линейное аналого-цифровое преобразование сигналов силы и напряжения постоянного электрического тока, электрического сопротивления, частоты следования импульсов

  • 8.4.1.1 Для проверки погрешности измерительного канала модуля (далее - ИК) выбирают 5 проверяемых точек Z,, i = 1, 2, 3, 4, 5, равномерно распределенных по диапазону измерений силы постоянного электрического тока, напряжения постоянного электрического тока, электрического сопротивления или частоты следования импульсов, в зависимости от типа проверяемого ИК (например, 0 - 5 %, 25 %, 50 %, 75 % и 95 - 100 % от диапазона).

  • 8.4.1.2 Подключают средство поверки (калибратор силы/напряжения постоянного электрического тока, генератор частоты следования импульсов или магазин электрического сопротивления, в зависимости от типа проверяемого ИК) ко входу модуля согласно схеме, приведенной на рисунке 1.

  • 8.4.1.3 Для каждой точки Zj проводят операции в следующей последовательности:

• - устанавливают от средства поверки значение сигнала (в зависимости от типа проверяемого ИК), соответствующее значению Z;;

• - считывают с экрана компьютера значение выходного сигнала Yj в миллиамперах, вольтах, милливольтах, герцах или омах (в зависимости от типа проверяемого ИК);

Примечание - при нестабильности показаний Y; проводят не менее 4 отсчетов показаний, и выбирают из них результат, наиболее отклоняющийся от заданного значения.

• - вычисляют абсолютную погрешность Aj ИК в проверяемой точке по формуле

4= Yj-Zj;

• - вычисляют приведенную погрешность у; ИК в процентах от нормирующего значения (для всех типов ИК, за исключением ИК частоты следования импульсов) по формуле

А,

Уг / -¹⁰⁰’

^лп

где Х_п - нормирующее значение, указанное в описании типа.

• - для ИК частоты следования импульсов в поддиапазоне от 5 до 50 кГц вычисляют относительную погрешность 8; в процентах от измеренного значения по формуле

А;

6i=^-100

Рисунок 1 - Схема подключений при определении погрешностей ИК, реализующих линейное аналого-цифровое преобразование сигналов силы или напряжения постоянного электрического тока, электрического сопротивления, частоты следования импульсов

• 8.4.1.4 Проверяемый ИК считают успешно прошедшим проверку, если в каждой из проверяемых точек Zj выполняется неравенство |yj < |у|, или |AJ < |А| (для поддиапазона от 0 до 4999 Гц ИК частоты следования импульсов), или |8;| < |8| (для поддиапазона от 5 до 50 кГц ИК частоты следования импульсов), где у, А и 8 - соответственно пределы допускаемой основной приведенной, абсолютной или относительной погрешности, указанные в описании типа.

• 8.4.2 Проверка основных погрешностей измерительных каналов, реализующих аналого-цифровое преобразование сигналов от термопреобразователей сопротивления

  • 8.4.2.1 Для проверки погрешности ИК сигналов от термопреобразователей сопротивления выбирают 5 проверяемых точек Tj, i = 1, 2, 3, 4, 5 равномерно распределенных по диапазону измеряемой температуры (например, 0 - 5 %, 25 %, 50 %, 75 % и 95 - 100 % от диапазона измерений), записывают значения Tj в градусах Цельсия.

  • 8.4.2.2 Для типа термопреобразователя сопротивления, на прием сигналов от которого настроен проверяемый ИК, находят значения сопротивлений R, в омах, соответствующие значениям температур Tj (термопреобразователи типов Pt 100 и Pt1000 могут иметь номинальную статистическую характеристику (НСХ) согласно документам ГОСТ 6651-2009, IEC 751-1995, Л8 С1604-1997; типов NilOO и NilOOO - НСХ согласно документу DIN43760-1987; типа CulO - НСХ согласно медной обмотке Эдисона № 15 (а = 0,04274 °С-1), типов Си50 и Cui00 - НСХ согласно документу ГОСТ 6651-94).

  • 8.4.2.3 Подключают магазин электрического сопротивления ко входу модуля согласно схеме, приведенной на рисунке 2.

  • 8.4.2.4 Для каждой точки Tj проводят операции в следующей последовательности:

-устанавливают от магазина электрического сопротивления значение входного сигнала R,;

- считывают значение выходного сигнала Yj в градусах Цельсия с экрана компьютера;

Примечание - при нестабильности показаний Y; проводят не менее 4 отсчетов показаний и выбирают из них результат, наиболее отклоняющийся от заданного значения.

-вычисляют абсолютную погрешность Aj ИК в градусах Цельсия в проверяемой точке по формуле:

Ai= Yj-Ti.

Рисунок 2 - Схема подключений при определении погрешностей ИК, реализующих аналого-цифровое преобразование сигналов от термопреобразователей сопротивления

• 8.4.2.5 Проверяемый ИК считают успешно прошедшим проверку, если в каждой из проверяемых точек выполняется неравенство |Aj | < |Д|, где А - пределы допускаемой основной абсолютной погрешности, указанные в описании типа.

• 8.4.3 Проверка основных погрешностей измерительных каналов, реализующих аналого-цифровое преобразование сигналов от термопар

  • 8.4.3.1 Для проверки погрешности ИК сигналов от термопар выбирают 5 проверяемых точек Tj, i = 1,2, 3, 4, 5 равномерно распределенных по диапазону измеряемой температуры (например, 0 - 5 %, 25 %, 50 %, 75 % и 95 - 100 % от диапазона измерений), записывают значения Tj в градусах Цельсия.

