Методика поверки «ГСОЕИ.Датчики (измерительные преобразователи) давления типа "Метран"» (МИ4212-012-2001)

"МИ 4212-012-2001. Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Датчики (измерительные преобразователи) давления типа "Метран". Методика поверки"

(утв. ВНИИМС Госстандарта России 03.12.2001)

Документ предоставлен КонсультантПлюс

www.consultant.ru

Дата сохранения: 28.04.2013

Утверждена Всероссийским научно-исследовательским институтом метрологической службы Госстандарта России

3 декабря 2001 года

РЕКОМЕНДАЦИЯ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

ДАТЧИКИ (ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ) ДАВЛЕНИЯ

ТИПА "МЕТРАН"

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

МИ 4212-012-2001

• 1. Настоящая рекомендация разработана промышленной группой "МЕТРАН" и Всероссийским научно-исследовательским институтом метрологической службы (ВНИИМС) Госстандарта России.

• 2. Утверждена ВНИИМС 03.12.2001.

Настоящая рекомендация распространяется на датчики (измерительные преобразователи) давления типа "Метран", выпускаемые в соответствии с ГОСТ 22520-85 и по технической документации промышленной группы "МЕТРАН".

Датчики предназначены для непрерывного преобразования значений измеряемых величин давления абсолютного, давления избыточного, разрежения, давления-разрежения, разности давлений и других физических величин, определяемых по давлению или по разности давлений (например, уровень и плотность жидкости, расход жидкости, газа или пара), в выходной аналоговый сигнал постоянного тока 4 - 20, или 0 - 20, или 0 - 5 мА, или/и в выходной цифровой сигнал в стандарте протоколов HART, или Foundation Fieldbus, или Profibus РА, или RS 232/485 или других коммуникационных цифровых протоколов.

Рекомендация устанавливает методику первичной и периодической поверок датчиков (измерительных преобразователей) давления типа "Метран" с пределами допускаемой основной погрешности от +/- 0,05 до +/- 1%.

• 1.1. При проведении поверки выполняют следующие операции:

• - внешний осмотр - п. 5.1;

• - опробование - п. 5.2;

• - определение основной погрешности датчика - п. 5.3;

• - определение вариации выходного сигнала датчика - п. 5.4.

• 2.1. При проведении поверки применяют средства, указанные в таблице 1.

Таблица 1

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1

Основные метрологические и технические     |

• 2.2. Допускается применять другие средства поверки, технические и метрологические характеристики которых не уступают указанным в таблице 1.

• 3.1. При проведении поверки соблюдают общие требования безопасности при работе с датчиками давления (см., например, ГОСТ 22520-85), а также требования по безопасности эксплуатации применяемых средств поверки, указанные в технической документации на эти средства.

• 4.1. При проведении поверки соблюдают следующие условия:

• 1. Температура окружающего воздуха 23 +/- 2 °C.

• 2. Относительная влажность окружающего воздуха 30 - 80%.

• 3. Давление в помещении, где проводят поверку (далее - атмосферное давление), в пределах 84 -106,7 кПа или 630 - 800 мм рт. ст.

• 4. Напряжение питания постоянного тока в пределах 12 - 42 В. Номинальное значение напряжения питания и требования к источнику питания - в соответствие с технической документацией на датчик. Отклонение напряжения питания от номинального значения не более +/- 1%, если иное не указано в технической документации на датчик.

• 5. Сопротивление нагрузки при поверке датчиков:

• - с аналоговым выходным сигналом 4 - 20 и 0 - 20 мА - 500 +/- 50 Ом;

• - с аналоговым выходным сигналом 0 - 5 мА - 1200 +/- 50 Ом;

• - с цифровым выходным сигналом - в соответствии с технической документацией на датчик.

• 6. Рабочая среда - воздух или нейтральный газ при поверке датчиков с верхними пределами измерений, не превышающими 2,5 МПа, и жидкость при поверке датчиков с верхними пределами измерений более 2,5 МПа. Допускается использовать жидкость при поверке датчиков с верхними пределами измерений от 0,4 до 2,5 МПа при условии тщательного заполнения жидкостью всей системы поверки. Допускается использовать воздух или нейтральный газ при поверке датчиков с верхними пределами измерений более 2,5 МПа при условии соблюдения соответствующих правил безопасности.

• 7. Колебания давления окружающего воздуха, вибрация, тряска, удары, наклоны, магнитные поля (кроме земного) и другие воздействия, влияющие на работу и метрологические характеристики датчика, должны отсутствовать.

