Методика поверки «Система обеспечения единства измерений Республики Беларусь ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ТЕМПЕРАТУРЫ СТ» (МРБ МП. 2516 - 2015)

УТВЕРЖДАЮ

Директор РУП «Витебский ЦСМС» /' Z '

П.Л Яковлев

2015 г.

Система обеспечения единства измерений Республики Беларусь

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ТЕМПЕРАТУРЫ СТ

Методика поверки

МРБМП.        -2015

Генеральный директор /Иасалое С.А.

Настоящая методика поверки распространяется на преобразователи температуры СТ (далее термопреобразователи), предназначенные для измерения температуры различных сред (газ, пар, вода, сыпучие материалы, химические реагенты), преобразования сигнала первичного преобразователя температуры в унифицированный выходной сигнал постоянного тока измерительным преобразователем, который вмонтирован непосредственно в головке первичного преобразователя, а также отображения измеряемой температуры на цифровой индикации и передаче цифрового сигнала по протоколу HART.

Настоящая методика разработана в соответствии с требованиями ТКП 8.003 (03220) и предназначена для проведения первичной и периодической поверки термопреобразователей с выходным сигналом от 4 до 20 мА и/или отображением температуры, °C и термопреобразователей с преобразователями термоэлектрическими по ГОСТ 6616 с номинальной статической характеристикой (далее НСХ) по СТБ ГОСТ Р 8.585: J, К, S, Т, N, L (далее ТП) с длиной погружаемой части менее 250 мм.

Первичная и периодическая поверка термопреобразователей исполнения KZ, без монтажной головки проводиться для:

-термопреобразователей модификации CTR - по ГОСТ 8.461;

- термопреобразователей модификации CTU с длиной погружаемой части более 250 мм-по ГОСТ 8.338.

Межповерочный интерват 24 месяца.

• 1.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции и применены средства измерений с характеристиками, указанными в таблице 1.

• 1.2 Применяемые средства измерений должны быть поверены в соответствии с требованиями ТКП 8.003 (03220).

При отсутствии средств измерений и вспомогательного оборудования, указанных в таблице 1, допускается применение средств измерений, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых термопреобразователей с требуемой точностью.

• 1.3 Все средства измерений должны иметь действующие документы об их поверке или аттестации или калибровке.

• 1.4 При получении отрицательных результатов при проведении любой операции, приведенной в таблице 1, поверка должна быть прекращена.

Таблица 1

• 2.1 К проведению измерений при поверке допускаются лица, прошедшие специальное обучение и имеющие квалификацию поверителя.

• 2.2 Поверку должен выполнять персонал, прошедший инструктаж по технике безопасности, имеющий необходимую подготовку для работы с термопреобразователями и используемыми эталонами.

• 3.1 При проведении поверки необходимо соблюдать требования безопасности, предусмотренные ТКП 181 и требования безопасности, оговоренные в технической документации на термопреобразователи и используемые эталоны.

• 4.1 При проведении поверки должны быть соблюдены следующие нормальные условия:

• - температура окружающего воздуха - (20±5) °C;

• - относительная влажность - от 30 % до 80 %;

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

• - напряжение питания - 24 В постоянного тока.

• 4.2 В помещении, в котором проводят поверку, не должно быть пыли, дыма, газов и средства поверки должны быть защищены от вибрации и ударов.

• 4.3 Термопреобразователи разборных конструкций необходимо вынуть из защитной арматуры. К поверке могут быть допущены термопреобразователи разборных конструкций в защитной арматуре и термопреобразователи неразборных конструкций с минимальной глубиной погружения - 20 мм.

• 4.4 Электроизмерительная часть поверочной установки должна быть удалена не менее чем на 1 м от окон, дверей, радиаторов отопления и других устройств, выделяющих тепло, а также защищена от прямых солнечных лучей.

