Методика поверки «ГСИ. Расходомеры ультразвуковые ВЛТ-1. Методика поверки.» (МП 208-024-2021)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

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

СОГЛАСОВАНО

директора

й метрологии

А.Е. Коломин

6?? 2021 г.

Государственная система обеспечения единства измерений

РАСХОДОМЕРЫ УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ ВЛТ-1

Методика поверки

МП 208-024-2021 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

• 9 Определение метрологических характеристик

• 10 Подтверждение соответствия метрологическим требованиям

• 11 Оформление результатов поверки

Приложение А

• 1.1. Настоящая методика распространяется на расходомеры ультразвуковые ВЛТ-1 (далее - расходомеры), изготавливаемые ООО «Вейвлаб.Тех», г. Москва, и устанавливает объём и методы их первичной и периодической поверок.

• 1.2. Межповерочный интервал - 4 года.

• 1.3. При проведении поверки должна быть обеспечена прослеживаемость результатов к Государственному первичному специальному эталону единиц массы и объёма жидкости в потоке, массового и объёмного расходов жидкости ГЭТ63-2019 или Государственному первичному эталону единиц объёмного и массового расходов газа ГЭТ118-2017. Метрологические характеристики расходомеров указаны в таблице 1.

Таблица 1

Примечания:

¹’ Определяется диаметром измерительного трубопровода.

²⁾ При длине прямолинейных участков трубопровода не менее 15 Ду до расходомера и не менее 5 Ду после.

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

Таблица 2

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

• - температура окружающего воздуха от 15 до 30 °C;

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

• 3.2. Рабочая среда:

• - при поверке расходомеров ВЛТ-1-L - вода, нефть, нефтепродукты, содержание свободного газа в жидкости не допускается;

• - при поверке расходомеров ВЛТ-1-G - воздух и другие газы.

• 3.3. Прямые участки:

• - 15 Ду до ПЭ А расходомера;

• - 5 Ду после ПЭА расходомера.

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

• - установка поверочная проливная жидкостная 1 или 2 разряда 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», при этом соотношение пределов допускаемых погрешностей эталона и СИ должно быть не менее 1:3;

• - установка поверочная проливная газовая 1 разряда согласно приказу Росстандарта от 29 декабря 2018 г. № 2825 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений объёмного и массового расходов газа»;

• - 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;

• - термометр, диапазон измерений от 10 до 30 °C, ПГ ±0,2 °C;

• - толщиномер ультразвуковой, диапазон измерений от 3 до 50 мм, ПГ ±0,5 мм;

• - рулетка по ГОСТ 7502, номинальная длина 5 м, КТ 3.

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

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.

Вывести на дисплей расходомера номер версии программного обеспечения (ПО) в соответствии с руководством по эксплуатации.

Результаты поверки по данному пункту считаются положительными, если номер версии не ниже V01.02.

Поверка может проводиться проливным либо имитационным методом при этом при положительном прохождении поверки в зависимости от метода пределы допускаемой погрешности расходомера соответствуют таблице 1.

• 9.1. Определение относительной погрешности измерений объёмного расхода и объёма жидкости

Определение относительной погрешности измерений объёмного расхода и объёма жидкости проводится на установке при трёх значениях объёмного расхода от 2mm до 2_тах с учётом внутреннего диаметра трубопровода, на который установлены преобразователи электроакустические (далее - ПЭА) расходомера. При каждом значении объёмного расхода производится 3 измерения. Время накопления объёма должно быть не менее 120 секунд.

Значение относительной погрешности расходомеров при измерении объёма жидкости д, %, вычисляют по формуле

(1)

где V_p- объём жидкости, измеренный расходомером, м³;

Ио - объём жидкости, измеренный установкой, м³.

Результаты поверки по данному пункту считаются положительными, если значение относительной погрешности измерений объёма жидкости не превышает значений, указанных в таблице 1.

При положительном результате поверки относительной погрешности измерений объёма жидкости, расходомеры считаются прошедшими поверку относительной погрешности измерений объёмного расхода жидкости.

• 9.2. Определение относительной погрешности измерений объёмного расхода и объёма жидкости имитационным методом

Имитатор представляет собой отрезок трубы, заглушенный с одной стороны (см. Приложение А). На данный имитатор монтируют ПЭА, устанавливают его в вертикальном положении (заглушкой вниз) и заливают дистиллированной водой. Заполненный имитатор, с подключёнными датчиками, выдерживают при комнатной температуре не менее 1 часа.

