Методика поверки «Расходометр - счетчик газа ультразвуковой Turbo Flow UFG-F» (МП 208-045-2017)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ

(ФГУП «ВНИИМС»)

УТВЕРЖДАЮ ^з^^^о^одственнои метрологии

ФГУП «ВНИИМС»

.В. Иванникова

JjM 2017 г.

Методика поверки

МП 208-045-2017

Москва 2017

Настоящая методика распространяется на расходомер - счетчик газа ультразвуковой Turbo Flow UFG - F (далее - расходомер) с заводским номером 90291, предназначенный для измерений объемного расхода и объема газа при рабочих условиях и вычислений объемного расхода и объема газа, приведенного к стандартным условиям, а также для вычислений массового расхода и массы газов, в том числе природного и свободного нефтяного и устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок.

Интервал между поверками - 4 года.

1 Операции поверки

• 1.1     При проведении поверки выполняются операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1

2 Средства поверки

2.1 При проведении поверки должны применяться средства поверки, указанные в таблице 2.

Таблица 2                                                         

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

• 2.3 Все средства измерений должны быть поверены в установленном порядке и иметь действующие свидетельства о поверке или оттиски поверительных клейм. Испытательное оборудование должно быть аттестовано.

3     Требования к квалификации поверителей

• 3.1     К проведению измерений при поверке и обработке результатов измерений допускаются лица, аттестованные в качестве поверителей, изучившие техническую документацию на расходомер, эксплуатационную документацию на используемые при проведении поверки средства измерений и прошедшие инструктаж по технике безопасности в установленном порядке.

4      Требования безопасности

• 4.1     При поверке расходомеров необходимо соблюдать требования техники безопасности, изложенные в эксплуатационной документации на расходомеры и средства поверки.

• 4.2    Электрооборудование, предусматривающее заземление, должно быть заземлено в соответствии с ГОСТ 12.1.030-81.

• 4.3    Монтаж и демонтаж расходомера должны производиться при отсутствии давления в измерительной линии.

5     Условия поверки

• 5.1    При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

• - поверочная среда

  воздух или газ известного состава

  от 15 до 25

  от 15 до 25

  от 40 до 95

  от 84,0 до 106,7

  2

• - температура окружающего воздуха, °C *

• - температура поверочной среды, °C

• - относительная влажность воздуха, %

• - атмосферное давление, кПа

• - изменение температуры окружающей среды за время поверки, °C, не более

6 Подготовка к поверке

Перед проведением поверки выполняют следующие подготовительные работы:

• • проверяют выполнение условий, изложенных в разделах 2, 3, 4, 5;

• • подготавливают к работе поверяемый расходомер и средства поверки в соответствии с эксплуатационной документацией.

• 7     Проведение поверки

7.1    Внешний осмотр

При внешнем осмотре устанавливают соответствие расходомера следующим требованиям:

• -   соответствие комплектности, маркировки, пломбирования расходомера требованиям, указанным в эксплуатационной документации;

• -   отсутствие видимых повреждений и механических дефектов, препятствующих применению расходомера.

По результатам внешнего осмотра делают отметку в протоколе поверки.

Результаты поверки считают положительными, если расходомер удовлетворяет всем вышеперечисленным требованиям.

Расходомер, не удовлетворяющий перечисленным требованиям, дальнейшей поверке не подлежит.

7.1    Опробование

• 7.1.1   Опробование заключается в проверке работоспособности поверяемого расходомера и его отдельных компонентов. Проверка может осуществляться при помощи персонального компьютера (далее ПК) и установленного программного обеспечения (далее ПО) - АРМ «UFG View», либо непосредственно при помощи встроенного интерфейса показывающего устройства расходомера.

• 7.1.2   При поверке расходомеров проливным методом убеждаются в изменении показаний расходомера при изменении расхода газа на поверочной установке.

По результатам опробования делают отметку в протоколе поверки.

Результаты опробования считают положительными, если значение скорости потока и расхода газа по показаниям расходомера отличны от нуля, а значения параметров температуры и давления соответствуют значениям, перечисленным в п. 5.

Расходомер, не удовлетворяющий перечисленным требованиям, дальнейшей поверке не подлежит.

