Методика поверки «Уровнемеры микроволновые бесконтактные Micropilot FMR6x» (МП 208-042 -17)

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ

(ФГУП "ВНИИМС”)

УТВЕРЖДАЮ

" Зо” Об 2017 г.

Заместитель директора метрологии "ВНИИМС" Иванникова

Государственная система обеспечения единства измерений

Методика поверки

МП 208-042-17

Москва

2017

• 1.1 Настоящий документ распространяется на уровнемеры микроволновые бесконтактные Micropilot FMR6x фирмы Endress+Hauser GmbH+Co.KG, Германия, при использовании их в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора, и устанавливает требования к методам и средствам их первичной и периодической поверки.

• 1.2 Интервал между поверками - не более 5 лет.

• 1.3 Методика описывает 3 метода поверки:

• -  с демонтажом;

• -   без демонтажа (на месте эксплуатации);

• -  имитационный.

• 1.4 Для первичной поверки допускается использование только метода поверки с демонтажом уровнемера.

• 1.5 Для периодической поверки допускается использование всех 3-х методов поверки. Метод поверки выбирается пользователем уровнемера, исходя из экономических факторов и особенностей технологического процесса в месте установки уровнемера.

2.1 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

• 2.1.1 При проведении поверки выполняют следующие операции:

• -   внешний осмотр, п. 2.6.1;

• -   проверка идентификационных данных ПО, п. 2.6.2;

• -   опробование, п. 2.6.3;

• -   определение метрологических характеристик, п. 2.6.4.

2.2 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 2.2.1 При проведении поверки применяют следующие средства измерений и вспомогательное оборудование:

• -  установка уровнемерная поверочная 1-го разряда по ГОСТ 8.321-2013;

• -  рулетка измерительная металлическая 2-го класса точности по ГОСТ 7502-98, компарированная по МИ 1780-87;

• -  источник постоянного тока напряжением 24 В, переменного тока 220 В частотой 50 Гц;

• -  термометр лабораторный с ценой деления 0,1 °C по ГОСТ 28498-90;

• -  психрометр типа М-34 по ГОСТ 17142-78;

• -  угломер с нониусом по ГОСТ 53788-88;

• -  подставка для уровнемера и металлический экран;

• -  устройство для измерения расстояния.

• 2.2.2 Допускается применение аналогичных указанным в п.2.2.1 средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

• 2.2.3 Все средства измерений должны быть поверены органами Государственной метрологической службы и иметь действующие свидетельства о поверке.

2.3 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 2.3.1 При проведении поверки соблюдают требования безопасности, определяемые:

• -    правилами безопасности труда и пожарной безопасности, действующими на поверочной установке;

• -     правилами безопасности при эксплуатации используемых эталонов, испытательного оборудования и поверяемого уровнемера приведенными в эксплуатационной документации.

• 2.3.2 Монтаж электрических соединений должен производиться в соответствии с ГОСТ 12.3.032 и "Правилами устройства электроустановок" (раздел VII).

• 2.3.3 К поверке допускают лиц, имеющих квалификационную группу по технике безопасности не ниже II в соответствии с "Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей", изучивших руководство по эксплуатации на уровнемер и настоящий документ.

2.4 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

• 2.4.1 При проведении поверки соблюдают следующие условия:

• -  температура окружающего воздуха 20 ±5 °C;

• -  относительная влажность воздуха 30...80 %;

• -  атмосферное давление 86...107 кПа.

2.5 ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

• 2.5.1 Подготовка уровнемера к работе.

Перед проведением поверки уровнемер подготавливают к работе согласно руководству по эксплуатации (раздел "Ввод в эксплуатацию").

Зная используемый диапазон измерений для данного уровнемера (т.е. при известном месте установки и параметрах резервуара, на который будет установлен уровнемер), вводят в рабочее меню уровнемера значение расстояния Le, соответствующее нулевому уровню продукта и значение Lf, соответствующее уровню заполненного резервуара. Расстояния измеряются от нижнего края присоединения к процессу (фланцевого или резьбового).