• 8. Импульсную линию, через которую подают измеряемое давление, допускается соединять с дополнительными сосудами, емкость каждого из которых не более 50 литров.

• 4.2. При поверке датчиков разности давлений с приемными камерами для подвода большего давления ("плюсовая" камера) и меньшего давления ("минусовая" камера) значение измеряемой величины (разности давлений) устанавливают, подавая соответствующее значение избыточного давления в "плюсовую" камеру датчика, при этом "минусовая" камера сообщается с атмосферой.

При поверке датчиков разности давлений с малыми пределами измерений для уменьшения влияния на результаты поверки не устраненных колебаний давления окружающего воздуха "минусовая" камера датчика может соединяться с камерой эталонного СИ, сообщающейся с атмосферой, если это предусмотрено в конструкции СИ. При поверке датчиков разности давлений в "минусовой" камере может поддерживаться постоянное опорное давление, создаваемое другим эталонным задатчиком или основным задатчиком измеряемой величины с дополнительным блоком опорного давления.

При поверке датчиков разрежения и датчиков давления-разрежения значение измеряемой величины допускается устанавливать, подавая с противоположной стороны чувствительного элемента датчика соответствующее значение избыточного давления, если это предусмотрено конструкцией датчика.

• 4.3. Перед проведением поверки датчиков выполняют следующие подготовительные работы:

• - выдерживают датчик не менее 3 ч при температуре, указанной в п. 4.1, если иное не указано в технической документации на датчик;

• - выдерживают датчик не менее 0,5 ч при включенном питании;

• - устанавливают датчик в рабочее положение с соблюдением указаний технической документации;

• - проверяют на герметичность в соответствии с п. п. 4.3.1 - 4.3.4 систему, состоящую из соединительных линий для передачи давления, эталонных СИ и вспомогательных средств для задания и передачи измеряемой величины.

• 4.3.1. Проверку герметичности системы, предназначенной для поверки датчиков давления, разности давлений, разрежения с верхними пределами измерений менее 100 кПа и датчиков абсолютного давления с верхними пределами измерений более 250 кПа, проводят при значениях давления (разрежения), равных верхнему пределу измерений поверяемого датчика.

Проверку герметичности системы, предназначенной для поверки датчиков давления-разрежения, проводят при давлении, равном верхнему пределу измерений избыточного давления.

Проверку герметичности системы, предназначенной для поверки датчиков разрежения с верхним пределом измерений 100 кПа, проводят при разрежении, равном 0,9 - 0,95 значения атмосферного давления.

Проверку герметичности системы, предназначенной для поверки датчиков абсолютного давления с верхними пределами измерений 250 кПа и менее, проводят в соответствии с п. 4.3.3.

• 4.3.2. При проверке герметичности системы, предназначенной для поверки датчиков, указанных в п. 4.3.1, устанавливают заведомо герметичный датчик или любое другое средство измерений с погрешностью измерений не более 2,5% от значений давления, соответствующих требованиям п. 4.3.1, и позволяющее зафиксировать 0,5% изменение давления от заданного значения.

Создают в системе давление, установившееся значение которого соответствует требованиям п.

• 4.3.1, после чего отключают источник давления. Если в качестве эталонного СИ применяют грузопоршневой манометр, то его колонку и пресс также отключают.

Систему считают герметичной, если после трехминутной выдержки под давлением, равным или близким верхнему пределу измерений датчика, не наблюдают падения давления (разрежения) в течение последующих 2 минут. При необходимости время выдержки под давлением может быть увеличено.

Допускается изменение давления (разрежения) в системе, обусловленное изменением температуры окружающего воздуха и рабочей среды в пределах+/- 0,5 -1 °C.

• 4.3.3. Проверку герметичности системы, предназначенной для поверки датчиков абсолютного давления с верхними пределами измерений 250 кПа и менее, проводят следующим образом.

Устанавливают в системе заведомо герметичный датчик или любое другое средство измерений абсолютного давления, отвечающее требованиям к СИ в соответствии с п. 4.3.2. Создают в системе абсолютное давление не более 0,07 кПа и поддерживают его в течение 2 - 3 минут, после чего отключают устройство, создающее абсолютное давление, и эталонное СИ при необходимости (например, отключают колонки грузопоршневого манометра).

После 3 минут выдержки изменение давления не должно превышать 0,5% верхнего предела измерений поверяемого датчика.

Допускается поправка при изменении температуры окружающего воздуха и рабочей среды.

