Методика поверки «Государственная система обеспечения единства измерений Уровнемеры 3308 Rosemount Методика поверки» (МП 208-016-2020)

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ

(ФГУП «ВНИИМС»)

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель директора по производственной метрологии

Государственная система обеспечения единства измерений

Методика поверки

МП 208-016-2020

г. Москва

2020

• 1.1       Настоящая методика поверки распространяется на Уровнемеры 3308 Rosemount (далее - уровнемеры), изготавливаемые по технической документации фирмы «Rosemount Inc.», США, и устанавливает объем и методы их первичной и периодической поверок.

• 1.2       Настоящая методика поверки распространяется на вновь выпускаемые уровнемеры, а также уровнемеры, находящиеся в эксплуатации.

• 1.3       Интервал между поверками - 4 года.

2.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1. Таблица 1 — Операции, выполняемые при поверке

• 2.2 Допускается поверку уровнемера проводить одним из перечисленных в п. 6.4 способов.

• 2.3  На основании письменного заявления владельца уровнемера допускается выполнять определение метрологических характеристик уровнемера в более узких диапазонах измерений. Соответствующая запись должна быть сделана в свидетельстве о поверке уровнемера.

• 2.4 В случае невыполнения требований п. 6.4 проводится корректировка нулевой отметки согласно эксплуатационной документации на уровнемер. В дальнейшем все операции по п. 6.4 повторяются вновь, в случае повторного невыполнения требований поверка прекращается, уровнемер бракуется.

• 3.1 При проведении поверки, в зависимости от способа поверки, применяются следующие эталонные средства измерений:

- Рабочий эталон 2-го разряда в соответствии с приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30.12.2019 г. № 3459 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений уровня жидкости и сыпучих материалов» с диапазоном измерений равным диапазону поверяемого уровнемера и пределами допускаемой погрешности не более ±1 мм;

• -   рулетка измерительная металлическая 2-го класса с грузом по ГОСТ 7502-98, компарированная по измерительной ленте 3-го разряда в соответствии с приказом Госстандарта от 29 декабря 2018 г. № 2840 по МИ 1780-87;

• -  эталонный уровнемер, соответствующий требованиям к рабочим эталонам 2-го разряда, в соответствии с приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30.12.2019 г. № 3459 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений уровня жидкости и сыпучих материалов» с диапазоном измерений равным диапазону поверяемого уровнемера и пределами допускаемой погрешности не более ±1 мм;

• -  калибратор процессов многофункциональный FLUKE-726 (регистрационный номер 52221-12).

• 3.2 Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.

• 3.3 Все средства поверки должны иметь действующие свидетельства о поверке или свидетельства об аттестации в качестве эталона.

При проведении поверки должны быть соблюдены требования безопасности, указанные в технической документации на уровнемер, а также требования по безопасной эксплуатации применяемых средств поверки, указанные в технической документации на эти средства.

• 5.1  При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

• -  температура окружающей среды:

• -  с применением эталонной установки: (20 ± 5) °C,

• -  на месте эксплуатации уровнемера: (20 ± 30) °C;

• -  относительная влажность окружающего воздуха: не более 80 %;

• -  атмосферное давление: от 84 до 106 кПа.

При поверке уровнемеров с применением эталонной установки непосредственного изменения уровня и поверке на месте эксплуатации должны соблюдаться следующие условия:

• -  считывание показаний уровнемера проводят после выдержки в течение времени, достаточном для исключения влияния возмущений поверхности жидкости на результат измерений;

• -  изменение уровня должно быть плавным.

При поверке уровнемеров на месте эксплуатации должны соблюдаться следующие условия:

• -  среда, где установлены уровнемеры, соответствует требованиям эксплуатационной документации на уровнемеры;

• -  перемешивающее устройство в резервуаре (при его наличии) отключено. Поверхность измеряемого продукта должна быть спокойной.