  • 8.4.3.2 Для типа термопары, на прием сигналов от которой настроен проверяемый ИК, находят значения напряжений постоянного тока U; в милливольтах, соответствующие значениям температур Т, (термопары В, Е, К, N, Т, J, R и S имеют НСХ согласно документу ГОСТ Р 8.585-2001; типов L и U - НСХ согласно документу DIN 43710-1985).

  • 8.4.3.3 Подключают калибратор напряжения постоянного электрического тока ко входу модуля согласно схеме, приведенной на рисунке 3.

  • 8.4.3.4 Для каждой точки Т, проводят операции в следующей последовательности:

• - термометром с погрешностью не более ±0,1 °C измеряют температуру Т_х._сд в месте расположения холодного спая (если эту температуру модуль измеряет с использованием внешнего термопреобразователя сопротивления типа Pt 100 или фирменного блока TELEFAST АВЕ7СРА412); или подают с помощью магазина электрического сопротивления на клеммы сигналов холодного спая электрический сигнал, соответствующий температуре холодного спая T_x._c.i= 25 °C; или программно настраивают значения холодного спая на 0 °C;

• - рассчитывают значение входного сигнала U_Xj в милливольтах с учетом температуры холодного спая (если она не равна 0 °C) по следующей формуле:

U\i Uj - Ujx c.,

где Utx c. - значение напряжения постоянного электрического тока, соответствующее измеренному (или установленному с помощью магазина электрического сопротивления) значению температуры холодного спая T_{x c}.i (НСХ по документам, указанным в п. 8.4.3.2);

- устанавливают от калибратора значение входного сигнала Щ;

-считывают значение выходного сигнала Y; в градусах Цельсия с экрана компьютера;

Примечание - при нестабильности показаний Yj проводят не менее 4 отсчетов показаний и выбирают из них результат, наиболее отклоняющийся от заданного значения.

-вычисляют абсолютную погрешность А; ИК в градусах Цельсия в проверяемой точке по формуле:

Ai = Yj - Т_;.

Рисунок 3 - Схема подключений при определении погрешностей ИК, реализующих аналого-цифровое преобразование сигналов от термопар

• 8.4.3.5 Проверяемый ИК считают успешно прошедшим проверку, если в каждой из проверяемых точек выполняется неравенство |А;| < |А|, где А - пределы допускаемой основной абсолютной погрешности, указанные в описании типа.

• 8.4.4 Проверка основных погрешностей измерительных каналов, реализующих линейное цифро-аналоговое преобразование сигналов силы и напряжения постоянного электрического тока

  • 8.4.4.1 Для проверки погрешности ИК выбирают 5 проверяемых точек Zj, i = 1, 2, 3, 4, 5, равномерно распределенных по диапазону воспроизведения силы или напряжения постоянного электрического тока, в зависимости от типа ИК (например, 0 - 5 %, 25 %, 50 %, 75 % и 95 - 100 % от диапазона).

  • 8.4.4.2 Подключают мультиметр к выходу модуля согласно схеме, приведенной на рисунке 4.

  • 8.4.4.3 Для каждой точки Zj проводят операции в следующей последовательности:

• - устанавливают с клавиатуры компьютера входной код Xi, соответствующий значению Zj выходного сигнала;

• - измеряют мультиметром значение выходного сигнала Y;;

Примечание - при нестабильности показаний Yj проводят не менее 4 отсчетов показаний и выбирают из них результат, наиболее отклоняющийся от заданного значения.

• - вычисляют абсолютную погрешность Aj ИК в миллиамперах, вольтах или милливольтах (в зависимости от типа проверяемого ИК) в проверяемой точке по формуле

Ai = Yj - Zi;

-вычисляют приведенную погрешность у; ИК в процентах от нормирующего значения по формуле

Ai

у_Г / -100,

^лп

где Х_п - нормирующее значение, указанное в описании типа.

Рисунок 4 - Схема подключений при определении погрешностей ИК, реализующих линейное цифро-аналоговое преобразование сигналов силы и напряжения постоянного электрического тока

• 8.4.4.4 Проверяемый ИК считают успешно прошедшим испытания, если в каждой из проверяемых точек выполняется неравенство |у,| < |у|, где у - пределы допускаемой основной приведенной погрешности, указанные в описании типа.

• 9 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

  • 9.1 По окончанию работ по поверке выписывают свидетельство о поверке на модуль в соответствии с приказом № 1815 от 02.07.2015 г. «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке» с указанием информации об объёме проведённой поверки и протоколом поверки по желанию владельца СИ. На корпус модуля или на свидетельство о поверке наносят знак поверки.

  • 9.2 При отрицательных результатах проверки модуля этот модуль не допускают к применению, оформляют на него извещение о непригодности в соответствии с приказом № 1815 от 02.07.2015 г. «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке».

Начальник отдела 201 «Отдел метрологического обеспечения измерительных систем»

аширкина

ФГУП «ВНИИМС»

Разработал:

Инженер отдела 201 «Отдел метрологического обеспечения измерительных систем»

А.А. Коновалов

ФГУП «ВНИИМС»

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(рекомендация)

Таблица 1 - Протокол поверки модуля___________

Тип модуля