Методика поверки «Манометры грузопоршневые» (МП 231-0046-2017)

Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева»

ФГУП «ВНИИМ им.Д.И.Менделеева»

Государственная система обеспечения единства измерений

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

МП 231-0046-2017

Руководитель отдела

Р.А. Тетерук

Разработчик/

t М.Ю. Леонтьев

Санкт-Петербург

2017 г.

• 1.1 Настоящая методика поверки распространяется на Манометры грузопоршневые PG7000 (далее по тексту - манометры) и устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок.

• 1.2 Допускается проведение поверки в части диапазона манометра в соответствии с заявлением заказчика, с обязательным указанием в свидетельстве о поверке информации об объеме проведенной поверки.

• 1.3 Интервал между поверками - 2 года.

2.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 2.1. Т аблица. 2.1

2.2 Поверка прекращается при получении отрицательного результата по п.8.1, п.8.2, п.8.3 настоящей методики.

При первичной (периодической) поверке манометра возвращается с изложением причин возврата для проведения мероприятий по их устранению и повторного предъявления.

3.1 При проведении поверки должны применяться средства поверки, указанные в таблице 1

Таблица 1

• 3.2 Средства измерений, применяемые при поверке, должны быть поверены и иметь действующие свидетельства о поверке.

• 3.3 Допускается применять другие средства измерений, не уступающие указанным по точности и пределам измерений.

• 3.4 Эталоны, применяемые при поверке, должны быть аттестованы и иметь действующие свидетельства об аттестации эталона.

• 3.5 Допускается применение средств поверки, не приведенных в перечне, но обеспечивающих определение (контроль) метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.

• 4.1 Поверка проводится квалифицированным персоналом лабораторий, аттестованных в установленном порядке.

• 4.2 К поверке допускаются лица, аттестованные в качестве поверителей, прошедшие инструктаж по безопасности труда и ознакомленные с эксплуатационной документацией на эталонные и поверяемые средства измерений.

• 5.1 При поверке должны быть соблюдены требования безопасности труда, производственной санитарии и охраны окружающей среды, изложенные в эксплуатационных документах эталонных и поверяемых средств измерений.

• 6.1 При проведении операций поверки должны быть соблюдены следующие условия:

• - температура окружающего воздуха, °C                  20+2

• - относительная влажность воздуха, %                     60±20

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

• - вибрация, тряска, удары, магнитные поля, кроме земного, влияющие на работу и метрологические характеристики средств измерений, эталонных и поверяемых манометров, должны отсутствовать;

• - рабочая среда для манометров согласно таблице 2;

Таблица 2

• - давление должно повышаться и понижаться плавно, т.е. скорость изменения измеряемого давления не должна превышать 10 % диапазона измерений в секунду;

• - вибрация, тряска, удары, магнитные поля, кроме земного, влияющие на работу и метрологические характеристики приборов, должны отсутствовать.

• 6.2 Поверяемый манометр перед поверкой, должен находиться в лаборатории при нормальных условиях не менее 8 ч.

• 6.3 Окружающий воздух не должен содержать примесей, агрессивных по отношению к материалам, из которых изготовлены рабочие эталоны и поверяемые манометры.

• 6.4 Измерительная поршневая система манометра должна быть установлена в рабочее положение.

• 6.5 Манометры на поверку следует представлять в чистом виде.

• 6.6 При проведении поверки запрещается:

• - снимать (отсоединять) измерительную поршневую систему поверяемого и эталонного манометров с устройства для создания давления без сброса давления в системе;

• - снимать грузы с поверяемого и эталонного манометров, когда поршень находится в крайнем верхнем положении;

• - открывать вентиль устройства для создания давления, предназначенный для отключения поверяемого манометра, если давление в прессовой части превышает сумму значений давлений грузов, находящихся на грузоприемном устройстве;

• - создавать давление, превышающее верхний предел измерений манометра или

эталона.

• 7.1 Проверить наличие свидетельства о предыдущей поверке манометра (при периодической поверке).

• 7.2 Проверить наличие эксплуатационной документации на поверяемый манометр.