• 2.5.2 Проверка токового выхода.

Для уровнемеров, имеющих цифровой выход (HART®, PROFIBUS-PA, Foundation Fieldbus), а также имеющих токовый выход, но работающих в одно- или многоадресном режиме HART®, проверка токового выхода не требуется.

Для проверки токовых выходов, для каждого токового выхода, имеющегося у прибора, в разделе меню "моделирование" ("simulation") последовательно задают не менее трёх токовых значений (например, 4, 12 и 20 мА) в произвольном порядке.

Уровнемер считают проверенным по токовому выходу, если отклонение измеренного значения от заданного не превышает ±0,25 % от диапазона измерений.

2.6 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 2.6.1 Внешний осмотр.

  • 2.6.1.1 При внешнем осмотре устанавливают:

• -  на уровнемере отсутствуют механические повреждения, препятствующие его применению;

• -  надписи и обозначения на уровнемере четкие и соответствуют требованиям эксплуатационной документации;

• -  комплектность уровнемера, соответствует указанной в документации;

• -  соответствие исполнения уровнемера его маркировке.

• 2.6.1.2 Уровнемер не прошедший внешний осмотр, к поверке не допускают.

• 2.6.2 Проверка идентификационных данных ПО.

  • 2.6.2.1 При включенном уровнемере номера версий ПО должны:

• -  выводиться на дисплей прибора путем следующих команд в меню прибора Diagnostics —* Device info —> Firmware version (Диагностика Информация о приборе -* Версия прибора);

• -  отображаться в программном обеспечении DeviceCare в следующем разделе Diagnostics Device information —> Firmware version (Диагностика —> Информация о приборе —> Версия программного обеспечения).

Номера версий ПО также должны отображаться на дисплее прибора при его включении как неактивные, не подлежащие изменению, в случае наличия дисплея у данного исполнения прибора.

• 2.6.2.2 Результаты проверки считаются положительными, если отображаются следующие идентификационные данные программного обеспечения, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО

• 2.6.3 Опробование.

При первичной поверке в органах Государственной метрологической службы России, а также при периодической поверке, уровнемер опробуют перед поверхностью передвижного экрана.

Результат опробования считают положительным, если при увеличении/уменыпении расстояния до экрана соответствующим образом изменялись показания уровнемера.

• 2.6.4 Определение метрологических характеристик.

  • 2.6.4.1 Уровнемеры в исполнении без фланца или с фланцем наружным диаметром менее 300 мм монтируют на металлической пластине диаметром не менее 300 мм.

  • 2.6.4.2 Используют поверочную установку по ГОСТ 8.321-2013.

  • 2.6.4.3 В качестве имитатора уровня продукта используют ровную поверхность стены или экрана, в которую направляют антенну уровнемера (см. рис. 1). Плоскость стены (экрана) должна быть строго перпендикулярна оси антенны (допуск не более ±1 °). Угол между плоскостью стены (экрана) и осью антенны контролируется при помощи угломера с нониусом. Расстояние между осью антенны уровнемера и краем стены (экрана) должно составлять не менее 0,5 м (см. рис. 1). Расстояние между осью антенны уровнемера и различными препятствиями (металлическими предметами, железобетонными конструкциями и т.п.) должно составлять не менее 2 м.

    

Примечание: при используемом диапазоне измерений более 30 м в качестве имитатора уровня продукта рекомендуется использовать трехгранный уголковый отражатель, эскиз которого с указанием рекомендуемых размеров приведен в приложении А.

Передвижной экран устанавливают в позицию, соответствующую уровню пустого резервуара Le, заданному в п. 2.5.1. Проводят два измерения и записывают в протокол показания рулетки и уровнемера.