• 5.1 Перед проведением поверки должны быть выполнены следующие подготовительные работы:

• - проверить наличие действующих свидетельств о поверке (аттестации), оттисков доверительных клейм на средствах измерений;

• - подготовить эталоны и вспомогательные средства поверки в соответствии с их технической документацией;

• - из термопреобразователей разборной конструкции извлекают применяемый первичный элемент (ТС, ТП) при необходимости в зависимости от типа монтажного присоединения;

• - выдержка термопреобразователей при температуре по 4.1 должна быть не ченее 2 ч, если они находились в климатических условиях, отличных от нормальных;

• - термопреобразователи с изоляцией из стекло-, кварцевого, керамического золокна предварительно выдержать при температуре от 60 °C до 100 °C не менее 2 ч;

• - для определения основной погрешности термопреобразователей с оснащением монтажной головки GI-22, AT, ATX, LI-24G, LI-24GX, исполнений ALW, SN, -I24ALW, LI24ALW/SN собрать схему согласно приложения А;

• - сопротивление нагрузки термопреобразователей с оснащением монтажной ■оловки AT, ATX, GI-22 - 100 Ом; с оснащением монтажной головки LI-24G. J-24GX: исполнений ALW. SN. LI24ALW. L124ALW/SN 250 Ом.

• 6.1 Внешний осмотр

При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие термопреобразователей следующим требованиям:

• - отсутствие механических повреждений;

• - надписи и обозначения на термопреобразователях должны быть четкими и соответствовать требованиям эксплуатационной документации.

• 6.2 Опробование

  • 6.2.1 Опробование проводят для термопреобразователей с оснащением монтажной головки GI-22, AT, ATX, LI-24G, LI-24GX, исполнений ALW, SN, LI24ALW, LI24ALW/SN в следующей последовательности:

• - измерить падение напряжения на катушке сопротивления эталонной R_{3T и} рассчитать значение выходного токового сигнала поверяемого термопреобразователя Ii, мА, по формуле

Ii = Ui/Ro,                                       (I)

где Ц - падение напряжения катушке сопротивления эталонной, мВ

Ro - номинальное значение сопротивления катушки сопротивления эталонной, Ом.

Значение выходного токового сигнала термопреобразователя должно соответствовать значению токового сигнала при комнатной температуре.

Допускается совмещать опробование с операцией определения метрологических характеристик.

• 6.3 Проверка электрического сопротивления изоляции

  • 6.3.1 Проверку электрического сопротивления изоляции между цепями ТС (ТП) термопреобразователей и корпусом, между цепью ТС (ТП) термопреобразователей и измерительными цепями проводят в нормальных условиях.

Отсчет показаний, определяющих электрическое сопротивление изоляции, производят по истечении 1 мин после приложения напряжения постоянного тока 100 В к испытуемым цепям термопреобразователей или меньшего времени, за которое показания мегаомметра практически установятся.

Термопреобразователь считается годным, если сопротивление изоляции не менее 100 МОм.

• 6.4 Проверка электрической прочности изоляции

  • 6.4.1 Электрическая изоляция между цепями ТС (ТП) термопреобразователей и корпусом, между цепью ТС (ТП) термопреобразователей и измерительными цепями должна выдерживать в течение 1 мин действие испытательного переменного напряжения 250 В синусоидальной формы частотой 50 Гц, исполнений ALW, SN, L124ALW, LI24ALW/SN - (70±5) В синусоидальной формы частотой 50 Гц, исполнений Ех - 500 В синусоидальной формы частотой 50 Гц.

Термопреобразователь считается годным, если во время испытания отсутствовали пробой или перекрытие изоляции.

• 6.5 Определение основной погрешности гермопреобразователей

  • 6.5.1 Определение основной приведенной погрешности термопреобразователей с выходным сигналом от 4 до 20 мА

    • 6.5.1.1 Основную погрешность следует определять не менее чем при пяти значениях входного сигнала, равномерно распределенных в диапазоне измерений, включая граничные значения диапазона измерений.

    • 6.5.1.2 Погрешность эталонных средств измерений не должна превышать ./3 предела допускаемой основной приведенной погрешности у_вх.

    • 6.5.1.3 Поместить термопреобразователь и эталонное средство измерения (СИ) на одинаковую глубину в рабочую зону соответствующего термостатирующего устройства, подключить комплекс ИСТ-М16 ТП.

Время выдержки эталонного СИ и поверяемых термопреобразователей должно быть достаточным для установления теплового равновесия, но не менее 15 мин.

• 6.5.1.4 Основную приведенную погрешность у, %, определяют по формуле

у =(I-Ip)/N-100,                                 (2)

где I - измеренное значение выходного сигнала, мА;

N - нормирующее значение, соответствующее диапазону измерений выходного сигнала, мА.