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 8.1.1 При проведении внешнего осмотра устанавливается соответствие поверяемого манометра следующим требованиям:

• - наличие эксплуатационной документации, с указанием значения ускорения свободного падения и единиц измерения, под которые подогнаны масса подвижной части и грузов, температурного коэффициента линейного расширения материалов поршня и цилиндра, коэффициента деформации поршневой системы;

• - свидетельства о предыдущей поверке;

• - маркировка и комплектность должны соответствовать эксплуатационной документации;

• - отсутствие механических повреждений, следов коррозии на деталях манометров и грузах, представляемых на поверку;

• - детали прибора и резьбовые соединения не должны иметь срезанных витков и повреждений, препятствующих присоединению и не обеспечивающих герметичность и прочность соединения;

• - отсутствие повреждений антикоррозийного покрытия;

• - наличие полного набора грузов.

• 8.1.2 Манометр, не удовлетворяющий требованиям п.8.1.1 настоящей методики, не подлежит поверке до устранения неисправностей и несоответствий. После их устранений внешний осмотр проводят в полном объеме.

• 8.2.1 При опробовании следует проверить работоспособность и герметичность манометра.

• 8.2.2 При проверке работоспособности манометра проверяют:

• - соединения поршня с грузоприемным устройством должно исключать взаимное относительное перемещение;

• - поршень, смазанный рабочей жидкостью, должен свободно, без затираний, вращаться в цилиндре и перемещаться вдоль оси цилиндра;

• - грузы должны легко, без заедания, накладываться один на другой на грузоприемное устройство и сниматься без относительного взаимного радиального перемещения.

• 8.2.3 Герметичность манометров избыточного давления проверяют при давлении, равном верхнему пределу измерений. При указанном давлении измерительную поршневую систему выдерживают пять минут. В течение последующих двух минут не должно наблюдаться падение давления, при этом изменение температуры воздуха в помещении не должно превышать 0,1 °C.

• 8.2.4 Герметичность манометров абсолютного давления проверяют при давлении, равном нижнему пределу измерений. В течение последующих двух минут не должно наблюдаться повышение давления, при этом изменение температуры воздуха в помещении не должно превышать 0,1 °C.

Операция «Подтверждение соответствия программного обеспечения» состоит из определения номера версии (идентификационного номера) программного обеспечения.

• 8.3.1 Определение номера версии (идентификационного номера) программного обеспечения манометра.

  • 8.3.1.1 Включить манометр с помощью кнопки питания на терминале PG. При этом на дисплее отобразится номер версии программного обеспечения. Считать с дисплея номер версии ПО.

8.3.2 Подтверждение можно считать успешным, если номер версии программного обеспечения поверяемого манометра совпадает (или является не ниже) с номером версии, указанным в ЭД.

• 8.4.1 Определение абсолютной погрешности измерений температуры.

  • 8.4.1.1 Измерения проводят в контрольных точках, лежащих в точках О °C, 20 °C, 40 °C. Перед проведением поверки извлеките поверяемы термометр в соответствии с п. «Датчик температуры модуля поршневого цилиндра» руководства по эксплуатации.

  • 8.4.1.2 Эталонный и поверяемый термометр помещают в термостат, фиксируют значения после установки показаний.

Считывают показания эталонного и поверяемого термометра температуры с дисплея последовательно, после установки показаний во всех контрольных точках температуры, переключением термостата в соответствующий режим. Измерения повторяют не менее 3-х раз. Значение погрешности определяют, как разность между средними значениями температуры поверяемого и эталонного СИ в каждой контрольной точке температуры.

По полученным значениям для каждой точки во всем диапазоне измерений определяют абсолютную погрешность по формуле [1]:

[1]

где Тизм - значение давления, измеренное поверяемым термометром, Т_эт - номинальное значение температуры, по эталонному термометру.

• 8.4.1.3 Результат поверки считают положительным, если значения погрешности находятся в пределах ±0,1 °C. Результаты поверки заносятся в протокол поверки.