Передвижной экран устанавливают в позицию, соответствующую уровню полного резервуара Lf, заданному в п. 2.5.1 и выполняют те же действия, что и для предыдущей позиции.

Определяют значение абсолютной погрешности уровнемера б_у абс по формуле

бу абс. ^— Ln — Ly,                                 (1)

где

L_n - измеренное значение рулеткой/эталоном в позиции 1 и 2, мм;

L_y - измеренное значение уровнемером в позиции 1 и 2, мм.

Уровнемер считают выдержавшим поверку, если полученное при поверке наибольшее из значений абсолютной погрешности уровнемера не превышает предела допускаемой погрешности, указанной в основных технических характеристиках для данной модели уровнемера.

• 2.6.5 Уровнемер, выдержавший поверку в указанных условиях, считают пригодным для работы с другими продуктами, соответствующими требованиям по эксплуатации.

• 2.6.6 В соответствии с п. 16 и п. 18 приказа Минпромторга России от 2 июля 2015 г. №1815 на основании письменного заявления владельца периодическую поверку уровнемеров, введенных в эксплуатацию, допускается проводить только для используемых участков диапазонов измерений применяемых величин и для соответствующих измерительных каналов.

2.6.7 При положительных результатах поверки с демонтажом уровнемер признают годными к измерениям уровня жидких и сыпучих продуктов с погрешностью, указанной в таблице 2.

Таблица 2 - Пределы основной допускаемой абсолютной погрешности

* диапазон измерений определяется конструктивным исполнением антенны, типом измеряемой среды и монтажом датчика

2.7 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

• 2.7.1 Результаты поверки оформляют протоколом по форме, приведенной в Приложении В.

• 2.7.2 Положительные результаты поверки оформляют записью в Паспорте, удостоверенной подписью поверителя и нанесением знака поверки или выдают свидетельство о поверке по установленной форме в соответствии с приказом Минпромторга России от 02 июля 2015 г. №1815 «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке».

• 2.7.3 При отрицательных результатах поверки выписывается «Извещение о непригодности к применению» в соответствии с приказом Минпромторга России от 02 июля 2015 г. №1815.

3.1 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

• 3.1.1 При проведении поверки выполняют следующие операции:

• -   внешний осмотр, п. 3.6.1;

• -  проверка идентификационных данных ПО, п. 3.6.2;

• -   опробование, п. 3.6.3;

• -   определение метрологических характеристик, п. 3.6.4.

3.2 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 3.2.1 При проведении поверки применяют следующие средства измерений и вспомогательное оборудование:

• -  рулетка измерительная металлическая 2-го класса точности по ГОСТ 7502-98, компарированная по МИ 1780-87;

• -  источник постоянного тока напряжением 24 В, переменного тока 220 В частотой 50 Гц;

• -  термометр лабораторный с ценой деления 0,1 °C по ГОСТ 28498-90;

• -  психрометр типа М-34 по ГОСТ 17142-78.

• 3.2.2 Допускается применение аналогичных указанным в п. 3.2.1 средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик, поверяемых СИ с требуемой точностью.

• 3.2.3 Все средства измерений должны быть поверены органами Государственной метрологической службы и иметь действующие свидетельства о поверке.

3.3 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 3.3.1 При проведении поверки соблюдают требования безопасности, определяемые:

• -  правилами безопасности труда и пожарной безопасности, действующими на поверочной установке;

• -  правилами безопасности при эксплуатации используемых эталонов, испытательного оборудования и поверяемого уровнемера приведенными в эксплуатационной документации.

• 3.3.2 Монтаж электрических соединений должен производиться в соответствии с ГОСТ 12.3.032 и "Правилами устройства электроустановок" (раздел VII).

• 3.3.3 К поверке допускают лиц, имеющих квалификационную группу по технике безопасности не ниже II в соответствии с "Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей", изучивших руководство по эксплуатации на уровнемер и настоящий документ.