1р - расчетное значение выходного сигнала, мА, определяемое по формуле (3);

1р^_ Imin"*~(Imax"Imin)' (t’t_H)/ (1в“1н),                                    (3)

где I_max-верхнее значение выходного сигнала, равное 20 мА;

Imin-нижнее значение выходного сигнала, равное 4 мА;

t_B, t_H- соответственно верхнее и нижнее значения диапазона измерении, °C; t - значение температуры, измеренное эталонным СИ °C.

• 6.5.1.5 Термопреобразователи считаются годными, если основная погрешность не превышает значений, приведенных в таблицах 4-5.

• 6.5.2 Определение основной абсолютной погрешности отображения температуры

  • 6.5.2.1 Основную абсолютную погрешность отображения температуры термопреобразователей исполнений ALW, SN, LI24ALW, LI24ALW/SN определяют при ня hi значениях измеряемой величины, равномерно распределенных в диапазоне измерений, включая граничные значения диапазона измерений.

  • 6.5.2.2 Погрешность эталонных средств измерений не должна превышать 1/3 предела допускаемой основной погрешности у_вх.

  • 6.5.2.3 Поместить термопреобразователь и эталонное средство измерения (СИ) на одинаковую глубину в рабочую зону соответствующего термостатирующего устройства, подключить комплекс ИСТ-М16 ТП.

Время выдержки эталонного СИ и поверяемых термопреобразователей должно Зыть достаточным для установления теплового равновесия, но не менее 15 мин.

• 6.5.2.4 Основную абсолютную погрешность отображения температуры, °C, определяют, как разность между измеренным термопреобразователем значением измеряемой величины и действительным значением измеряемой величины/ измеренным эталонным СИ

А=Т_и-Тэ,                                  (4)

где Т_и - измеренное термопреобразователем значение измеряемой температуры, °C;

Т_э - действительное значение измеряемой температуры в поверяемой точке, определяемое по эталонному СИ, °C.

• 6.5.2.5 Термопреобразователи считаются годными, если основная погрешность не превышает значений, приведенных в таблицах 4-5.

Таблица 2

Оснащение

Модификация термо-преобразователя

* - Предельные значения диапазонов измерений термопрсобразователей, по требованию заказчика возможно изготовление термо преобразователей с диапазонами измерений, находящимися внуфи указанных диапазонов.

** Пределы допускаемой основной погрешности (%) из ряда: ±0,10; ±0,20; ±0,25; ±0,50; ±1,00. Примечания:

• 1) Типы ИСХ для CTR - по таблице 2, для CTU - по таблице 3;

• 2) 11 - абсолютное значение измеряемой температуры, °C;

t - значение измеряемой температуры, °C;

• 3) Величина минимального поддиапазона - 10 °C______ ________

6.6 Определение нестабильности, отклонения от НСХ преобразователей температуры CTU с длиной погружаемой части менее 250 мм

• 6.6.1 Определение нестабильности

• 6.6.1.1 При поверке в печах не более четырех термопреобразователей сложить в общий пучок с эталонным преобразователем термоэлектрическим ППО (ППО), обвязать в двух-трех местах отрезками хромелевой или алюмелевой проволоки диаметром 0,5 мм.

Пучок поверяемых термопреобразователей с ППО разместить в рабочем пространстве в печи в соответствии с технической документацией на печь.

• 6.6.1.2 Свободные концы поверяемых термопреобразователей гальванически соединить с медными нелужеными проводами скруткой либо обмоткой медной проволокой (медь - марки не ниже Ml по ГОСТ 859) диаметром 0,3 мм.

• 6.6.1.3 Концы медных проводов подсоединить к соответствующим клеммам поверочной установки.

• 6.6.1.4 При проверке в жидкостном термостате установить через отверстия в крышке проверяемые термопреобразователи, в центре установить эталонный термопреобразователь сопротивления.

Выполнить операции по 6.6.1.2, 6.6.1.3.

На регуляторе жидкостного термостата установить требуемое значение температуры. Время выхода на режим не менее 1 ч.

После достижения режима стабилизации провести измерения с помощью комплекса измерительно-вычислительного ИСТ-М16 ТП (комплекс ИСТ-М16 ТП)

• 6.6.1.5 Компенсация температуры свободных концов обеспечивается комплексом ИСТ-М16 ТП.

• 6.6.1.6 Проверку нестабильности термопреобразователей проводят при значении температуры, соответствующей верхнему рабочему значению диапазона измерений, путем определения ТЭДС термопреобразователей при этой температуре до и после двухчасового отжига в печи или нахождения в жидкостном термостате комплекса ИСТ-М16 ТП.

