Методика поверки «Расходомеры Ультразвуковые "КТМ Ультраволна 63 С", "КТМ Ультраволна 63 П", "КТМ Ультраволна 63 Ех"» (РТ-МП-4346-449-2017)

ФЕД ЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РЕГИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И ИСПЫТАНИЙ В Г. МОСКВЕ»

(ФБУ «РОСТЕСТ - МОСКВА»)

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель генерального директора

Государственная система обеспечения единства измерений

РАСХОДОМЕРЫ УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ

«КТМ Ультраволна 63 С», «КТМ Ультраволна 63 П», «КТМ Ультраволна 63 Ех» Методика поверки

РТ-МП-4346-449-2017 г. Москва

2017 г.

Настоящая методика поверки распространяется на расходомеры ультразвуковые «КТМ Ультраволна 63 С», «КТМ Ультраволна 63 П», «КТМ Ультраволна 63 Ех» (далее по тексту -расходомеры) и устанавливает порядок проведения их первичной и периодической поверок.

Расходомеры предназначены для измерений объемного расхода жидких сред. Интервал между поверками - 4 года.

1.1 При проведении поверки выполняют операции, указанные в таблице 1. Таблица 1 - Операции поверки

2 Средства поверки

2.1 При проведении поверки применяют средства измерений и вспомогательное оборудование, приведенные в таблице 2.

Таблица 2 - Перечень эталонов, применяемых при поверке

• 2.2 Все применяемые при поверке средства измерений должны быть поверены и иметь действующие свидетельства о поверке.

• 2.3  Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик, поверяемых СИ с требуемой точностью.

• 3.1 Поверка проводится квалифицированным персоналом предприятий и организаций, аккредитованных на право проведения поверки в установленном порядке в соответствии с областью аккредитации.

• 3.2  Поверку должен проводить поверитель, изучивший эксплуатационную документацию на расходомеры.

• 4.1 При проведении поверки должны соблюдаться требования, определяемые:

• - правилами безопасности при эксплуатации расходомеров;

• - правилами безопасности при эксплуатации средств поверки, приведенными в эксплуатационной документации;

• - правилами техники безопасности и пожарной безопасности, действующими на предприятии, проводящем поверку.

• 5 Условия поверки

• - температура окружающего воздуха

  +(20 ± 5)°C

  от 30 до 90 %

  от 84,0 до 106,7 кПа

  вода по СанПиН 2.1.4.1074-01

  3 °С/ч

• - относительная влажность

• - атмосферное давление

• - поверочная среда расходомеров

• - изменение температуры поверочной среды, не более

• 6.1 Перед проведением поверки расходомер выдерживают в нормальных климатических условиях не менее 2 часов.

• 6.2 Подготавливают к работе средства измерений, применяемые при поверке расходомера, в соответствии с их эксплуатационной документацией. Проверяют наличие действующих свидетельств о их поверке.

• 6.3 Подготавливают расходомер к работе в соответствии с указаниями, изложенными в эксплуатационной документации.

• 6.4 Перед началом поверки необходимо выдержать расходомер, установленный на трубопроводе, смонтированном в рабочем канале поверочной установки, в течение 10 минут, при скорости поверочной жидкости, равной 1...3 м/с.

• 6.5 Перед монтажом ультразвуковых приёмопередатчиков на трубопровод необходимо измерить штангенциркулем его наружный диаметр (в плоскости установки приёмопередатчиков). Так же необходимо измерить толщину стенки трубы в плоскости установки приёмопередатчиков при помощи толщиномера.

• 6.6  После монтажа ультразвуковых приёмопередатчиков на трубопроводе их подключают к вычислительному блоку и настраивают расходомер в соответствии с эксплуатационной документацией. После этого контролируют форму принимаемого сигнала от приёмопередатчиков и соотношение «сигнал/шум».

• 6.7 Контролируют скорость звука в жидкости (воде) в соответствии с её температурой.

• 7 Проведение поверки

При внешнем осмотре устанавливают соответствие поверяемого расходомера следующим требованиям:

- комплектность соответствует данным, указанным в эксплуатационной документации на расходомер;

• - маркировка соответствует эксплуатационной документации;

• - заводские номера вычислительного блока и приёмопередатчиков соответствуют указанным в паспорте расходомера;

• - корпус расходомера и приёмопередатчики не имеют механических повреждений, следов коррозии и перегрева, влияющих на их работоспособность.

Расходомер считается поверенным по данному пункту, если по внешнему виду, маркировке и комплектности соответствует предоставленной эксплуатационной документации.

Опробование проводится при помощи поверочной установки или имитатора. Допускается совместить данный пункт с п.п. 7.3 настоящей методики поверки. Расходомер, смонтированный на трубопроводе, подключают к поверочной установке или универсальному вольтметру. Задают расход, соответствующий 1.. .5 м/с.