• 8.4.1.4 Корректировка показаний при необходимости, процедура выполняется в соответствии с п. «Датчик температуры модуля поршневого цилиндра» руководства по эксплуатации. В случае необходимости корректировки показаний отредактируйте значения RZ (текущее значение смещения 0 °C в значении сопротивления) и (или) S (текущее значение наклона графика сопротивления).

• 8.4.2 Определение скорости опускания поршня.

  • 8.4.2.1 Скорость опускания поршня определяют при нагрузке, соответствующей верхнему пределу измерений поверяемого манометра. При этом запорный вентиль должен быть перекрыт, поверяемый манометр выдержать под нагрузкой не менее 15 мин.

  • 8.4.2.2 Для определения скорости опускания поршня измеряют расстояние, на которое он переместился за некоторый промежуток времени. Расстояние измеряют микроскопом, или индикатором, или отсчетным устройством, интервал времени опускания поршня отсчитывают по секундомеру.

  • 8.4.2.3 Скорость опускания поршня, приведенная к температуре 20 °C, должна быть не более значений, указанных эксплуатационной документации.

  • 8.4.2.4 Если температура в момент измерений отличается от 20 °C, то значение скорости опускания необходимо привести к температуре 20 °C, пересчитав по формуле [2]: где - приведенное значение скорости опускания, мм/мин; г - измеренное значение скорости опускания, мм/мин.

• 8.4.3 Определение эффективной площади поршня.

  • 8.4.3.1 Эффективную площадь поршня определяют методом непосредственного сличения поверяемого манометра с эталонным манометром (рабочим эталоном). При этом проводят уравновешивание поршней одним из способов, приведенных ниже.

Прямое (без предварительного уравновешивания) уравновешивание масс поршней с грузоприемным устройством и помещенных на них грузов. Поршни поверяемого и эталонного манометров необходимо установить так, чтобы в момент их равновесия нижние торцы поршней располагались в одной горизонтальной плоскости. В противном случае необходимо определить расстояние по вертикали между нижними торцами поршней и внести поправку на значение массы столба жидкости. Взаимное положение поршней должно быть определено с погрешностью не более 1 мм.

Уравновешивание масс грузов, помещенных на поршни поверяемого и эталонного манометров, при условии предварительного уравновешивания поршней.

Примечание. При условии предварительного уравновешивания нет необходимости торцы поршней располагать в одной горизонтальной плоскости.

• 8.4.3.2 При определении эффективной площади поршня должны быть выполнены следующие требования.

  • 8.4.3.2.1 Поршни эталонного и поверяемого манометра должны быть установлены в рабочее положение.

  • 8.4.3.2.2 Взаимное положение поршней следует контролировать во время их равновесия устройствами для наблюдения за положением равновесия.

  • 8.4.3.2.3 Измерения следует проводить при давлениях, возрастающих до верхнего предела измерений эталонного манометра (рабочего эталона). Число точек давления должно быть: не менее 10 для класса точности 0,003; 0,005; 0,008; 0,01; не менее 5 для класса точности 0,02; 0,05.

  • 8.4.3.2.4 Погрешность определения действительных значений масс поршня с грузоприемным устройством и грузов поверяемого манометра при определении эффективной площади поршня не должны превышать 0,05 d_nOe (где d_noe- предел допускаемой погрешности поверяемого манометра, %), а для грузов массой менее 50 г погрешность не должна превышать 0,1 d_noe.

Примечание:

Шри отклонении действительных значений масс грузов от номинальных значений, не превышающем значения допускаемой погрешности определения массы т.е. 0,2 d_nOe, в протокол поверки записывают их номинальную массу. В противном случае учитывают действительное значение массы грузов.

• 8.4.3.2.5 Для уравновешивания поршней на грузоприемные устройства поверяемого манометра и рабочего эталона помещают грузы соответствующей массы, необходимой для создания требуемого значения давления. При помощи устройства для создания давления поршни устанавливают в рабочее положение, затем приводят в принудительное вращение при помощи электропривода или в ручное вращение с частотой не менее 30 об/мин. Если при этом равновесие поршней отсутствует, то поднимающийся поршень дополнительно нагружают гирями до достижения равновесия.

