Методика поверки «ГСОЕИ. Счётчики-расходомеры кориолисовые КТМ РуМАСС» (МП 208-025-2021)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ

И МЕТРОЛОГИИ

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

СОГЛАСОВАНО

директора

. Коломин

«<? J» &£  2021 г.

Государственная система обеспечения единства измерений

Счётчики-расходомеры кориолисовые КТМ РуМАСС

Методика поверки

МП 208-025-2021 г. Москва

2021 г.

СОДЕРЖАНИЕ

• 1 Общие положения

• 2 Перечень операций поверки

• 3 Требования к условиям проведения поверки

• 4 Метрологические и технические требования к средствам поверки

• 5 Требования (условия) по обеспечению безопасности проведения поверки

• 6 Внешний осмотр

• 7 Подготовка к поверке и опробование

• 8 Проверка программного обеспечения

• 10 Подтверждение соответствия метрологическим требованиям

• 11 Оформление результатов поверки

Приложение А

• 1.1. Настоящая методика распространяется на счётчики-расходомеры кориолисовые КТМ РуМАСС (далее - расходомеры), изготавливаемые ООО «НПП КуйбышевТелеком-Метрология», г. Самара, и устанавливает объём и методы их первичной и периодической поверок.

• 1.2. Межповерочный интервал - 5 лет.

• 1.3. При проведении поверки должна быть обеспечена прослеживаемость поверяемых СИ к ГПСЭ единиц массы и объёма жидкости в потоке, массового и объёмного расходов жидкости ГЭТ63-2019, ГПЭ единиц объёмного и массового расходов газа ГЭТ118-2017, ГПЭ единицы температуры-кельвина в диапазоне от 0,3 К до 273,16 К ГЭТ35-2021, ГПЭ единицы температуры в диапазоне от 0 до 3200 °C ГЭТ34-2020, ГПЭ единицы плотности ГЭТ18-2014, в зависимости от исполнения. Метрологические характеристики расходомеров указаны в таблице 1.

• 1.4. Передача расходомерам единиц массы и объёма жидкости в потоке, массового и объёмного расходов жидкости, температуры, плотности осуществляется методом непосредственных сличений с расходомерными установками, эталонным термометром, плотномером (ареометром) соответственно.

Таблица 1

Продолжение таблицы 1

2. Перечень операций поверки

При проведении поверки должны выполняться операции, указанные в таблице 2.

Таблица 2

• - изменение температуры окружающей среды за время за время одного измерения не более 1 °C.

• - изменение температуры используемой при поверке среды за время одного измерения не более 0,5 °C.

• - содержание свободного газа в жидкости не допускается.

• 3.2. При поверке расходомера на месте эксплуатации значение температуры измеряемой среды, температуры окружающего воздуха, влажности окружающего воздуха должны соответствовать условиям эксплуатации, указанным в паспорте на расходомер, а также применяемых СИ и эталонов.

• 4.1. При проведении поверки применяют следующие эталоны, средства измерений и вспомогательное оборудование:

• - установка поверочная или ТПУ 1-го или 2-го разряда, или вторичный эталон согласно части 1 и 2 приказа Росстандарта от 07 февраля 2018 г. № 256 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений массы и объёма жидкости в потоке, объёма жидкости и вместимости при статических измерениях массового и объёмного расходов жидкости»;

• - рабочий эталон единицы плотности согласно приказу Росстандарта от 01 ноября 2019 г. № 2603 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений плотности» с диапазоном измерений, соответствующим контрольным точкам при поверке расходомера;

• - термометр, диапазон измерений от 10 до 30 °C, ПГ ±0,1 °C;

• - частотомер электронно-счетный 43-88, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 41190-09, диапазон измерений частоты от 0,01 Гц до 1,00 МГц, df⁼ ±N+1//?^;

• - калибратор тока, диапазон измерений от 4 до 20 мА, ПГ ±0,02 %;

• - термогигрометр ИВА-6А-Д, диапазон измерений относительной влажности от 0 до 98 %, ПГ ±3 %, диапазон измерений температуры от 0 до 60 °C, ПГ ±0,3 °C, диапазон измерений атмосферного давления от 700 до 1100 гПа, ПГ ±2,5 гПа.

• 4.2. Указанные средства поверки допускается заменять другими с метрологическими и техническими характеристиками, обеспечивающими требуемую точность передачи единиц величин поверяемому средству измерений.

• 4.3. Применяемые при поверке СИ и эталоны могут входить в состав СИКН, СИКНП или АСН.

При проведении поверки должны выполняться следующие требования безопасности:

• - к проведению поверки допускаются лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности рабочем месте и имеет группу по технике электробезопасности не ниже второй;

• - вся аппаратура, питающаяся от сети переменного тока, должна быть заземлена;

• - все разъёмные соединения линий электропитания и линий связи должны быть исправны;

• - соблюдать требования безопасности, указанные в технической документации на имитатор, применяемые средства поверки и вспомогательное оборудование.