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

  • 5.2.1 при поверке с применением эталонной установки:

• -  уровнемер подготавливают к работе (в т.ч. проводится корректировка нулевой отметки уровнемера) в соответствии с технической документацией на них;

• -  уровнемер устанавливают и крепят на установке;

• -  средства измерений и уровнемер выдерживают в условиях 5.1 не менее 2 ч.

• 5.2.2 при поверке на месте эксплуатации с применение эталонного уровнемера:

• -  подготавливают эталонный уровнемер в соответствии с технической документацией и устанавливают на резервуар;

• -  проводят корректировку нулевой отметки согласно эксплуатационной документации на уровнемер.

• 5.2.3 при поверке на месте эксплуатации с применение рулетки измерительной с грузом:

• -  проверяют исправность рулетки;

• -  протирают шкалу рулетки насухо;

• -  наносят слой бензочувствительной/водочувствительной пасты (при необходимости) на участок шкалы рулетки измерительной, в пределах которого будет находиться контрольная отметка.

• 6.1 Внешний осмотр

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

• -  комплектность соответствует эксплуатационной документации;

• -  внешний вид соответствует технической документации, механические повреждения, влияющие на эксплуатационные качества уровнемера, отсутствуют (проверяется при поверке с демонтажом уровнемера);

• -  отсутствуют дефекты, препятствующие чтению надписей, маркировки с таблички на корпусе уровнемера.

При несоблюдении указанных требований уровнемер к поверке не допускается.

• 6.2 Опробование

При опробовании проверяют работоспособность уровнемера.

Работоспособность уровнемера проверяют, изменяя уровень в заданных пределах диапазона измерения, при этом показания уровнемера должны изменяться. При несоблюдении указанного требования уровнемер к поверке не допускается. В обоснованных случаях допускается не проводить опробование работоспособности уровнемера или совмещать с проверкой метрологических характеристик уровнемера.

• 6.3 Проверка идентификационных данных программного обеспечения (далее - ПО). В качестве идентификатора ПО принимается идентификационный номер ПО.

Методика проверки идентификационного номера ПО уровнемера заключается в установлении версии ПО прибора, которую можно определить при помощи инструментов настройки, например, коммуникаторов 475, TREX, программного обеспечения Rosemount Radar Master или AMS.

Подробное меню уровнемера с указанием пункта о идентификационном номере ПО представлено в Руководстве по эксплуатации.

При наличии индикатора версия ПО отображается на дисплее индикатора при включении уровнемера.

Уровнемер считают прошедшим проверку с положительным результатом, если идентификаторы ПО соответствуют значениям, указанным в описании типа на уровнемер. Если данные требования не выполняются, то выписывается извещение о непригодности, дальнейшие пункты методики не выполняются.

• 6.4 Проверка метрологических характеристик

При проверке метрологических характеристик уровнемера значения уровня (расстояния) считываются с устройства, поддерживающего соответствующие протоколы, или с индикатора (при его наличии).

Уровнемер подготавливаются к поверке согласно п. 5.2 настоящей методики.

Поверку проводят по всему диапазону измерений уровнемера, соответствующему его исполнению и условиям эксплуатации, (информацию о диапазоне измерений уровнемера можно считать из памяти электронного преобразователя уровнемера по цифровому протоколу с помощью полевого коммуникатора (например, коммуникатор 475, TREX), соответствующего программного обеспечения (например, Rosemount Radar Master, Instrument Inspector, AMS); так же информация о диапазоне измерения указана в паспорте уровнемера).

Основную погрешность определяют не менее чем в трех точках измеряемой величины внутри диапазона D. D - диапазон измерений ограниченный верхней (А) и нижней (В) зонами пониженной точности, указанных в приложении А, (мм).

При выборе точек измерений следует учесть, что расстояние между поверяемыми точками не должно быть меньше значения рассчитанного по формуле (2):

— ,мм

2*п

где п - количество точек измерений, минимальное значение п=3;

Для i-той поверяемой точки допускается выбрать любое значение, лежащее в

пределах:

от (i — 1) - до i-п

где i - порядковый номер точки измерения, от 1 до п;

D - диапазон измерений ограниченный верхней (А) и нижней (В) зонами пониженной точности, указанных в приложении А, мм;

Число наблюдений в каждой из поверяемых точек при измерении уровня (расстояния) равно одному, допускается увеличить число наблюдений в поверяемых точках до трех, принимая при этом среднеарифметическое значение результатов наблюдений за результат измерения в данной точке.