Равновесие считают достигнутым, если не наблюдается изменения положения поршней относительно друг друга.

• 8.4.3.3 При определении эффективной площади поршня без предварительного уравновешивания отношение масс А при каждом отдельном уравновешивании поршней с учетом массы столба жидкости под поршнем рабочего эталона определяют по формулам [3] и [4]:

_{А =} {^тпов^{+ т}пов^(1,

¹ m-p_xF_3mMh+ т_эп

и с учетом массы столба жидкости под поршнем поверяемого манометра

_А Ат_по+ p_xF_noeHOMh+ m_noeri}q_i

'           т_э+т_эг!

где ^т'> и ^тпов - действительная масса поршня с грузоприемным устройством эталонного и поверяемого манометров соответственно, кг;

тт~

п _и повп . действительная масса грузов и гирь при i-м уравновешивании, нагружаемых на эталонный и поверяемый манометры соответственно, кг;

F F

эном _и ^г _пОв,ю_М _ номинальное значение приведенной площади поршня эталонного и поверяемого манометров соответственно, м²;

h

• - расстояние между нижними торцами поршней эталонного манометра и поверяемого манометра, м; ^h >0, если нижний торец поршня эталонного манометра ниже торца поршня поверяемого манометра;

^Рж - плотность рабочей жидкости, кг/м³;

У* - поправочный коэффициент, учитывающий влияние температуры и деформации на показания манометров, определяемый по формуле [5]:

Я,= 1 + (а_1э+ а_2э)(г_э,-20° С)-(а_1пов+ а₂пов)(?_пов,-20°С)+ {/З_э-0_пов)Р1              [5]

где ^а‘^э и ^а2э - температурные коэффициенты линейного расширения материалов цилиндра и поршня эталонного манометра, °C’¹;

^621,108 _и «2пов _ температурные коэффициенты линейного расширения материалов цилиндра и поршня поверяемого манометра, °C"¹;

t           t

пае, _и з< . температура поверяемого и эталонного манометров соответственно при 1-м уравновешивании, °C;

• - номинальное давление при i-м уравновешивании, Па;

_и Рпое . коэффициенты деформации поршня и цилиндра от давления эталонного и поверяемого манометров соответственно, Па’¹.

Коэффициент деформации Р вычисляется по формуле [6]:

где Е - модуль упругости материала поршня и цилиндра (модуль Юнга), Па;

р - коэффициент поперечного сжатия материала поршня и цилиндра (коэффициент Пуассона);

^R - внешний радиус цилиндра, мм;

^г - внутренний радиус цилиндра, принимаемый равным радиусу поршня, мм.

Поправочным коэффициентом пренебрегают, если его значение не превышает 10% предела допускаемой погрешности поверяемого манометра.

По результатам значений определяют среднее отношение масс с учетом массы столба жидкости под поршнем эталонного манометра по формуле [7]:

п

X (^тпое^{+ т}по_вп)я>

/=1

п

Х(^тэ~Р_жР_этмЬ+т_ЭГ1}

/=1 а с учетом массы столба жидкости под поршнем поверяемого манометра по формуле [8]:

У (т + о F h+ tn

V пов г' ж поемом       повп/^i

/=1

где п - число поверяемых точек.

• 8.4.3.4 При определении эффективной площади поршня по способу с предварительным уравновешиванием перед началом измерений проводят предварительное уравновешивание поршней эталонного и поверяемого манометров путем накладывания тарировочных грузов, которые затем не снимают с грузоприемных устройств. Суммарные массы поршней с грузоприемными устройствами и грузов, помещенных при предварительном уравновешивании, при определении эффективной площади не измеряют и не учитывают.

Дальнейший порядок измерений такой же, как и при способе без предварительного уравновешивания.

Отношение масс At при каждом отдельном уравновешивании поршней по этому способу определяют по формуле [9]:

[9]

а среднее отношение масс ^А - по формуле [10]:

г*

• 8.4.3.5 Эффективную площадь поверяемого манометра ^пов определяют по формуле [11]:

,                               ПИ

где F₃ - значение эффективной площади поршня эталонного манометра, см².