• 4.3.4. Проверку герметичности системы рекомендуется проводить при давлении (разрежении), соответствующем наибольшему давлению (разрежению) из ряда верхних пределов измерений поверяемых датчиков.

• 5.1. Внешний осмотр

При внешнем осмотре датчика устанавливают:

• - соответствие его внешнего вида технической документации и отсутствие видимых дефектов;

• - наличие клеммных колодок и (или) разъемов для внешних соединений, устройства для регулировки "нуля", клемм контроля выходного сигнала и др.;

• - наличие дополнительных выходных устройств - электрических аналоговых или цифровых индикаторов и (или) других устройств, предусмотренных технической документацией на датчик;

• - наличие на корпусе датчика таблички с маркировкой, соответствующей паспорту или документу, его заменяющему;

• - наличие РЭ, если это предусмотрено при поверке датчика, паспорта или документа, его заменяющего.

• 5.2. Опробование

  • 5.2.1.   При опробовании проверяют герметичность и работоспособность датчика, функционирование устройства корректора "нуля".

  • 5.2.2. Работоспособность датчика проверяют, изменяя измеряемую величину от нижнего до верхнего предельных значений. При этом должно наблюдаться изменение выходного сигнала и индикации на дополнительных выходных устройствах датчика. Работоспособность датчиков давления-разрежения проверяют только при избыточном давлении; работоспособность датчиков разрежения с верхним пределом измерений 100 кПа проверяют при изменении разрежения до значения 0,9 атмосферного давления (не менее).

  • 5.2.3. Проверку функционирования устройства корректора "нуля" выполняют следующим образом. Задав одно (любое) значение измеряемой величины в пределах, оговоренных руководством по эксплуатации, корректором "нуля" возвращают выходной сигнал (показания индикатора) к первоначальному значению. Затем сбрасывают измеряемую величину и при атмосферном давлении на входе в датчик корректором "нуля" вновь устанавливают выходной сигнал (показания индикатора) в соответствии с исходными значениями.

  • 5.2.4. Проверку герметичности датчика рекомендуется совмещать с операцией определения его основной погрешности.

Методика проверки герметичности датчика аналогична методике проверки герметичности системы (п. п. 4.3.1 - 4.3.4), но имеет следующие особенности:

• - изменение давления (разрежения) определяют по изменению выходного сигнала или по изменению показаний цифрового индикатора поверяемого датчика, включенного в систему (п. 4.3.2);

• - в случае обнаружения негерметичности системы с установленным поверяемым датчиком следует раздельно проверить герметичность системы и датчика.

• 5.3. Определение основной погрешности

  • 5.3.1. Основную погрешность датчика определяют по одному из способов:

• 1. По эталонному СИ на входе датчика устанавливают номинальные значения входной измеряемой величины (например, давления), а по другому эталонному СИ измеряют соответствующие значения выходного аналогового сигнала (тока или напряжения). При поверке датчика по его цифровому сигналу к выходу подключают приемное устройство, поддерживающее соответствующий цифровой коммуникационный протокол для считывания информации при установленных номинальных значениях входной измеряемой величины.

• 2. В обоснованных случаях по эталонному СИ устанавливают номинальные значения выходного аналогового сигнала (тока или напряжения) или устанавливают номинальные значения цифрового сигнала датчика, а по другому эталонному СИ измеряют соответствующие значения входной величины (например, давления).

Примечания:

• 1. При поверке датчиков с HART-сигналом к выходу подключают портативный HART-коммуникатор, например "Метран-650", или коммуникатор НС-275, или HART-модем с программным обеспечением для связи с персональным компьютером и считывания информации с цифрового выхода датчика. Могут использоваться другие устройства для считывания информации и управления датчиками по другим коммуникационным протоколам, предусмотренным технической документацией на датчики.

• 2. При определении основной погрешности датчика показания его аналогового или цифрового индикатора не учитываются.

• 3. Поверка датчиков с несколькими выходными сигналами, соответствующими одной и той же входной измеряемой величине, производится по одному из этих сигналов (аналоговому или цифровому), если иное не предусмотрено технической документацией на поверяемый датчик.

• 5.3.2. Схемы включения датчиков для измерения выходного сигнала при проведении поверки (п. 5.3.1, способы 1 и 2) приведены в Приложении.

Эталонные СИ входной величины (давления) включают в схему поверки в соответствии с их руководством по эксплуатации.

• 5.3.3. Устанавливают следующие критерии достоверности поверки:

Р - наибольшая вероятность, при которой любой дефектный экземпляр

вам

датчика может быть ошибочно признан годным;

(дельта )   - отношение возможного наибольшего модуля основной

м ва

погрешности экземпляра датчика, который может быть ошибочно признан годным, к пределу допускаемой основной погрешности.