• 12.3 Подтверждение соответствия программного обеспечения расходомеров.

Операция «Подтверждение соответствия программного обеспечения» включает:

• -  определение идентификационного наименования программного обеспечения;

• - определение номера версии (идентификационного номера) программного обеспечения;

• - определение цифрового идентификатора (контрольной суммы исполняемого кода) программного обеспечения.

• 7.2.3.1 Включить расходомер. После подачи питания встроенное ПО расходомера выполняет ряд само диагностических проверок, в том числе проверку целостности конфигурационных данных и неизменности исполняемого кода путем расчета и публикации контрольной суммы.

При этом на показывающем устройстве расходомера должны отражаться следующие данные:

• - идентификационное наименование ПО;

• - номер версии (идентификационный номер) ПО;

• - цифровой идентификатор (контрольная сумма) ПО.

Результат подтверждения соответствия программного обеспечения считается положительным, если полученные идентификационные данные ПО расходомера (идентификационное наименование, номер версии (идентификационный номер) и цифровой идентификатор) соответствуют идентификационным данным, указанным в подразделе «Программное обеспечение» раздела «Описание средства измерений» описания типа расходомера:

7.3 Определение геометрических параметров расходомера.

Определение геометрических параметров расходомера заключается в определении длины акустического канала для каждой пары приемопередатчиков и определении внутреннего диаметра корпуса УПР.

7.3.1   Измерение длины акустического канала

Измерение длины акустического канала производится микрометрическим нутромером трижды для каждой пары ультразвуковых приемо-передатчиков. При этом необходимо соблюдать осторожность, чтобы не повредить защитное напыление, нанесенное на поверхность приемопередатчиков.

Вычисляется среднее арифметическое значение из измеренных значений для каждого акустического канала:

Полученное значение длины акустического канала вводится в настроечную базу данных расходомера - если отклонения измеренных значений длины акустического канала от среднего арифметического значения не превышают ± 0,1 мм.

Измеренные значения длины акустического канала заносятся в протокол поверки.

7.3.2   Измерение внутреннего диаметра корпуса УПР

Внутренние диаметры корпуса УПР D_BH (мм), измеряются в трех точках:

- в зоне входных ультразвуковых датчиков относительно потока.

• - между входными и выходными ультразвуковыми датчиками

• -  в зоне выходных ультразвуковых датчиков относительно потока.

В каждой точке проводится не менее 4-х измерений по всему внутреннему диаметру корпуса УЗПР:

• -  по горизонтали

• -  по вертикали

• -  по диагонали (под углом 45°) к горизонтали

• -  по диагонали (под углом 45°) к вертикали.

как показано на рисунках 1 и 2.

Рисунок 1 - ориентация измерений внутреннего диаметра ИК.

Рисунок 2 - места измерений внутреннего диаметра ИК

Вычисляется среднее арифметическое значение Л_вн из данных двенадцати измерений по формуле 1:

(1)

где: п— количество измерений;

z- порядковый номер измерения.

Вычисляется максимальное отклонение измеренных значений внутреннего диаметра от среднеарифметического значения внутреннего диаметра ИК,          по формуле 2:

SD_M._max = ^^-100%         (2)

X-»BH

где: &&_вн.т.ах ~ максимальное абсолютное отклонение внутреннего диаметра ИК от среднеарифметического значения внутреннего диаметра ИК, мм, вычисляется по формуле 3:

АРвн. = О_ВН.-Д^                  (3)

Измеряется температура окружающего воздуха.

Среднее арифметическое значение внутреннего диаметра ИК и значение максимального отклонения измеренных значений внутреннего диаметра от среднеарифметического значения внутреннего диаметра ИК вносятся в протокол поверки.

Среднее арифметическое значение внутреннего диаметра ИК и измеренная температура окружающего воздуха вносятся в базу данных расходомера с помощью программного обеспечения, в соответствии с руководством по эксплуатации.

Результаты проверки считаются положительными, если <52)_внлпад. не превышает ±0,1 %.