3.4 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

• 2.4.1 При проведении поверки соблюдают следующие условия:

• -  температура окружающего воздуха 20 ±30 °C;

• -  относительная влажность воздуха 30...80 %;

• -  атмосферное давление 86...107 кПа.

3.5 ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

• 3.5.1 Проверка токового выхода.

Для уровнемеров, имеющих цифровой выход (HART®, PROFIBUS-PA, Foundation Fieldbus), а также имеющих токовый выход, но работающих в одно- или многоадресном режиме HART®, проверка токового выхода не требуется.

Для проверки токовых выходов, для каждого токового выхода, имеющегося у прибора, в разделе меню "моделирование" ("simulation") последовательно задают не менее трёх токовых значений (например, 4, 12 и 20 мА) в произвольном порядке.

Уровнемер считают проверенным по токовому выходу, если отклонение измеренного значения от заданного не превышает ±0,25 % от диапазона измерений.

3.6 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 3.6.1 Внешний осмотр выполняют в соответствии с п. 2.6.1 данной методики.

• 3.6.2 Проверку идентификационных данных ПО выполняют в соответствии с п.

• 2.6.2 данной методики.

• 3.6.3 Опробование.

Опробуют уровнемер на месте эксплуатации, при имеющейся возможности увели-чения/уменыпения уровня продукта в резервуаре.

Результат опробования считают положительным, если при увеличении/уменыпении уровня соответствующим образом изменялись показания уровнемера.

• 3.6.4 Определение метрологических характеристик.

При проведении поверки без демонтажа поверхность продукта в резервуаре должна быть ровной/спокойной, перемешивающее устройство в резервуаре (при его наличии) отключено. Заполнение/опорожнение резервуара в процессе измерений не допускается.

С помощью рулетки проводят измерение при исходном уровне продукта в резервуаре и записывают в протокол показания рулетки и уровнемера.

Если имеется возможность заполнения/опорожнения резервуара до определённых уровней, значения которых однозначно определены, например, конструкцией резервуара, подходящих трубопроводов или технологическим процессом (например, по известным значениям "В", т.е. верхнего и "Н", т.е. нижнего уровней, известных из протокола измерений параметров резервуара от соответствующих служб резервуарного парка предприятия, полученных при составлении калибровочных таблиц резервуара), то поверка может проводиться по данным уровням.

Проводят измерения с помощью рулетки или заполняют/опорожняют резервуар до однозначно определенных уровней два раза и записывают в протокол показания рулет-ки/резервуара и уровнемера.

Определяют значения абсолютной погрешности уровнемера б_у абс по формуле

бу абс. ^— Ln ^— Ly,               (2)

где

L_n - измеренное значение рулеткой/однозначно определенный уровень, мм;

L_y - измеренное значение уровнемером, мм.

Уровнемер считают выдержавшим поверку, если полученное при поверке наибольшее из значений абсолютной погрешности уровнемера не превышает предела допускаемой погрешности, указанной в основных технических характеристиках для данной модели уровнемера.

• 3.6.5 Уровнемер, выдержавший поверку в указанных условиях, считают пригодным для работы с другими продуктами, соответствующими требованиям по эксплуатации.

• 3.6.6 В соответствии с п.16 и п.18 приказа Минпромторга России от 2 июля 2015 г. №1815 на основании письменного заявления владельца периодическую поверку уровнемеров, введенных в эксплуатацию, допускается проводить только для используемых участков диапазонов измерений применяемых величин и для соответствующих измерительных каналов.

• 3.6.7 При положительных результатах поверки без демонтажа уровнемер признают годными к измерениям уровня жидких и сыпучих продуктов с погрешностью, указанной в таблице 2.

3.7 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

• 3.7.1 Результаты поверки оформляют протоколом по форме, приведенной в Приложении В.

• 3.7.2 Положительные результаты поверки оформляют записью в Паспорте, удостоверенной подписью поверителя и нанесением знака поверки или выдают свидетельство о поверке по установленной форме в соответствии с приказом Минпромторга России от 02 июля 2015 г. №1815 «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке».