Допускаемые значения критериев достоверности поверки: Р =0,20 и

вам

(дельта )        = 1,25.

м ва max

• 5.3.4. Устанавливают следующие параметры поверки:

m - число поверяемых точек в диапазоне измерений, m >= 5; в обоснованных случаях и при отсутствии эталонных СИ с необходимой дискретностью воспроизведения измеряемой величины допускается уменьшать число поверяемых точек до 4 или 3;

п - число наблюдений при экспериментальном определении значений погрешности в каждой из поверяемых точек при изменениях входной измеряемой величины от меньших значений к большим (прямой ход) и от больших значений к меньшим (обратный ход), п = 1; в обоснованных случаях и в соответствии с технической документацией на датчик допускается увеличивать число наблюдений в поверяемых точках до 3 или 5, принимая при этом среднеарифметическое значение результатов наблюдений за достоверное значение в данной точке;

гамма - абсолютное значение отношения контрольного допуска к пределу

к

допускаемой основной погрешности;

альфа - отношение предела допускаемой погрешности эталонных СИ,

Р

применяемых при поверке, к пределу допускаемой основной погрешности поверяемого датчика.

Значения гамма и альфа выбирают по таблице 2   (п.  5.3.5) в

к           р

соответствии с принятыми критериями достоверности поверки.

• 5.3.5. Выбор эталонных СИ для определения основной погрешности поверяемых датчиков осуществляют исходя из технических возможностей и технико-экономических предпосылок с учетом критериев достоверности поверки (п. 5.3.3) и в соответствии с таблицей 2.

Таблица 2

ПАРАМЕТРЫ И КРИТЕРИИ ДОСТОВЕРНОСТИ ПОВЕРКИ

Примечание - Таблица 2 составлена в соответствии с критериями достоверности поверки поп. 5.3.3 и согласно МИ 187-86 "ГСИ. Критерии достоверности и параметры методик поверки" и МИ 188-86 "ГСИ. Установление значений параметров методик поверки".

• 5.3.6. При выборе эталонных СИ для определения погрешности поверяемого датчика (в каждой поверяемой точке) соблюдают следующие условия:

• 1. При поверке датчика с выходным аналоговым сигналом постоянного тока, значения которого контролируют непосредственно в мА:

ДЕЛЬТА ДЕЛЬТА

Р           1

(-------+-------) х 100 <= альфа х гамма,                 (1)

где:

ДЕЛЬТА

Р контролирующего входную величину (давление, кПа, МПа);

Р - верхний предел измерений (или диапазон измерений) поверяемого

о мА; для датчиков с выходными сигналами 0 - 5 и 0 - 20 мА I

За нормирующее значение принимают: для датчиков давления-разрежения - сумму абсолютных значений верхних пределов измерений в области избыточного давления и в области разрежения; для остальных датчиков - верхний предел измерений входной измеряемой величины, если иное не предусмотрено технической документацией на датчики.

Для датчиков с нижним предельным значением измеряемой величины, численно равным нулю, диапазон измерения численно равен верхнему пределу измерений. В этом случае основная погрешность датчика, выраженная в процентах от нормирующего значения, численно равна основной погрешности, выраженной в процентах от диапазона изменения выходного сигнала датчика с линейной функцией преобразования измеряемой величины.

• 2. При поверке датчиков с выходным аналоговым сигналом постоянного тока, значения которого контролируют по падению напряжения на эталонном сопротивлении в мВ или В:

  ДЕЛЬТА	ДЕЛЬТА	ДЕЛЬТА
  Р	U	R
  (-------	+-------	+-------)	х 100 <= альфа х гамма,           (2)
  Р	и - и	R	Р
  ш	m    о	эт
  где:
  ДЕЛЬТА , Р -	то же, что	в формуле	(1) ;
  р   m
  ДЕЛЬТА - предел допускаемой абсолютной погрешности эталонного СИ,

и

контролирующего выходной сигнал датчика по падению напряжения на эталонном сопротивлении, мВ или В;

ДЕЛВТА - предел допускаемой абсолютной погрешности эталонного R

сопротивления, Ом;

R - значение эталонного сопротивления, Ом;

эт

U , U - соответственно верхнее и нижнее предельные значения напряжений

m о

(мВ или В) на эталонном сопротивлении, определяемые по формулам:

U = I х R и U = I х R .

m m эт о о эт

При поверке датчика с выходным цифровым сигналом:

ДЕЛВТА

Р

(-------) х 100 <= альфа х гамма,

Р                         р

m

где все обозначения те же, что и в формулах (1) и (2).