Расходомер считается поверенным по данному пункту, если выполняются условия:

• - поверочная установка регистрирует измеряемые величины (частоту или ток);

• - при неизменной скорости значение текущей частоты (тока) должно быть неизменно, а при увеличении/уменьшении скорости частота (ток) должна пропорционально увеличиваться/уменьшаться;

• - в соответствующих окнах программы расходомера должны появиться данные об измеряемых величинах (скорость потока, объемный расход и т.д.)

• 7.3 Определение допускаемой относительной погрешности

Определение допускаемой относительной погрешности (для жидкости) при помощи поверочной установки проводят на следующих значениях скорости потока: (7... 10) м/с, 2 м/с и 0,25 м/с.

Примечание - При поверке расходомеров по расходу может потребоваться расчёт внутреннего диаметра трубопровода (если нет возможности измерить внутренний диаметр):

В внутр = - - 2 • 5,                                    (1)

71

где:    L - длина окружности (измеряется рулеткой), м;

Dвнутр - внутренний диаметр трубопровода, м;

S - толщина стенки трубопровода (измеряется толщиномером), м;

71 = 3,14159265.

Для трубопроводов небольшого диаметра (до 100 мм) можно применить штангенциркуль:

В ВНУТР ⁼ ^ВНЕШ ^_ 2 • S' ,                                   (2)

где:    Drhf.hi - внешний диаметр трубопровода, м.

Расходы, при скоростях потока (2... 10) м/с, допускается устанавливать с отклонением ±5 % от расчётного значения. Расход, при скорости потока 0,25 м/с, допускается устанавливать с отклонением ±10 % от расчётного значения.

На каждой скорости проводится не менее 3-х измерений. Результат каждого измерения заносится в протокол.

Примечание - Допускается проводить поверку только на той скорости потока (расходе), на которой эксплуатируется прибор.

После выхода на заданную скорость (непосредственно перед началом измерения) необходимо выдержать паузу, примерно 20...30 секунд.

Пролить через расходомер объём воды, с таким расчётом, чтобы время измерения было не менее 100 секунд.

Допускаемую относительную погрешность расхода 3_h %, определяют для каждого значения скорости потока, по формуле

где Qi - расход по расходомеру за z-е измерение, м³/ч;

Q_3m - расход по эталону за z-e измерение, м³/ч;

Расход по расходомеру Q,, м³/ч, определяют следующим образом:

а. При проведении измерений по импульсному выходу, расход определяют по следующей формуле

й                                         (4)

где Nj - число импульсов, измеренное за время измерения, имп.;

К- коэффициент преобразования, имп./л;

t - время проведения измерения, с.

б. При проведении измерений по аналоговому (токовому) выходу, расход определяют по следующей формуле

(5)

где Qmax ~ максимальный расход для данного трубопровода;

Q_mi_n - минимальный расход для данного трубопровода;

Imax ~ максимальное значение установленного диапазона токового выхода, соответствующее максимальному расходу для данного трубопровода;

I_min - минимальное значение установленного диапазона токового выхода, соответствующее минимальному расходу для данного трубопровода;

Л - ток, измеренный поверочной установкой (или универсальным вольтметром) за время

проведения измерения;

За результат принимается наихудшее значение допускаемой относительной погрешности на каждом значении скорости потока.

Расходомер считают поверенным по данному пункту, если наихудшее значение относительной погрешности, на каждом значении скорости потока, не превышает значений:

Определение допускаемой относительной погрешности при помощи имитационной поверки проводят на месте эксплуатации, с помощью специального имитатора. Имитатор представляет собой однородный брусок из стали (09Г2С) или из PVC (поливинилхлорид) с размерами:

• - 50x50x300 мм для приёмопередатчиков F05...F10;

• - 30x30x200 мм для приёмопередатчиков F10...F20.

Примечание - В качестве имитатора можно применить отрезок трубы DN100 (длиной от 0,5 до 1,0 м), заглушенного с одной стороны, установленный вертикально и заполненный дистиллированной водой.

На данный имитатор монтируют ультразвуковые приёмопередатчики расходомера. Имитатор, с подключенными приёмопередатчиками, выдерживают при комнатной температуре не менее 0,5 часа.