Выполняют следующие действия:

в расходомер вводят параметры имитатора (внешний диаметр, толщину стенок);

на дисплей расходомера выводят значения скорости потока и расхода измеряемой среды и скорости звука в ней;

измеряют температуру воды в имитаторе;

показания скорости звука сравнивают с табличными значениями ГСССД 190-2000 «Вода. Скорость звука при температурах 0... 100° С и давлениях 0,101325... 100 МПа».

Проверку отклонений измеренных скоростей звука от расчётного значения по каждому акустическому каналу и отклонений значений измеренных скоростей звука по парам акустических каналов не следует начинать до тех пор, пока показания измеряемой скорости звука в не будут оставаться в пределах 0,2 м/с не менее 10 мин.

В качестве значений скоростей звука принимают их средние значения, измеренные за промежуток времени не менее 300 с.

Результаты поверки по данному пункту считаются положительными, если выполнены следующе условия:

значение показаний скорости потока среды (при нулевом расходе) не превышают ±0,012 м/с (для исполнения с 1 парой ПЭА) и ±0,006 м/с (для исполнения с 2 парами ПЭА);

отличия измеренных и табличных значений скорости звука в среде не превышают ±0,2 % (для исполнения с 1 парой ПЭА) и ±0,1 % (для исполнения с 2 парами ПЭА) для данного значения температуры.

Для расходомеров с двумя парами ПЭА поверке подлежат обе пары, при этом дополнительно проверяют условие

• 100 < 0,05 ,

где ci, С2 - скорость звука в рабочей среде измеренная первой и второй парами ПЭА расходомера соответственно, м/с.

• 9.3. Определение относительной погрешности измерений объёмного расхода и объёма газа

Определение относительной погрешности измерений объёмного расхода и объёма газа проводится на установке при пяти значениях объёмного расхода от 2_mj_n до g_max с учётом внутреннего диаметра трубопровода, на который установлены ПЭА расходомера. Время проведения одного измерения должно быть не менее 120 секунд.

Значение относительной погрешности расходомеров при измерении объёмного расхода газа 6, %, вычисляют по формуле

(3)

где Q_p- объёмный расход газа, измеренный расходомером, м³/ч; Qo - объёмный расход газа, измеренный установкой, м³/ч.

Результаты поверки по данному пункту считаются положительными, если значение относительной погрешности измерений объёмного расхода газа не превышает значений, указанных в таблице 1.

При положительном результате поверки относительной погрешности измерений объёмного расхода газа, расходомеры считаются прошедшими поверку относительной погрешности измерений объёма газа.

• 9.4. Определение относительной погрешности измерений объёмного расхода и объёма газа имитационным методом

Установить ПЭА расходомера на имитатор (см. Приложение А) и заглушить трубу с обеих сторон. Оставить в течение не менее 12 часов в помещении при стабильной (±2 °C) температуре окружающей среды. Имитатор не должен подвергаться воздействию солнечных лучей, так как это может вызвать конвекционные потоки среды в имитаторе.

Выполняют следующие действия:

в расходомер вводят параметры имитатора (внешний диаметр, толщину стенок);

на дисплей расходомера выводят значения скорости потока и расхода измеряемой среды и скорости звука в ней.

Проверку отклонений измеренных скоростей звука от расчётного значения по каждому акустическому каналу и отклонений значений измеренных скоростей звука по парам акустических каналов не следует начинать до тех пор, пока показания измеряемой скорости звука в газе не будут оставаться в пределах 0,2 м/с не менее 10 мин.

В качестве значений скоростей звука принимают их средние значения, измеренные за промежуток времени не менее 300 с.

Найти разность между значением скорости звука, полученным в результате измерений, и значением скорости звука, полученным расчётным методом.

Расчётную скорость звука в воздухе определить по формуле

У • R • (t + 273,15)

^с= -------м------- '                                     ⁽³⁾

N М

где у - показатель адиабаты: 5/3 для одноатомных газов, 7/5 для двухатомных (и для воздуха), 4/3 для многоатомных;

R - универсальная газовая постоянная, равная 8,31441(26) Дж/(моль-К);

t - температура, °C;

М - молярная масса, кг/моль, рассчитанная по ГСССД 167-94 «Влажный воздух. Термодинамические свойства в диапазоне температур 200...400 К, давлений 0,1... 10 МПа и относительной влажности 0,2... 1,0». Давление (при отсутствии избыточного давления в имитаторе), температуру и относительную влажность воздуха для расчётов принять равным условиям помещения.