• 5.3.7. Расчетные значения выходного сигнала поверяемого датчика для заданного номинального значения входной измеряемой величины определяют по формулам (4 - 12):

1. Для датчиков с линейно возрастающей зависимостью выходного сигнала постоянного тока (I) от входной измеряемой величины (Р):

I - I

m о

1=1+------- (Р - Р ) ,                     (4)

р о Р - Р          п

m п

где:

I - расчетное значение выходного сигнала постоянного тока (мА);

о

— (Р

Р

сигналом постоянного тока и функцией

величины по закону квадратного корня:

/Р

I =1  + (I - I ) V —,

р о      m о Р

m

где:

Р - входная измеряемая величина - разность давлений (перепад давления) для датчиков разности давлений, предназначенных для измерения расхода рабочей среды;

Р - верхний предел измерений или диапазон измерений поверяемого m

датчика разности давлений. Остальные обозначения те же, что и в формуле (1).

Если по технической документации на поверяемый датчик на ограниченном начальном участке характеристики (6) допускается линейная зависимость, то расчетные значения выходного сигнала на этом участке определяют по формуле:

\/К

л

I          = I +---- (I - I )

р(лин) о К

л

где:

Р <= К х Р ;

л m

К - коэффициент, установленный в технической документации на л

поверяемый датчик из интервала значений 0,02 <= К <= 0,09.

л

• 4. Для датчиков с выходным сигналом постоянного тока, значения которого контролируют по падению напряжения на эталонном сопротивлении R :

эт

U = R х I ,                                         (8)

р эт р

где:

U - расчетное значение падения напряжения на эталонном сопротивлении;

Р

I - расчетное значение выходного сигнала постоянного тока, Р

определяемое по формулам (4 - 7).

• 5. Для датчиков с выходным информационным сигналом в цифровом формате:

- с линейно возрастающей функцией преобразования:

m о

N = N +------- (Р - Р ) ,

р о Р - Р          п

m п

где:

N - расчетное значение выходного сигнала в цифровом формате;

Р

N , N - соответственно верхнее и нижнее предельные значения выходного m о

информационного сигнала датчика в цифровом формате;

Р, Р , Р - то же, что и в формуле (4);

m п

- с линейно убывающей функцией преобразования:

N - N

m о

N = N -------- (Р - Р ) ,

р m Р - Р          п

m п

- с функцией преобразования по закону квадратного корня:

/Р

m

формулах (9, 10) .

Если на ограниченном начальном участке этой характеристики допускается линейная зависимость, то расчетные значения выходного сигнала на этом участке определяют по формуле:

\/F

л

N        = N +---- (N - N ) —,

р(лин) о К

л

где К - то же, что в формуле (7).

л

• 5.3.8. Поверку датчиков с программным обеспечением выбора функции преобразования входной измеряемой величины в соответствии с одним из видов (4-6,9- 11) производят при программной установке линейно возрастающей зависимости выходного сигнала (4) или (9), если иное не предусмотрено технической документацией на датчик.

После выполнения поверки датчик может быть перепрограммирован в соответствии с требуемой функцией преобразования входной измеряемой величины.

Перед определением основной погрешности соблюдают требования п. 4.3 и, при необходимости, корректируют значения выходного сигнала, соответствующие нижнему и верхнему предельным значениям измеряемой величины. Эту корректировку выполняют после подачи и сброса измеряемой величины, значения которой устанавливают:

• - для датчиков давления-разрежения - в пределах 50 - 100% от верхнего предела измерений в области избыточного давления;

• - для датчиков абсолютного давления с верхним пределом измерений до 0,25 МПа включительно -в пределах от атмосферного давления до 80 - 100% верхнего предела измерений;

-для остальных датчиков - в пределах 80 - 100% верхнего предела измерений.

При периодической поверке и в случае ее совмещения с операцией проверки герметичности датчика корректировку значений выходного сигнала выполняют после выдержки датчика при давлении (разрежении) в соответствии с условиями п. 4.3.1, п. 4.3.2.

Установку выходного сигнала выполняют с максимальной точностью, обеспечиваемой устройством корректора датчика и разрешающей способностью эталонных СИ. Погрешность установки "нуля" (без учета погрешности эталонных СИ) не должна превышать 0,2 - 0,3 предела допускаемой основной погрешности поверяемого датчика, если иное не указано в технической документации.