Результаты внешнего осмотра считаются положительными, если выполняются следующие требования:

• - соответствие комплектности эксплуатационной документации;

• - отсутствие механических повреждений, препятствующих проведению поверки;

• - наличие заводских номеров и маркировки.

• 7.1. Подготовить СИ и эталоны к проведению измерений в соответствии с руководством по эксплуатации.

• 7.2. Опробование совместить с определением метрологических характеристик.

• 7.3. Установить расходомер на проливную жидкостную установку и выдержать в течение 5 минут расход поверочной среды, равный примерно (0,3 - 0,9)’Отах (где О_тах -наибольшее значение массового расхода для данного типа расходомера, т/ч, см. РЭ или ПС) для удаления воздуха из контура измерений.

• 7.4. Провести настройку нулевой точки расходомера в соответствии с эксплуатационными документами.

Вывести на дисплей расходомера данные о программного обеспечения (ПО) в соответствии с руководством по эксплуатации. На дисплее расходомера должны отражаться следующие данные:

идентификационное наименование ПО;

номер версии (идентификационный номер) ПО; цифровой идентификатор (контрольная сумма) ПО.

Результат подтверждения соответствия ПО считается положительным, если полученные идентификационные данные ПО расходомера соответствуют указанным в таблице 2 для соответствующих исполнений.

Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения

Поверка расходомеров, работающих на газе, проводится на жидкости. Пересчёт номинального расхода с газа на жидкость, G_nOm, кг/ч, осуществляется по формуле

Gnom — *720 • р_газ ■ 7_ЗВ ■ K_d ,                                              (1)

где р_газ - плотность газа (см. таблицу 3.x), кг/м³,

И_зв - скорость звука в газе (см. таблицу 3.x), м/с;

К_Э7 - коэффициент в зависимости от условного диаметра (см. таблицу 4), м².

Таблица 3.1 - Воздух. Ориентировочные плотность и скорость звука при температуре 20 °C в зависимости от давления

Таблица 3.2 - Азот. Ориентировочные плотность и скорость звука при температуре 20 °C в зависимости от давления                ___

Таблица 3.3 - Природный газ. Ориентировочные плотность и скорость звука при температуре 20 °C в зависимости от давления______________________________________

Таблица 3.4 - Природный газ. Ориентировочные плотность и скорость звука при температуре 20 °C в зависимости от давления______________________________________

Примечание - Так как значения расходов задаются с допуском ±10 %, то значения скорости звука и плотности для газов в зависимости от давления указаны ориентировочно.

Таблица 4 - Значения коэффициента K_d в зависимости от условного диаметра

• 9.1.1 Определение относительной погрешности измерений массового расхода (массы) при соотношении погрешностей эталона и СИ 1:3

Определение относительной погрешности измерений массового расхода (массы) проводят при помощи жидкостной поверочной установки. Схема подключения контрольноизмерительной аппаратуры приведена в руководстве по эксплуатации.

Определение относительной погрешности проводят на значениях расхода, соответствующих: (0,05 - 0,15)-G_nom, (0,3 - 0,45)-G_nOm, (0,5 - 0,9)-G_nOm-

Время проведения каждого измерения должно быть не менее 120 секунд или 10000 импульсов.

Расходомеры с первичными преобразователями, у которых DN > 100 мм допускается поверять на расходах 0,05 Gnom, 0,1 • G_nom и 0,3G_nOm-

Значения расходов (0,3 - 0,9)-G_nom устанавливают с допуском ±10 %, а расходы (0,05 -0,15)'G_nOm с допуском ±5 %.

На каждом расходе проводят не менее двух измерений.

Относительную погрешность измерений массового расхода За, % и массы Зм, %, при /-ом измерении определяют по формулам

Mi - М_ЭТ

где Gi - расход по расходомеру, кг/ч;

Сэт - расход по поверочной установке, кг/ч; М, - масса по расходомеру, кг;

- масса по поверочной установке, кг.

За результат принимают среднее арифметическое из полученных значений в каждой точке.

В случае, если поверочная установка оснащена мерами вместимости, то определение относительной погрешности расходомеров при измерении массы осуществляется сравнением значений массы, измеренной расходомером, и массы, пересчитанной исходя из измеренных значений объёма и плотности на поверочной установке. Массу М, кг, по поверочной установке вычисляют по формуле

M=V-p,                                         (4)

где V- объём жидкости, измеренный установкой, м³;

р - плотность жидкости, измеренная установкой (плотномером), кг/м³.

Значение относительной погрешности измерений массы <5^-, %, при i-ом измерении определяется по формуле (2).