Проверку проводят следующим способом:

а. Последовательно вводят параметры:

• - рабочие размеры имитатора (толщину или внешний диаметр с толщиной стенок (если используется труба);

• - скорость звука для материала имитатора, кинематическую вязкость, плотность;

б. На дисплей расходомера выводят основные функции расходомера: измерения скорости потока, расход, объем;

в. В режиме измерения расхода на дисплей выводят значение расхода (скорость потока отсутствует). Значение показаний нулевого расхода не должно превышать ±0,015 % от наибольшего расхода для данной модификации расходомера (по умолчанию скорость потока не должна превышать ±0,45 м/с);

г.  Переключают расходомер в режим измерения скорости распространения ультразвуковых колебаний (УЗК) в измеряемой среде;

д. Измеряют температуру имитатора (температуру воды, если используется труба);

е. Показания расходомера сравнивают с табличными значениями (Приложение Б). Отличия измеренных и табличных значений не должны отличаться на ±0,5 % для данного значения температуры;

Примечание:   При необходимости более точного определения скорости распространения

УЗК в воде или других жидкостях применяют приборы типа УС-12ИМ.

• 7.3.3. Определение относительной погрешности при раздельной поверке Определение допускаемой относительной погрешности при раздельной поверке проводят в два этапа:

• - Этап I - Определение параметров трубопровода и параметров рабочей среды;

• - Этап II - Определение относительной погрешности вычислительного блока.

• 7.3.3.1. Определение параметров трубопровода и параметров рабочей среды (Этап I) Определение параметров трубопровода и параметров рабочей среды допускается

проводить на месте эксплуатации. Проводят в следующей последовательности:

а.  При помощи рулетки определяют расстояние от плоскости установки приёмопередатчиков до местного гидравлического сопротивления на рабочем трубопроводе (до и после приёмопередатчиков). Эти данные должны соответствовать данным, приведённым в п.п. 6.1 РЭ.

б. Измеряют наружный диаметр трубопровода (предварительно очистив его от внешнего утеплителя).

в. Измеряют толщину стенок трубопровода.

Примечание: До измерения толщины стенок трубопровода проверяют наличие отложений на его внутренней поверхности и, при необходимости, проводят его очистку или заменяют на новый трубопровод длиной, соответствующей нормированным в РЭ измерительным участкам. Значения шероховатости трубопровода берут из таблицы 12 в РЭ.

г. Измеряют температуру измеряемой жидкости. По справочным таблицам (Приложение В) определяют плотность и кинематическую вязкость воды.

д. При отклонении между измеренными и записанными в вычислительном блоке значениями проводят корректировку блока.

е. Данные измерений заносят в протокол (Приложение А). Данный протокол прикладывается к паспорту прибора.

• 7.3.3.2. Определение относительной погрешности вычислительного блока (Этап II) Определение относительной погрешности вычислительного блока проводят путем

измерения скорости звука (времени распространения УЗК между двумя приёмопередатчиками) через имитатор. Поверку проводят в соответствии с п.п. 7.3.2.

Отклонения измеренных значений времени распространения УЗК не должны отличаться от референтных значений скорости звука более чем на ±1,0 %.

Проверка идентификационных данных ПО проводится следующим образом.

После включения прибора данные ПО, в течении нескольких секунд, отображаются на дисплее прибора. Необходимо переписать данные ПО в протокол поверки.

Датчик считают прошедшим поверку, если переписанные значения соответствуют

данным, указанным в таблице 3.

Таблица 3 - Идентификационные данные

• 9.1. Результаты поверки заносят в протокол произвольной формы (Приложение А).

• 9.2. При положительном результате поверки в паспорте на прибор делают отметку, заверяемую подписью лица, проводившего поверку, и ставят оттиск поверительного клейма или выписывают свидетельство о поверке.

• 9.3. При отрицательных результатах поверки выдаётся извещение о непригодности, с указанием причины.

Разаработано:

Начальник лаборатории № 449 ФБУ "Ростест-Москва"

Ведущий инженер по метрологии лаборатории №449 ФБУ "Ростест-Москва"

ПРОТОКОЛ №_______________

Определение параметров трубопровода

Дата:____________________

Наименование объекта:_______________________________________________________________________________________

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(справочное)

Значения термодинамической скорости распространения звука в нормальной, деаэрированной, дистиллированной (ГОСТ 6709-72) воде при температурах от 0°...+100° С и при атмосферном давлении (из ГСССД 190-2000 Вода. Скорость звука при температурах 0°...+100° С и давлениях 0,101325...100 МПа).

Таблица Б.1- Значения термодинамической скорости распространения звука

Примечание - Промежуточные значения скорости звука от температуры рассчитать методом линейной интерполяции по формуле

Л ^0

ПРИЛОЖЕНИЕ В

(справочное)

Зависимость коэффициента кинематической вязкости воды от температуры м²/с (при Р = 1,0 МПа)

Таблица В.1- Коэффициенты кинематической вязкости воды

ПЛОТНОСТЬ ВОДЫ ПРИ ТЕМПЕРАТУРАХ ОТ О ДО +100 °C

Таблица В.2 - Значения плотности воды