Значение выходного сигнала, соответствующее нижнему предельному значению измеряемой величины, рассчитывают по одной из формул (4-6, 9 -

11), полагая Р =  0 для датчиков давления-разрежения и датчиков разности

давлений, для остальных датчиков - полагая Р = Р (для стандартных условий п

Р = 0) .

п

• 5.3.9. Основную погрешность определяют при m значениях измеряемой величины (п. 5.3.4), достаточно равномерно распределенных в диапазоне измерений, в том числе при значениях измеряемой величины, соответствующих нижнему и верхнему предельным значениям выходного сигнала.

Интервал между значениями измеряемой величины не должен превышать: 30% диапазона измерений при m = 5 (основной вариант поверки); 40% диапазона измерений при m = 4 и 60% диапазона измерений при m = 3.

Основную погрешность определяют при значении измеряемой величины, полученном при приближении к нему как со стороны меньших значений (при прямом ходе), так и со стороны больших значений (при обратном ходе).

Перед поверкой при обратном ходе датчик выдерживают в течение 1 минуты при верхнем предельном значении измеряемой величины, которому соответствует предельное значение выходного сигнала. Датчики давления-разрежения допускается выдерживать только при верхнем пределе измерений в области избыточного давления.

При периодической поверке основную погрешность определяют в два цикла: до корректировки диапазона изменения выходного сигнала и после корректировки диапазона. Второй цикл допускается не проводить, если основная погрешность гамма <= гамма х гамма.

Д          к

При поверке датчиков с верхним пределом измерений в области разрежения, равном 100 кПа, допускается устанавливать максимальное значение разрежения в пределах 0,90 - 0,95 от атмосферного давления Р , если Р <= 100 кПа.

б           б

Расчетное значение выходного сигнала при установленном значении разрежения определяют по формуле (4) или (9).

При поверке датчиков абсолютного давления с верхними пределами измерений 0,25 МПа и выше основную погрешность определяют по методике, изложенной в п. 5.3.10, с соблюдением условий, изложенных в п. п. 5.3.8, 5.3.9. По методике п. 5.3.10 допускается определять основную погрешность датчиков абсолютного давления с верхними пределами измерений ниже 0,25 МПа, но не менее 0,1 МПа.

• 5.3.10. Определение основной погрешности датчиков абсолютного давления с верхними пределами измерений 0,25 МПа (допускается 0,1 МПа) и выше проводят с использованием эталонных СИ разрежения и избыточного давления (например, МВП - 2,5; "Воздух-0,4В"; "Воздух-6,3"; МП - 6; МП -60 и др.).

I =1  + (I - I ) ----------.                           (18)

р о   mo   Р

т(а)

Значения выходного сигнала в цифровом формате (N) определяют по формуле такой же структуры, заменяя обозначения тока I на обозначение N.

при котором расчетное

Р       = Р       - Р .

т(+) т(а) б

При поверке датчиков с верхними пределами измерений Р     <= 2,5 МПа

т(а)

значение атмосферного давления Р определяют с погрешностью не более чем: б

Р

т(а)

ДЕЛЬТА <= альфа х гамма -----,                      (21)

б          р            100

где:

ДЕЛЬТА - абсолютная погрешность, МПа;

б

альфа , гамма - то же, что в п. п. 5.3.4, 5.3.6;

Р

Р     - верхний предел измерений поверяемого датчика.

т(а)

При поверке датчиков с верхними пределами измерений Р     >2,5 МПа в

т(а) формулы (13 - 20) допускается подставлять значение Р =0,1 МПа, если

б атмосферное давление находится в пределах 0,093 - 0,102 МПа.

В зависимости от верхних пределов измерений поверяемых датчиков их основную погрешность определяют при m значениях измеряемой величины в соответствии с таблицей 3 и с учетом требований п. 5.3.9.

Таблица 3

Верхние пределы измерений, МПа

Перед поверкой корректором "нуля" датчика устанавливают выходной сигнал на расчетное значение, соответствующее разрежению Р , в указанных т(-)

пределах (17). Расчетное значение выходного сигнала определяют по формуле (18). Допускается устанавливать выходной сигнал на расчетное значение, определяемое по формуле (19), при атмосферном давлении.

• 5.3.11. Основную погрешность гамма в % нормирующего значения Д

(п. 5.3.6) вычисляют по приведенным ниже формулам.