• 3.7.3 При отрицательных результатах поверки выписывается «Извещение о непригодности к применению» в соответствии с приказом Минпромторга России от 02 июля 2015 г. №1815.

4.1 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

• 4.1.1 Имитационный метод поверки уровнемеров микроволновых бесконтактных

Micropilot FMR6x состоит из следующих операций:

• - внешний осмотр, п. 4.6.1;

• - проверка идентификационных данных ПО, п. 4.6.2;

• - определение метрологических характеристик, п. 4.6.3.

4.2 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 4.2.1 Для определения метрологических характеристик уровнемера применяют программное обеспечение с функцией Heartbeat Verification, которое должно быть активировано в уровнемере.

• 4.2.2 Персональный компьютер с возможностью подключения к уровнемеру при помощи USB или Bluetooth® интерфейса (см. руководство по эксплуатации).

4.3 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 4.3.1 При проведении поверки соблюдают требования безопасности, определяемые:

• -  правилами безопасности труда и пожарной безопасности, действующими на поверочной установке;

• -  правилами безопасности при эксплуатации используемых эталонов, испытательного оборудования и поверяемого уровнемера приведенными в эксплуатационной документации.

• 4.3.2 Монтаж электрических соединений должен производиться в соответствии с ГОСТ 12.3.032 и "Правилами устройства электроустановок" (раздел VII).

• 4.3.3 К поверке допускают лиц, имеющих квалификационную группу по технике безопасности не ниже II в соответствии с "Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей", изучивших руководство по эксплуатации на уровнемер и настоящий документ.

• 4.3.4 К поверке допускают лиц, изучивших инструкцию по применению технологии Heartbeat™ или прошедших информационный семинар по работе со встроенной в уровнемере технологией Heartbeat™ с подтверждением соответствующим свидетельством, выданным компанией ООО "Эндресс+Хаузер".

4.4 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

При проведении периодической поверки соблюдают следующие условия: температура окружающего воздуха 20 ±5 °C;

• -  относительная влажность воздуха 30...80 %;

• -  атмосферное давление 86...107 кПа;

• -  прибор находится в рабочих условиях эксплуатации.

4.5 ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

• 4.5.1 Имитационную поверку уровнемера допускается проводить без демонтажа с резервуара и остановки технологического процесса.

• 4.5.2 Перед началом поверки выполняют подключение поверяемого уровнемера к персональному компьютеру одним из способов, описанных в руководстве по эксплуатации уровнемера.

• 4.5.3 Выполняют активацию программного обеспечения с функцией Heartbeat Verification, если в коде прибора отсутствует опция функции Heartbeat Verification. Активация функции проводится при помощи настроек прибора в разделе Expert —> System —> Administration —> Activate SW-option (Эксперт —* Система Администрирование —* Определить новый код доступа).

• 4.5.4 Если поверяемый уровнемер установлен во взрывоопасной зоне, предусмотренной модификацией прибора, то допускается удаленное подключение к нему персонального компьютера согласно руководству по эксплуатации.

• 4.5.5 Выходной токовый сигнал поверяемого уровнемера должен быть подключен к системе сбора информации или замкнут при помощи проводника тока во время поверки.

4.6 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 4.6.1 Внешний осмотр выполняют в соответствии с п. 2.6.1 данной методики.

• 4.6.2 Проверку идентификационных данных ПО выполняют в соответствии с п.

• 2.6.2 данной методики.

• 4.6.3 Определение метрологических характеристик.