• 7.4 Определение метрологических характеристик измерений расхода газа

7.4.1 Определение относительной погрешности измерений расхода газа в рабочих условиях на поверочной установке

Измерения проводятся при следующих значениях объемного расхода газа Qj_: Q_max, 0,65 Qmax, 0,5 Qmax, 0,25 Q_max, 0,1 Q_max, 0,05 Qmax, 0,01 Q_max и Q_min. Допускается производить измерения в произвольном числе равно распределенных значений расхода, (не менее 7 точек). Для удобства допускается округление дробной доли расхода в большую или меньшую сторону.

Отклонение расходов, задаваемых эталонной установкой от вышеприведенных значений:

- 5% -ДЛЯ Qmax;

+ 10 % - ДЛЯ Q min;

± 10 % - для остальных расходов.

Рабочая среда - природный газ или воздух.

С помощью средств измерений, входящих в состав установки, необходимо измерить абсолютное давление и температуру в месте установки поверяемого расходомера, потерю давления на поверяемом расходомере, а также температуру газа перед эталонными критическими соплами или эталонными расходомерами.

Действительное значение расхода (Q_dp) газа в рабочих условиях в поверяемом расходомере вычислить по формуле 6 при использовании эталонных критических сопел или определить в соответствии с эксплуатационной документацией на поверочную установку другого типа:

где:

• - ДР - потери давления на расходомере, кПа;

• - Р_в - абсолютное давление в расходомере , кПа;

• - t_e - температура воздуха, °C;

- поправочный коэффициент на влажность воздуха при применении воздуха в качестве измеряемой среды (Таблица А.1 Приложения А);

Считать не менее 50 значений показаний объемного расхода по поверяемому расходомеру с периодичностью, равной или большей времени одного независимого измерения по всем акустическим каналам, вычислить среднее арифметическое значение Q_p. С целью автоматизации процесса поверки используется ПО APM«UFG View» - раздел «Тест канала Q».

Вычислить относительную погрешность измерений расхода газа (8Q₆) поверяемым расходомером по формуле 8:

= ^"^•100%,

Q_dp

где:

Qp - значение объемного расхода, измеренного расходомером, м³/ч;

Qdp- действительное значение объемного расхода, измеренного установкой, м³/ч.

Данные и результаты измерений вносят в протокол поверки.

Результаты поверки считают положительными, если полученные значения относительной погрешности измерений объемного расхода находятся в пределах ±1 %.

7.5 Определение погрешности УПР преобразования значения расхода газа в частотный и токовый сигнал

Погрешность определяют при трех значениях расхода в рабочих условиях в трех точках Qmax> 0,1 Qmax Qmin-

К частотному выходу электронного блока подключить частотомер, к токовому выходу -вольтметр универсальный и источник питания постоянного тока (от 12 до 24 В). Допускается применять универсальный калибратор унифицированных сигналов.

С помощью ПО APM«UFG View» войти в режиме «Тест выходного сигнал F» и «Тест выходного сигнала I». В тестовом режиме эмуляции значения расхода в расходомере, считать значения следующих параметров:

• - значение расхода в рабочих условиях Q_uw с показывающего устройства расходомера или с дисплея компьютера, м³/ч;

• - значение частоты F_U3M - с частотомера, Гц;

• - значение тока 1_и;ш - с токовой шкалы вольтметра, мА.

Определить расчетные значения частоты и тока по формулам 10 и 11:

I расч =((/ мах

F

мах

Qmox

(10)

где: - F_max, I _тах a Q _тах- максимальные значения частоты (Гц), тока (мА) и расхода (м³/ч), заданные для шкалы выходного сигнала;

- 1₀- значение тока, соответствующее нулевому значению расхода, мА, для шкалы

выходного сигнала.

Указанные величины F_max, I max ^и Q max приведены в паспорте поверяемого расходомера и должны быть внесены в настроечную базу расходомера.

Вычислить относительную погрешность расходомера по частотному выходу в каждой точке расхода по формуле 12:

&F = ((^и “ Ррасч ) / Грасч ) '¹ ^0%        (12)

(12)

где F_U3M - значение частоты с частотомера, Гц.

Расходомер считают прошедшим поверку, если значения относительной погрешности по частотному выходу 3f расходомера находятся в пределах ± 0,1 %.

Вычислить приведенную погрешность по токовому выходу в каждой точке расхода по формуле 13:

где 1_им - значение тока с токовой шкалы вольтметра, мА.