Примечания:

• 1. Расчётную скорость звука в воздухе допускается определять по ГСССД МР 176-2010 «Расчётное определение скорости звука во влажном воздухе при температурах от -20 до +40 °C при абсолютном давлении от 550 мм рт. ст. до 1 МПа и относительной влажности от 0 до 100%».

• 2. При использовании при поверке природного газа для расчётов применять положения ГОСТ 30319.2-2015 «Газ природный. Методы расчета физических свойств. Вычисление физических свойств на основе данных о плотности при стандартных условиях и содержании азота и диоксида углерода».

• 3. При использовании других газов эталонные (расчётные) значения скорости звука должны определяться по нормативным документам, утверждённым в качестве ГОСТ или ГСССД.

Результаты поверки по данному пункту считаются положительными, если выполнены следующе условия:

значение показаний скорости потока среды (при нулевом расходе) не превышают ±0,024 м/с (для исполнения с 1 парой ПЭ А) и ±0,012 м/с (для исполнения с 2 парами ПЭ А);

отличия измеренных и табличных значений скорости звука в среде не превышают ±0,2 % для данного значения температуры, давления, влажности.

Для расходомеров с двумя парами ПЭА поверке подлежат обе пары, при этом дополнительно проверяют условие (2) п. 9.2.

• 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 приказом Госстандарта 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» при положительных результатах выполнения всех процедур, описанных в п. 9.1. или 9.2 или в качестве СИ в соответствии с приказом Росстандарта от 29 декабря 2018 г. № 2825 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений объёмного и массового расходов газа» при положительных результатах выполнения всех процедур, описанных в п. 9.3. или 9.4, а также разделов 6 и 8.

• 11.1. Результаты поверки оформляют протоколом произвольной формы.

• 11.2. Сведения о результатах поверки передаются в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений. При проведении поверки имитационным методом в сведениях о результатах поверки СИ в разделе «дополнительные сведения» указать «поверка имитационным методом на (указать тип среды, на которой проводилась поверка)».

• 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 1.

  

  Рисунок 1 - Общий вид вычислителя расходомера ВЛТ-1 с указанием места пломбировки

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

Ведущий инженер ФГУП «ВНИИМС»

Начальник отдела 208 ФГУП «ВНИИМС»

Б.А. Иполитов

(справочное)

Имитационные стенды для поверки расходомеров

А.1 Имитационный стенд для поверки расходомеров модели ВЛТ-1 -L

Имитационный стенд для поверки расходомеров модели ВЛТ-1-L (рисунок А.1) представляет собой вертикально расположенный отрезок стального трубопровода, приваренный под углом 90° к опорной пластине.

Отклонение внутреннего диаметра трубопровода по всей его длине не должно превышать 0,2 % от его среднего значения.

Длина трубопровода должна обеспечивать монтаж ПЭА в соответствии с требованиями руководства по эксплуатации на расходомер.

Рисунок А.1 - Имитационный стенд для поверки расходомеров модели ВЛТ-1-L: 1 - ПЭА; 2 - верхний уровень жидкости (не менее 20 см от ПЭА); 3 - отрезок трубопровода (камера имитатора); 4 - опорная пластина

А.2 Имитационный стенд для поверки расходомеров модели ВЛТ-1-G

Имитационный стенд для поверки расходомеров модели ВЛТ-1-G (рисунок А.2) состоит из горизонтального стального трубопровода, заглушённого с двух сторон, оборудованного манометром, термометром и штуцером с обратным клапаном для подключения компрессора или баллона с газом. Номинальное давление всей соединительной и запорной арматуры должно быть не ниже 2,5 МПа.

Отклонение внутреннего диаметра трубопровода по всей его длине не должно превышать 0,2 % от его среднего значения.

Длина трубопровода должна обеспечивать монтаж ПЭА в соответствии с требованиями руководства по эксплуатации на расходомер.

Стенд должен быть снабжён термометром с ПГ ±0,5 °C и манометром КТ 0,6.

Испытания имитатора на герметичность выполняют при давлении на 50 % превышающем рабочее давление имитатора.

Рисунок А.2 - Имитационный стенд для поверки расходомеров модели ВЛТ-1-G: 1 - ПЭА; 2 - термометр; 3 - манометр; 4 - штуцер с обратным клапаном;

5 - отрезок трубопровода (камера имитатора)