• 4.6.3.1 С помощью функции Diagnostics —» Heartbeat —> Heartbeat verification (Диагностика —» Heartbeat -* Heartbeat verification), в соответствии с инструкцией по применению технологии Heartbeat™, в уровнемере инициируется процедура самоповерки, в ходе которой проверяются следующие параметры:

Дрейф характеристик электронного преобразователя измерительных сигналов (раздел Mainboard module):

• -  Проверка соответствия измеренной на выходе силы тока заданной на приборе (параметр check set and measured current);

• -  Проверка последовательности исполнения функциональных блоков ПО (параметр Logical program run control);

• -  Проверка контрольной суммы ОЗУ (параметр Check sum RAM);

• -  Проверка актуальности диагностических сообщений (параметр Status);

• -  Проверка актуальности диагностических сообщений (параметр Status);

Дрейф характеристик модуля ввода/вывода (раздел I/O module):

• -  Проверка контрольной суммы ОЗУ (параметр Check sum RAM);

Дрейф электромеханических характеристик первичного преобразователя (раздел Sensor):

• -  Проверка целостности сигнальной цепи: времени получения и амплитуды тестового эхо-сигнала (параметр Result self check);

• -  Проверка наличия паразитных эхо-сигналов в ближнем диапазоне (параметр Result device check);

• -  Проверка контрольной суммы ОЗУ (параметр Check sum RAM);

• -  Проверка целостности сигнальной цепи между антенной и сенсорным модулем (параметр HF path verification);

• -  Проверка нахождения амплитуды FMCW сигнала в допустимом диапазоне (параметр IF signal verification);

• -  Проверка напряжения на сенсорном модуле (параметр Sensor module voltage verification);

• -  Проверка таймера сенсорного модуля (параметр Clock verification);

• -  Проверка нахождения температуры преобразователя в допустимом диапазоне (параметр Temperature check);

• 4.6.3.2 Результаты поверки считаются положительными, если в отчете о поверке (Verification report), формируемом программой Heartbeat™ (см. Приложение С), результаты проверки параметров уровнемера отображаются в виде Passed (Пройдено). Числовые значения проверяемых параметров отображаются в отчете при заказе опции Heartbeat Verification + Monitoring.

• 4.6.3.3 При положительных результатах имитационной поверки уровнемер признают годными к измерениям уровня жидких и сыпучих продуктов с погрешностью, указанной в таблице 3.

Таблица 3 - Пределы основной допускаемой абсолютной погрешности

* диапазон измерений определяется конструктивным исполнением антенны, типом измеряемой среды и монтажом датчика

4.7 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

• 4.7.1 Согласно руководству по эксплуатации и инструкции по применению технологии Heartbeat™, происходит сохранение результатов, формируемых в виде отчета в pdf файле.

Отчет (см. Приложение С), который является протоколом поверки, выводят на печать.

• 4.7.2 Положительные результаты поверки оформляют записью в Паспорте, удостоверенной подписью поверителя и нанесением знака поверки или выдают свидетельство о поверке по установленной форме в соответствии с приказом Минпромторга России от 02 июля 2015 г. №1815 «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке».

• 4.7.3 При отрицательных результатах поверки выписывается «Извещение о непри

годности к применению» в соответствии с приказом Минпромторга России от 02 июля 2015 г. №1815.                                          //

А.С. Гончаренко

В. И. Никитин

Б. А. Иполитов

Начальник отдела 208 ФГУП "ВНИИМС"

Начальник сектора ФГУП "ВНИИМС"

Представитель фирмы ООО "Эндресс+Хаузер"

Эскиз трехгранного уголкового отражателя

Приложение В

(рекомендуемое)

ПРОТОКОЛ

поверки уровнемера iMicropilot FMR_____

Поверка осуществлялась согласно пункту методики              _______

Заключение по подготовке к поверке          ________________________

Заключение по внешнему осмотру            _______________________

Проверка идентификационных данных ПО ______________________

Заключение по опробованию                ______________________

Определение метрологических характеристик:

Заключение о пригодности уровнемера:__

Поверитель:__(                      )

"       "                20 г.

I/O module

Check stun RAM                                 bO Passed

Sensor

I/O module