В случае, если при поверке используется аналоговый выход расходомера, то измеренный расход G„ кг/ч, вычисляется по формуле

где I, - ток, измеренный контроллером установки (калибратором тока) за время проведения z-ro измерения, мА;

Tmin - минимальное значение установленного диапазона токового выхода, мА;

/щах - максимальное значение установленного диапазона токового выхода, мА;

Ст_тах - значение расхода, установленное для максимального значения токового выхода, кг/ч;

G_min - значение расхода, установленное для минимального значения токового выхода,

В случае, если при поверке используется частотный выход расходомера, то измеренный расход G_t, кг/ч, или масса кг, вычисляются по формулам

Gt -3600 , к

1000 -к '

где F, - частота на выходе расходомера за время проведения i-ro измерения, Гц;

К - весовой коэффициент, установленный в расходомере, имп/кг;

Nj - количество импульсов, накопленное поверочной установкой за время проведения i-го измерения, имп.

В случае, если расходомер не имеет частотных и аналоговых выходов, прибор может быть подключён к поверочной установке по протоколам HART или Modbus.

Результаты поверки по данному пункту считают положительными, если значение относительной погрешности измерений массового расхода (массы) не превышает пределов, приведённых в паспорте расходомера.

При положительном результате поверки относительной погрешности измерений массового расхода (массы), расходомеры считаются прошедшими поверку относительной погрешности измерений массы (массового расхода).

• 9.1.2 Определение относительной погрешности измерений массового расхода (массы), объёмного расхода (объёма) при соотношении погрешностей эталона и СИ более 1:3, но не менее 1:2 включительно

Определение относительной погрешности измерений массового расхода (массы) проводят при помощи жидкостной поверочной установки. Схема подключения контрольноизмерительной аппаратуры приведена в руководстве по эксплуатации.

Определение относительной погрешности проводят на значениях расхода, соответствующих: (0,05 - 0,15)-G_nom, (0,3 - 0,45)-G_nom, (0,5 - 0,9)-С_пОп1-

Время проведения каждого измерения должно быть не менее 120 секунд или 10000 импульсов.

т

т=1

т - количество точек расхода /.

Вычисляют относительную погрешность, %, по формулам

£ +

Sz = Д+sj

<        £ ~ ^0,95 ' *0

(13)

где 0_Э - неисключённая систематическая составляющая погрешности эталона расхода при воспроизведении массы (объёма) измеряемой среды;

£- случайная составляющая погрешности расходомера;

/о,95 - коэффициент Стьюдента при доверительной вероятности Р = 0,95 (определяется в соответствии с ГОСТ Р 8.736-2011 «ГСИ. Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения»). Значение градуировочного коэффициента расходомера определяется по формуле (8).

Исключение грубых погрешностей проводится в соответствии с разделом 6 «Исключение грубых погрешностей» ГОСТ Р 8.736-2011.

Результаты поверки по данному пункту считают положительными, если значение относительной погрешности измерений массы (объёма) не превышает пределов, приведённых в паспорте расходомера.

• 9.2 Определение относительной погрешности вычислений объёмного расхода (объёма)

Проводится аналогично п. 9.1 настоящей методики, при этом в формулы (2), (3), (5) - (7) вместо массового расхода и массы подставляются объёмный расход и объём.

Допускается проводить одновременно с п.9.1.

Результаты поверки по данному пункту считаются положительными, если значение относительной погрешности измерений объёмного расхода (объёма) не превышает пределов, приведённых в паспорте расходомера.

• 9.3 Определение абсолютной погрешности измерений температуры Определение абсолютной погрешности измерений температуры допускается проводить одним из следующих способов:

• 1) сравниваются показания температуры, измеренной расходомером, установленным в измерительном канале поверочной установки с показаниями поверочной установки или эталонного термометра. Проводят не менее трёх измерений.

• 2) измерительный канал расходомера закрывают с одной стороны заглушкой и поворачивают так, чтобы измерительный канал находился в вертикальном положении. Затем заполняют измерительный канал жидкостью и погружают в неё термометр. Проводят не менее трёх измерений.

Абсолютную погрешность измерений температуры Д/, °C, рассчитывают по формуле

M =                                                    (14)

где ti - температура, измеренная расходомером, °C;

t_3m - температура, измеренная термометром, °C.

Результаты поверки по данному пункту считаются положительными, если значение абсолютной погрешности измерений температуры не превышает пределов, приведённых в паспорте расходомера.

• 9.4 Определение абсолютной погрешности измерений плотности

Соотношение доверительной вероятности погрешности рабочих эталонов и пределов допускаемой погрешности СИ должно составлять не более 1:2.