При поверке датчиков по способу 1 (п. 5.3.1):

где:

I - значение выходного сигнала постоянного тока, полученное экспериментально при номинальном значении измеряемой величины, мА;

U - значение падения напряжения на эталонном сопротивлении, полученное экспериментально при измерении выходного сигнала и номинальном значении входной измеряемой величины (давления), мВ или В;

N - значение выходного сигнала датчика в цифровом формате, полученное экспериментально при номинальном значении измеряемой величины.

Остальные обозначения те же, что в формулах (1, 2, 9).

При поверке датчиков по способу 2 (п. 5.3.1) :

Р-Р

где:

Р - значение входной измеряемой величины (давления), полученное экспериментально при номинальном значении выходного сигнала, кПа, МПа;

Р     - номинальное значение измеряемой величины при номинальном

ном значении выходного сигнала, кПа, МПа;

Р - сумма абсолютных значений верхних пределов измерений датчиков m

давления-разрежения (Р = Р     + |Р |), для остальных датчиков -

m m(+)       m(-)

верхний предел измерений, кПа, МПа.

Вычисления гамма выполняют с точностью до второго знака после запятой.

Д

• 5.4. Определение вариации

  • 5.4.1. Вариацию выходного сигнала определяют при каждом поверяемом значении измеряемой величины, кроме значений, соответствующих нижнему и верхнему пределам измерений, по данным, полученным экспериментально при определении основной погрешности (п. 5.3) .

  • 5.4.2. Вариацию выходного сигнала гамма в % нормирующего значения

г

(п. 5.3.6) вычисляют по приведенным ниже формулам.

При поверке датчиков по способу 1 (п. 5.3.1):

где:

I, I* - значения выходного сигнала постоянного тока, полученные экспериментально при одном и том же номинальном значении входной измеряемой величины при прямом и обратном ходе соответственно, мА;

U, U* - значения падения напряжения на эталонном сопротивлении, полученные экспериментально при измерениях выходного сигнала и при одном и том же номинальном значении входной измеряемой величины при прямом и обратном ходе соответственно, мВ, В;

N, N* - значения выходного сигнала датчика в цифровом формате, полученные экспериментально при одном и том же номинальном значении входной

измеряемой величины при прямом и обратном ходе соответственно. Остальные обозначения те же, что в формулах (1, 2, 9).

При поверке датчиков по способу 2 (п. 5.3.1):

Р - то же, что в формуле (25).

m

• 5.5. Результаты поверки датчиков с линейной функцией преобразования

  • 5.5.1.  Датчик признают годным при первичной поверке, если на всех поверяемых точках модуль основной погрешности |гамма | <= гамма х |гамма|,

Д            к

а значение вариации гамма в каждой точке измерений не превышает предела ее г

допускаемого значения.

• 5.5.2. Датчик признают негодным при первичной поверке, если хотя бы в

одной поверяемой точке модуль основной погрешности |гамма | > гамма х

Д          к

|гамма| или значение вариации гамма превышает предел ее допускаемого

г

Датчик признают годным при периодической поверке, если на всех точках при первом или втором цикле поверки выполняются условия, в п. 5.5.1.

Датчик признают негодным при периодической поверке:

при первом цикле поверки хотя бы в одной поверяемой точке модуль

> (дельта )        х |гамма| или значение

м ва max

допускаемого значения;

хотя бы в одной поверяемой точке модуль гамма х |гамма| или значение вариации к гамма превышает предел ее допускаемого значения.

г

Обозначения:   (дельта )        - по п. 5.3.3; гамма - по п. 5.3.4;

м ва max                         к

гамма - по п. 5.3.6.

• 5.5.5. Допускается вместо вычислений по экспериментальным данным значений основной погрешности гамма и вариации гамма контролировать их

Д                      г

соответствие предельно допускаемым значениям.

• 5.5.6.  Вариацию выходного сигнала датчиков не определяют, если предел ее допускаемого значения не превышает 0,5 предела допускаемой основной погрешности.

• 5.6.   Результаты     поверки датчиков с неизменной (жестко

запрограммированной) функцией преобразования измеряемой величины по закону

m о

| гамма | > (дельта )          х | гамма | ------------.                (33)

д             м ва max             2(1     - I )

ном о

5.6.5. Оценку результатов поверки датчиков с выходным сигналом в цифровом формате (N) или с выходным сигналом постоянного тока (I), значения которого контролируют по падению напряжения (U) на эталонном сопротивлении, производят с соблюдением всех условий, изложенных в п. п. 5.6.1 - 5.6.4, и заменой обозначения выходного сигнала на N или U.