Расходомер считают прошедшим поверку, если значения приведенной погрешности токового выхода 3i расходомера находятся в пределах ±0,1 %.

7.6 Определение абсолютной погрешности измерений температуры

• 7.6.1   Первичный преобразователь температуры расходомера помещают в колодец термостата так, чтобы рабочая часть преобразователя была полностью погружена.

Установить режим «Поверка канала Т» с помощью программы APM«UFG View» раздел «Поверка канала Т ».

• 7.6.2 Установить на термостате температуру 0 °C и контролировать выход на режим термостата в соответствии с его эксплуатационной документацией. После установления стабильных значений температуры по индикации готовности термостата зафиксировать показания температуры с цифрового табло расходомера (или монитора ПК) и эталонного термометра сопротивления (не менее 10 значений).

• 7.6.3   Определить среднее значение температуры за время измерения, а также среднее значение показаний температуры с поверяемого расходомера по формуле 14:

  

где t_cp - среднее значение температуры за время измерения, °C;

N - количество измерений.

• 7.6.4 Значение абсолютной погрешности расходомера измерений температуры 0 °C определить по формуле 15:

  

  (15)

• 7.6.5   Повторить пункты 7.6.2. - 7.6.4 для минимальной и максимальной температуры измеряемой среды.

• 7.6.6   Результаты измерений занести в протокол поверки.

Результаты определения абсолютной погрешности измерений температуры считают положительными, если абсолютная погрешность при измерении температуры находится в пределах ± (0,15 + 0,005 Itl), °C.

• 7.6.7   Расходомер, не удовлетворяющий вышеуказанным требованиям, дальнейшей поверке не подлежит.

• 7.7.1   Определение относительной погрешности измерений давления проводят с помощью калибратора давления, обеспечивающего создание абсолютного (избыточного) давления в рабочем диапазоне измерения давления расходомером и программного обеспечения APM«UFG View». Подключить первичный преобразователь давления к калибратору давления. Определить погрешность измерения давления в трех контрольных точках:

Р1 ⁼ 0,25 Pmaxi

Р2 = (Р1 +РЗ)/2;

РЗ = Ртах, ГДе Р_тах - ВПИ.

• 7.7.2   Для согласования характеристик эталонных средств измерений с расчетными значениями контрольных точек допускается отклонение значений давления, поданного на вход первичного преобразователя давления, от расчетного значения не более чем на ± 0,05 Р_тах (5 % ВПИ).

В случае применения задатчика избыточного давления значение эталонного абсолютного давления определить по формуле: Р_эт = Р эт.изб + Рбар,

где Рбар - показания барометра;

Р эт.изб - значение избыточного давления, заданное эталонным средством.

• 7.7.3   В каждой точке выполняют по одному измерению при прямом и обратном ходе и вычисляют значение погрешности по формуле 16:

З_р. ₌ ( Ризм~^Рэ_т ). J₀₀o_/Oj                 (! б)

^Рэт

где Ризм — показание расходомера, кПа (МПа);

Рэт — давление, заданное калибратором, кПа (МПа).

• 7.7.4   Результаты измерений занести в протокол поверки.

Результаты поверки считают положительными, если значение относительной погрешности измерений давления находится в пределах ± 0,25 %.

8 Оформление результатов поверки

• 8.1     Результаты поверки заносятся в протокол произвольной формы.

• 8.2    При положительных результатах поверки, в соответствии с Приложением Б, на пломбы наносят знаки поверки и делают соответствующую запись в паспорте или оформляют свидетельство о поверки.

  • 8.3 допускается.

  • 8.4

При отрицательных результатах первичной поверки расходомер к применению не

При отрицательных результатах периодической поверки расходомер считают непригодным к эксплуатации и оформляют извещение о непригодное расходомера с указанием причин.

Б.А. Иполитов

А.М. Шаронов

Начальник отдела ФГУП «ВНИИМС»

Заместитель начальника отдела ФГУП «ВНИИМС»

Приложение А

Таблица А.1

• 1 - пломба свинцовая;

• 2 - места под клеймо способом давления на специальную мастику;

• 3 - отверстие для пломбирования.

Рисунок Б.1 - Схемы пломбирования расходомеров - счетчиков газа ультразвуковых Turbo Flow UFG

11