Предельные отклонения значений эффективной площади поршня поверяемого манометра от номинального значения должны соответствовать приведенным в таблице 3. Таблица 3

• 8.4.3.6 Для оценки точности полученных значений эффективной площади поршня для с

манометров вычисляют среднее квадратическое отклонение '' результата определения эффективной площади поршня в последовательности, приведенной ниже.

При каждом значении давления определяют разность отношений масс <5, по формуле [12]:

4=4“^ .                                [12]

Среднее квадратическое отклонение определяют по формуле [13]:

•100%

[13]

Среднее квадратическое отклонение результата определения эффективной площади поршня не должно превышать значений, указанных в таблице 4.

Таблица 4

• 8.4.4 Определение порога реагирования.

  • 8.4.4.1 Порог реагирования определяют при последнем уравновешивании, т. е. при давлении, соответствующем верхнему пределу измерений манометров. При окончании уравновешивания поршень поверяемого манометра дополнительно нагружают гирями, масса которых не превышает 100% (_где т_тах _ _{масса Г}ру_30в поверяемого манометра, соответствующая верхнему пределу измерений, кг).

  • 8.4.4.2 Результат проверки порога реагирования считают положительным, если при помещении добавочных гирь равновесие поршней нарушится, а значение не превышает указанного в эксплуатационной документации.

• 8.4.5 Проверка значений массы грузов и поршня с грузоприемным устройством.

  • 8.4.5.1 Проверка значений массы грузов и поршня с грузоприемным устройством заключается в проверке наличия сертификата калибровки.

  • 8.4.5.2 Результатом калибровки должны быть условные значения массы грузов, поршня с грузоприемным устройством и дополнительных грузов, а так же расширенная неопределённость измерений массы.

  • 8.4.5.3 Условные массы грузов и поршня с грузоприемным устройством должны быть подогнаны в зависимости от назначения под номинальное значение массы или под номинальное значение давления, с учетом ускорения свободного падения.

  • 8.4.5.4 Условные значения массы грузов, поршня с грузоприемным устройством и дополнительных грузов проверяют взвешиванием на компараторе массы (весах) с применением наборов миллиграмовых и грамовых гирь класса Е2, Fi и F2 по ГОСТ OIML R 111-1-2009. Наборы миллиграмовых и грамовых гирь класса Е2 применяется для калибровки грузов для манометров классов точности 0,003; 0,005; 0,008; класса Fi и F2 для классов точности 0,01; 0,02 и 0,05.

  • 8.4.5.5 Отклонение условных значений массы поршня с грузоприемным устройством и массы каждого груза, подогнанных под номинальное значение массы, от номинальных значений массы не должно превышать 0,2 -5_пов.

• 8.4.6 При соблюдении всех требований п.8.4 пределы допускаемой основной погрешности поверяемого манометра не должны превышать значений, установленных в эксплуатационной документации на него. Результаты поверки считаются положительными.

• 8.4.7 При несоответствии поверяемого манометра любому требованию п.8.4 измерительную поршневую систему манометра разбирают, повторяют операции по п.8.4, снова собирают и проводят повторные измерения. Если и во втором случае отклонения поверяемых параметров выходят за допустимые пределы, то выдают извещение о непригодности или в соответствии с заявлением заказчика переводят манометр в более низкий класс точности (например, манометр класса точности 0,01 может быть переведен в класс точности 0,02).

• 9.1 Результаты поверки заносят в протокол, пример формы приведен в приложении 1 ГОСТ 8.479-82.

• 9.2 Если грузы калибрует владелец манометра, то на них должен быть оформлен сертификат калибровки грузов.

• 9.3 При положительных результатах поверки манометра, при наличии сертификата калибровки грузов, оформляется свидетельство о поверке. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

Пример формы заполнения оборотной стороны свидетельства приведен в приложении 2 ГОСТ 8.479-82.

• 9.4 При отрицательных результатах поверки манометр к применению не допускают, выдают извещение о непригодности с указанием причин.