Методика поверки «Ротаметры BROOKS » (МП 208-018-2021 )

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ ’’ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ’’

(ФГУП ’’ВНИИМС”)

СОГЛАСОВАНО

Заместитель директора производственной метродоГ-и^^ГУД «ВНИИМС»

Государственная система обеспечения единства измерений

Ротаметры BROOKS

Методика поверки

МП 208-018-2021 г. Москва

2021 г.

• 1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

• 2 ПЕРЕЧЕНЬ ОПЕРАЦИЙ ПОВЕРКИ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

• 3 ТРЕБОВАНИЯ К УСЛОВИЯМ ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ

• 4 ТРЕБОВАНИЯ К СПЕЦИАЛИСТАМ. ОСУЩЕСТВЛЯЮЩИМ ПОВЕРКУ

• 5 МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СРЕДСТВАМ ПОВЕРКИ

• 6 ТРЕБОВАНИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ

• 7 ВНЕШНИЙ ОСМОТР СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

• 8 ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ И ОПРОБОВАНИЕ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

• 9 ПРОВЕРКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

• 10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ.... 5

• 11 ПОДТВЕРЖДЕНИЕ СООТВЕТСТВИЯ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ МЕТРОЛОГИЧЕСКИМ

ТРЕБОВАНИЯМ

• 12 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

• 1.1 Настоящая методика поверки распространяется на ротаметры BROOKS (далее -ротаметры), и устанавливает объём и методы их первичной и периодической поверок.

• 1.2 Реализация данной методики обеспечивает метрологическую прослеживаемость ротаметров в зависимости от измеряемой среды к:

• - Государственному первичному специальному эталону единиц массы и объема жидкости в потоке, массового и объемного расходов жидкости ГЭТ 63-2019. Для средств измерений, поверка которых осуществляется на воде.

• - Государственному первичному эталону единиц объемного и массового расходов газа (ГЭТ 118-2017), или к национальным эталонам иностранных государств, или первичным референтным методикам измерений иностранных государств. Для средств измерений, поверка которых осуществляется на воздухе.

• 1.3  При определении метрологических характеристик поверяемого ротаметра используется метод непосредственного сравнения результата измерения поверяемого средства измерений со значением расхода, определенного эталоном.

• 1.4 Интервал между поверками - 3 года.

При проведении поверки расходомеров выполняются операции, указанные в таблице 1. Таблица 1 - Операции поверки

3 ТРЕБОВАНИЯ К УСЛОВИЯМ ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ

При проведении поверки расходомеров должны быть соблюдены следующие условия: относительная влажность окружающего воздуха от 30 % до 80 %; атмосферное давление от 84 до 106 кПа;

температура окружающей среды (20 ±10) °C; температура поверочной среды (20 ±10) °C;

К проведению поверки ротаметров допускают поверителей, изучивших настоящую методику поверки, руководство по эксплуатации на ротаметры, эксплуатационную документацию на средства поверки и вспомогательные технические средства, а также прошедших инструктаж по технике безопасности.

При проведении поверки применяют следующие средства измерений и вспомогательное оборудование, указанное в таблице 2.

Таблица 2 - Средства измерений и вспомогательное оборудование, применяемое при поверке

Примечания:

• 1. Допускается применение других аналогичных средств измерений, не приведенных в разделе 5, но обеспечивающих определение метрологических характеристик расходомеров с требуемой точностью;

• 2. Все средства измерений должны быть поверены или аттестованы.

• 6.1 При проведении поверки ротаметров соблюдать требования безопасности, определяемые:

-правилами безопасности труда, действующими на поверочной установке;

-правилами безопасности при эксплуатации используемых средств поверки, приведенными в их эксплуатационной документации;

-правилами пожарной безопасности, действующими на предприятии.

• 6.2 Монтаж и демонтаж электрических цепей расходомера и средств поверки должно проводиться только при отключенном питании всех устройств.