• 6.6.1.7 Термопреобразователь считается годным, если изменения НСХ термопреобразователей после воздействия этой температуры не более 0,5 допускаемых отклонений, указанных в таблице 3.

• 6.6.2 Определение отклонения от НСХ

6.6.2.1 ТЭДС термопреобразователей определять не менее, чем при четырех значениях температуры, указанных в таблице 6.

В обоснованных заказчиком случаях дополнительно определяют ТЭДС при значениях температуры, указанных в таблице 6 в скобках.

Таблица 6

Для термопреобразователей, применяемых в более узком диапазоне температуры, указанном заказчиком, допускается определять ТЭДС в границах этого диапазона, но не менее чем при трех значениях температуры, равноотстоящих друг от друга.

Допускается определение ТЭДС термопреобразователей, поступивших в первичную поверку и изготовленных из аттестованных бухт термоэлектродного материала, при одном значении температуры, соответствующем верхнему пределу применение термопреобразователя.

• 6.6.2.2 Выполнить 6.6.1.1 -6.6.1.5.

6.4.3 Обработка результатов измерений по ГОСТ 8.338.

Отклонения от НСХ должны соответствовать требованиям таблицы 3.

• 7.1 Результаты поверки термопреобразователя оформляются протоколом, приведенным в приложении Б.

• 7.2 При положительных результатах первичной поверки в паспорте на термопреобразователь производится запись о годности к применению, наносится оттиск доверительного клейма, указывается дата поверки и ставится подпись лица, выполнившего поверку. На монтажную головку термопреобразователя наклеивается клеймо наклейка.

При положительных результатах периодической поверки оформляется свидетельство о поверке и на монтажную головку термопреобразователя наклеивается клеймо-наклейка.

• 7.3 При отрицательных результатах поверки термопреобразователь бракуют и запрещают к дальнейшему применению. На термопреобразователь выдается заключение о непригодности с указанием причин брака.

РАЗРАБОТАНО

Ведущий специалист по сертификации

СООО «АПЛИСЕНС»

Лист 15 Листов |9

Приложение А

(обязательное)

Схема подключения приборов при определении основной погрешности

СТ - термопреобразователь;

ИП - источник питания;

VI, V2 - Мультиметр Keithley Model 2000;

Ri - магазин сопротивления Р4831;

Я_эт- катушка сопротивления эталонная Р331 100 Ом

Рисунок А.1 - Схема подключения приборов при поверке термопреобразователей с выходным сигналом от 4 до 20 мА, отображением температуры, °C

/7 «7 Oi 1 научно- Xv?

Лист 16 Листов 19 ,<5 \ и нормативном /3 /

Приложение Б

(рекомендуемое) Протоколы поверки

Б.1 Протокол поверки термопреобразователей с выходным сигналом от 4 до 20 мА, отображением температуры, °C

Преобразователи температуры СТ__

Дата поверки: «_____»______20 г. Заводской номер______________________

Изготовитель: СООО «АПЛИСЕНС», г. Витебск, Республика Беларусь

Поверка проводиться по МРБ МП.2516-2015

Используемые средства поверки:

Условия проведения поверки:

• - температура окружающего воздуха                    °C;

• - относительная влажность окружающего воздуха         %;

• - атмосферное давление                               кПа;

• - напряжение питания                                  В

Результаты поверки

Таблица Б.1

6.5.1 Определение основной приведенной погрешности термопреобразователей с выходным сигналом от 4 до 20 мА

Зам.З МРБ МП. 2516-2015

6.5.2 Определение основной абсолютной погрешности отображения темпера-

Результат поверки:

Подпись поверителя__________

Z От“ “ научно

У тсчттэдпря     л

Лист 18 Листов 10

X *-*а*“    '

Б.2 Протокол поверки преобразователей температуры CTU с длиной погружаемой части менее 250 мм

Преобразователи температуры CTU _______

Дата поверки: «__»_____20 г. Заводской номер________

Изготовитель: СООО «АПЛИСЕНС», г. Витебск, Республика Беларусь

Используемые средства поверки:

Условия проведения поверки:

• - температура окружающего воздуха                    °C;

• - относительная влажность окружающего воздуха         %:

• атмосферное давление                               кПа;

• - напряжение питания                                  В

Результаты поверки

Таблица Б.2 ____

6.6.1 Определение нестабильности

Подпись поверителя

Лист 19 Листов 19