• 9.4.1 Определение абсолютной погрешности измерений плотности для расходомеров с пределами абсолютной погрешности измерений плотности Др > ±1,0 кг/м³ допускается проводить следующими способами:

• 1) сравниваются показания плотности, измеренной расходомером, установленным в измерительном канале установки поверочной с табличными значениями плотности для воды в соответствии с ГСССД 2-77 «Таблицы стандартных справочных данных. Вода. Плотность при атмосферном давлении и температурах от 0 до 100 градусов Цельсия», либо с показаниями плотномера, измерительный датчик которого помещён в бак установки поверочной (в максимальной близости от сливной трубы);

• 2) сравнивают значения плотности жидкости, измеренной расходомером со значением плотности этой жидкости, измеренной эталонным плотномером или преобразователем плотности. Проводят не менее трёх измерений;

• 3) измерительный канал расходомера закрывают с одной стороны заглушкой и поворачивают так, чтобы измерительный канал находился в вертикальном положении. Затем заполняют измерительный канал расходомера жидкостью (водой или продуктом). Фиксируют значения температуры и плотности по индикатору расходомера. После этого жидкость выливают во вспомогательную ёмкость и погружают в неё датчик плотномера. Фиксируют показания. Проводят не менее трёх измерений.

Абсолютную погрешность измерений плотности Др, кг/м³, рассчитывают по формуле

Др “' Ризы ~ Рэт j                                                      (16)

где р_эт - плотность, измеренная плотномером (ареометром), кг/м³;

р_изЛ1 - плотность, измеренная расходомером, кг/м³.

• 9.4.2 Определение абсолютной погрешности измерений плотности для расходомеров с пределами абсолютной погрешности измерений плотности Др < ±1,0 кг/м³, настроенных под условия места эксплуатации, допускается проводить без демонтажа расходомера из измерительной линии следующими способами:

• 1) по МИ 2816-2012 «ГСП. Преобразователи плотности поточные. Методика поверки на месте эксплуатации») сравнивая показания плотности, измеренной расходомером, с результатом измерений плотности рабочим эталоном ГПС для СИ плотности.

Абсолютную погрешность измерений плотности Др, кг/м³, рассчитывают по формуле (15).

• 2) сравнивая показания плотности, измеренной расходомером, с результатом измерений плотности отобранной пробы измеряемой среды рабочим эталоном ГПС для СИ плотности.

Абсолютную погрешность измерений плотности Др, кг/м³, рассчитывают по формуле (15).

• 9.4.3 Определение абсолютной погрешности измерений плотности для расходомеров с пределами абсолютной погрешности измерений плотности Др < ±1,0 кг/м³, настроенных на месте эксплуатации с демонтажем расходомера

Взять пробу жидкости с места эксплуатации согласно ГОСТ 2517-2012 «Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб» в количестве достаточном для заполнения измерительного канала расходомера ± 20 %.

Измерительный канал расходомера закрывают с одной стороны заглушкой и поворачивают так, чтобы измерительный канал находился в вертикальном положении. Затем заполняют измерительный канал расходомера жидкостью.

Провести измерение плотности расходомером и эталоном плотности. Соотношение доверительной погрешности рабочих эталонов и предела допускаемой погрешности средств измерений плотности должно составлять не более 1:2.

Абсолютную погрешность измерений плотности Др, кг/м³, рассчитывают по формуле (15).

• 9.4.4 Результаты поверки по данному пункту считают положительными, если значения абсолютной погрешности измерений плотности не превышает пределов, приведённых в паспорте расходомера.

• 10.1.  При подтверждении соответствия расходомера метрологическим требованиям руководствуются процедурами, описанными в разделе 9.

• 10.2.  Расходомер допускают к применению в качестве СИ в соответствии с приказами Росстандарта:

от 07 февраля 2018 г. № 256 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений массы и объёма жидкости в потоке, объёма жидкости и вместимости при статических измерениях массового и объёмного расходов жидкости»;

или от 29 декабря 2018 г. № 2825 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений объёмного и массового расходов газа»;

от 01 ноября 2019 г. № 2603 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений плотности» (канал плотности);

при положительных результатах выполнения всех процедур, описанных в разделах 6, 8 и 9.

• 11.1. Результаты поверки оформляют протоколом произвольной формы.

• 11.2. Сведения о результатах поверки передаются в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.

• 11.3. Положительные результаты поверки удостоверяются отметкой в паспорте и (или) свидетельством о поверке, оформленным в соответствии с действующими нормативными документами. Знак поверки на СИ наносится в соответствии с рисунком А.1 Приложения А.

• 11.4. При отрицательных результатах поверки СИ к эксплуатации не допускают и выдают извещение о непригодности, оформленное в соответствии с действующими нормативными документами.

(Обязательное)

Схема пломбировки

а)

б)

Рисунок А.1 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа И место нанесения знака поверки: а) БОИ КТМ-0, б) БОИ КТМ-1

¹

Требования к условиям проведения поверки

²

• 3.1. При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

³

- температура окружающего воздуха от 15 до 30 °C;