• 7.1 При внешнем осмотре устанавливают соответствие ротаметра следующим требованиям:

- внешний вид, состав, комплектность и маркировка должны соответствовать описанию типа и эксплуатационной документации на поверяемое средство измерений;

• - на ротаметре не должно быть внешних механических повреждений и дефектов, влияющих на его работоспособность.

• 7.2 Результат внешнего осмотра считают положительным, если внешний вид, состав, комплектность и маркировка соответствуют описанию типа и эксплуатационной документации на поверяемое средство измерений, а также на ротаметре отсутствуют механические повреждения и дефекты, влияющие на его работоспособность.

• 8.1 При подготовке к поверке выполняют следующие работы:

• - проверка отсутствия отложений и грязи на внутренней поверхности измерительного конуса и на поверхности поплавка. При необходимости провести их очистку;

• - монтаж ротаметра в измерительную линию поверочной установки в рабочем положении (вертикальное, направление потока рабочей среды) согласно указаниям руководства по эксплуатации на ротаметр конкретной модификации. Длины прямых участков должны соответствовать данным руководства по эксплуатации;

• - проверка герметичности мест соединения фланцев под давлением рабочей среды: отсутствие утечек и каплей воды, изменения давления воздуха в трубопроводе установки после выдержки не менее 5 минут;

• - подключение к источнику питания ротаметров с электрическим выходным сигналом, предельные выключатели согласно указаниям руководства по эксплуатации;

• - подключение к аналоговому выходу эталонного мультиметра согласно положениям руководства по эксплуатации;

• - определяют исходные данные для протоколов поверки по расходу поверочной среды, используя сертификат калибровки завода-изготовителя или данные паспорта.

• 8.2 Опробуют расходомер на поверочной установке путем увеличения или уменьшения расхода в пределах диапазона измерений.

• 9.1 Проверка идентификационных данных программного обеспечения (далее - ПО) проводится только для модификаций MT3809G, имеющим дисплей. Проверка производится путем сравнения версии ПО прибора, указанной в паспорте ротаметра, с версией, указанной в описание типа на СИ.

• 10.1 Определение относительной погрешности измерений объемного расхода.

Поверку ротаметров проводят в значениях расхода поверочной среды (вода, воздух), соответствующих оцифрованным отметкам его шкалы в точках 0,lQ_HaH6 и Q_Hano и любых трех оцифрованных отметках шкалы внутри диапазона от 0,lQ_HaM6 до Q_H3h6-

Измеренные значения расхода регистрируют по показаниям шкалы и/или по данным аналогового выходного сигнала.

Регулируя значение расхода рабочей среды по показаниям шкалы ротаметра, устанавливают расходы, соответствующие оцифрованным отметкам шкалы. Измерение повторяют дважды: при прямом и обратном ходе поплавка.

На каждой точке расхода регистрируют значения:

• - расхода по поверочной установке (Q₃);

• - расхода по показания шкалы ротаметра (Q_p);

• - тока (показания мультиметра) (1_р).

• 10.1.1 Результаты измерений обрабатываются следующим образом.

• 10.1.2 Вычисляют приведенную погрешность каждого измерения расхода текущей среды по формуле (1)

  

• 10.1.3 Результаты измерений расхода по аналоговому выходному сигналу обрабатываются следующим образом.

Измеренные ротаметром значения расхода по показаниям миллиамперметра вычисляют по формуле:

где

Q_Han6, Qh3mm - верхний и нижний пределы диапазона измерения расхода рабочей среды (м³/ч, л/ч);

1наиб, 1наим - верхний и нижний пределы аналогового выходного сигнала, соответствующие QHaHO, Qhshm> мА.

Ip. - измеренное значение выходного сигнала (тока) по показаниям амперметра, мА,

• 10.1.4 При поверке ротаметров, с использованием воздуха в качестве среды -заменителя, необходимо произвести перерасчет шкалы ротаметра на воздух с параметрами: температура 20 °C, давление 101,325 кПа. Расчет шкалы производится по формулам, приведенным в приложении А.