• 6.1. Положительные результаты поверки оформляют в соответствии с ПР 50.2.006 и удостоверяют оттиском поверительного клейма в соответствии с ПР 50.2.007 в одном из сопроводительных документов изделия (паспорт, свидетельство, РЭ или др.).

• 6.2. На датчики, не удовлетворяющие требованиям настоящей рекомендации, выдают извещение о непригодности в соответствии с ПР 50.2.006 и с указанием причин. Поверительное клеймо гасят. Датчики к дальнейшей эксплуатации не допускают.

Приложение к МИ 4212-012-2001 (обязательное)

Схема 1 включения датчика с аналоговым выходным сигналом постоянного тока 4 - 20 мА при измерении выходного сигнала непосредственно миллиамперметром.

Р - входная измеряемая величина (примеры подключения к датчику эталонных СИ входной величины и эталонных задатчиков давления приведены на схемах 8 и 9 соответственно);

Д- поверяемый датчик;

G - источник питания постоянного тока (например, один из указанных в п. 2.1, таблице 1, если иное не указано в технической документации);

А - цифровой миллиамперметр или универсальный вольтмиллиамперметр;

R - нагрузочное сопротивление, например резистор МЛТ или магазин сопротивлений, указанный в таблице 1 (п. 2.1); значение сопротивления - в соответствии с условиями поверки (п. 4.1).

Схема 2 включения датчика с аналоговым выходным сигналом постоянного тока 4 - 20 мА при измерении выходного сигнала по падению напряжения на эталонном сопротивлении.

V - цифровой вольтметр или компаратор напряжения постоянного тока, указанные, например в табл. 1;

R     - эталонное сопротивление, например образцовая катушка

эт

сопротивления или мера электрического сопротивления, указанные в таблице 1;

R - нагрузочное сопротивление - например указанный в таблице 1

1 магазин сопротивлений; сумма значений сопротивлений R + R = R, где эт 1

значение R сопротивления нагрузки при поверке указано в п. 4.1.

Схема 3 включения датчика с аналоговым выходным сигналом постоянного тока 0 - 5 мА или 0 - 20 мА при измерении выходного сигнала непосредственно миллиамперметром.

Обозначения приведены в схеме 1.

Схема 4 включения датчика с аналоговым выходным сигналом постоянного тока 0 - 5 мА или 0 - 20 мА при измерении выходного сигнала по падению напряжения на эталонном сопротивлении.

Обозначения приведены в схемах 1 и 2.

Схема 5 включения датчика с цифровым выходным сигналом на базе протокола HART и считывании информации по цифровому каналу при помощи портативного коммуникатора, например, "Метран-650", указанного в таблице 1, или при помощи другого HART-мастера.

Н - портативный HART-коммуникатор или другое цифровое устройство, поддерживающее коммуникационный HART-протокол. Остальные обозначения указаны в схеме 1.

Схема 6 включения датчика с цифровым выходным сигналом на базе протокола HART при считывании информации по цифровому каналу с помощью устройства (модема HART/RS232) связи с персональным компьютером.

Модем - устройство связи и преобразования сигналов HART/RS232; ПК - персональный компьютер;

К - кабель для стандартного последовательного порта.

Остальные обозначения указаны в схеме 1.

Схема 7 включения датчика с цифровым выходным сигналом на базе протокола HART при считывании информации по аналоговому выходному сигналу постоянного тока 4 - 20 мА и по цифровому каналу.

Пример 1

Обозначения приведены в схемах 1 и 5.

Пример 2

Обозначения приведены в схемах 2 и 6.

Включение поверяемых датчиков с цифровыми выходными сигналами на базе других коммуникационных протоколов (например, Foundation Fieldbus или RS485) производят по схемам, приведенным в технической документации.

Схема 8 подключения к поверяемому датчику эталонных СИ давления или разрежения.

Кл X

!

И-Р

Д- поверяемый датчик;

СИ-Р - эталонное СИ для измерения давления или разрежения, например указанное в таблице 1; И-Р - источник давления или разрежения;

Кл - клапаны запорные;

Р - давление или разрежение на входе датчика.

Схема 9 подключения к поверяемому датчику эталонных задатчиков давления, разрежения или разности давлений.

Эт-Р - эталонный задатчик входной величины Р, например указанный в таблице 1;

Эт-Р - эталонный задатчик опорного давления Р или блок опорного 0 0

давления основного задатчика Эт-Р.

Остальные обозначения указаны в схеме 8.

КонсультантПлюс

надежная правовая поддержка

www.consultant.ru

Страница 24 из 24