Ротаметр соответствует предъявляемым к нему метрологическим требованиям при выполнении следующих условий:

• - отсутствие утечек и каплей воды, изменения давления воздуха в трубопроводе установки после выдержки не менее 5 минут;

• - при увеличении или уменьшении расхода соответствующим образом изменялись показания ротаметра;

• - версия программного обеспечения, написанная в паспорте соответствует данным, указанным в таблице 3;

Таблица 3 - Идентификационные данные программного обеспечения

- значение допускаемой приведенной к максимальному расходу погрешности измерений объёмного расхода не превышает значений, указанных в таблице 4.

Таблица 4 - Пределы допускаемой погрешности.

• 12.1 Результаты поверки оформляют протоколом в произвольной форме.

• 12.2  Сведения о результатах поверки ротаметра передаются в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений в соответствии с приказом Минпромторга России от 31.07.2020 г. № 2510 «Об утверждении порядка проведения поверки средств измерений, требований к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке».

• 12.3 При положительных результатах поверки ротаметра по заявлению владельца средства измерений или лица, предоставившего средство измерений на поверку, выдается свидетельство о поверке, оформленное в соответствии с приказом Минпромторга России от 31.07.2020 г. № 2510 «Об утверждении порядка проведения поверки средств измерений, требований к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке», или делается соответствующая запись с нанесением знака поверки, заверяемая подписью поверителя в паспорте расходомера в разделе «Информация о поверке».

• 12.4 При отрицательных результатах поверки, ротаметр к эксплуатации не допускается. По заявлению владельца средства измерений или лица, предоставившего средство измерений на поверку, выдается извещение о непригодности, оформленное в соответствии с приказом Минпромторга России от 31.07.2020 г. № 2510 «Об утверждении порядка проведения поверки свидетельства о поверке».

  

  Ведущий инженер отдела 208

  ФГУП«ВНИИМС»

  Б.А. Иполитов

  

  Д.П. Ломакин

Приложение А

Расчет и построение шкал ротаметров для реальных рабочих сред производится по специальной методике в соответствии с немецкими Правилами VDE / VDI 3513. Массовый расход согласно этим правилам:

где:

М- массовый расход, а - коэффициент расхода, р- плотность измеряемой среды, Д- диаметр поплавка,

g - ускорение свободного падения.

M_s- масса поплавка,

p_s - плотность материала поплавка

Коэффициент расхода а есть функция 6 и числа Руппеля R_u:

Число Руттпеля определяет влияние вязкости:

Величина 5= — определяет высоту подъема поплавка от нулевой отметки конуса, где: D_s

-диаметр конуса;

Ds~ диаметр потомка

Это функция дтя каждого типоразмера и формы поплавка ротаметров фирмы "KROHNE" строго индивидуальна. Полученные экспериментально значения 5 сведены в таблицы и могут быть отражены графически в виде диаграмм в координатах R_u - а.

1 -ый шаг

Рассчитывается число Руппеля 7?_ui для первой измеряемой среды:

0,319т/

• 2-ой шаг

Рассчитываются коэффициенты расхода для первой среды для 10 точек: аю%; «20%; «зо%..• «1оо% по формуле:

0,0887л/,

Л/₅-(1-—)р, ’ Ps

• 3- ий шаг

Для заданного типоразмера ротаметра и формы поплавка по диаграмме или таблице определяются значения 5 для тех же точек: 6ю%; 620%; 630%... бюо%«

• 4- ый шаг

Рассчитывается число Руппеля R_U2 для второй жидкости (например, для воды-поверочной измеряемой среды)

Я„₂1О³

• 5-ый шаг

По диаграмме или таблице определяют коэффициенты расхода аг для второй среды при значениях 5, полученных в 3-ем шаге.

По значениям аг рассчитывают значения расхода второй среды (Мю%; Мго%; Мзо%... Мюо%) по выражению:

В приведенных формулах А1-А7 0,319 и 0,0887 - коэффициенты, учитывающие значения величины g. вынесенной из-под корня, а также размерностей q и М. Указанные значения справедливы для ц. выраженной в cP и М - в kg/h.

Остальные величины, входящие в формулы расчета, выражены: D_s- мм, Ms - г, р- г/см³.