где р - количество наблюдений, в i-той поверяемой точке;

к - порядковый номер наблюдения в i-той поверяемой точке, от 1 до р;

xr -измеренное значение при k-том наблюдении в i-той поверяемой точке, мм.

Основную погрешность определяют при значениях измеряемой величины, полученных при приближении к ним как от меньших значений к большим, так и от больших к меньшим (при прямом и обратном ходе). Допускается отклонение задания поверяемой точки установкой при прямом и обратном ходе не более чем на 3 мм.

Если нулевая точка поверяемого уровнемера и нулевая точка эталонной установки не совмещены, то необходимо рассчитать смещение между нулевой точкой поверяемого уровнемера и нулевой точкой эталонной установки по формуле:

л _ max(Xi-Li)+min(X_f-Li)

До -          2         ’

где Xi - значение расстояния, измеренное уровнемером в i-ой поверяемой точке диапазона измерений, мм;

Li - заданное значение расстояния по установке в i-ой поверяемой точке диапазона измерений, мм.

В зависимости от типа погрешности уровнемера, указанной в технической документации, определяют в каждой поверяемой точке значение абсолютной погрешности Jz, мм. по формуле:

и / или значение относительной погрешности %. по формуле:

_ Xi Li До

⁴                     г .

Уровнемер считают прошедшим поверку, если на всех поверяемых точках значение погрешности соответствует предельно допускаемым значениям, указанным в описании типа на уровнемер.

• 6.4.2 Определение погрешности измерений уровня (расстояния) при поверке уровнемера на месте его эксплуатации с применением рулетки измерительной с грузом (только для жидкостей и пульп).

Уровнемер подготавливаются к поверке согласно п. 5.2 настоящей методики.

Проводят поверку при исходном уровне жидкости в резервуаре. Если имеется возможность заполнения/опорожнения резервуара до определенных уровней, значения которых однозначно определены конструкцией резервуара или технологическим процессом, то поверка может проводиться по данным уровням. Заполнение/опорожнение резервуара в процессе измерений не допускается.

Уровень жидкости в резервуаре в поверяемой точке определяют по результатам измерений базовой высоты резервуара и высоты поверхности раздела «жидкость - газовое пространство» (далее высота газового пространства).

При поверке:

• -  включают поверяемый уровнемер и считывают измеренные значения в поверяемой точке X, мм,

• -  проводят измерение высоты газового пространства.

• 6.4.2.1 Измерение высоты газового пространства с применением рулетки проводят в следующей последовательности:

• -  рулетку с грузом опускают по измерительному люку резервуара ниже уровня жидкости;

• -  первый отсчет (верхний отсчет) L®; при i-м измерении проводят по шкале рулетки. При этом с целью облегчения измерений и расчетов высоты газового пространства рекомендуется совмещать отметку целых значений метра на шкале рулетки с верхним краем измерительного люка;

рулетку поднимают строго вверх без смещения в стороны до появления над

верхним краем измерительного люка смоченной части рулетки и проводят отсчет по шкале рулетки на месте смоченной части шкалы L¹- (нижний отсчет).

(7)

Высоту газового пространства определяют не менее двух раз. Расхождение между результатами двух измерений должно быть не более ±1 мм. Если это условие выполняется, то за результат измерений высоты газового пространства принимают среднеарифметическое значение двух измерений. Если расхождение между результатами двух измерений превышает ±1 мм, то измерения повторяют еще дважды и за результат измерений высоты газового пространства принимают среднеарифметическое значение трех наиболее близких значений результатов измерений:

где L® - верхний отсчет по рулетке в поверяемой точке при i-м измерении, мм,

L” - нижний отсчет по рулетке в поверяемой точке при i-м измерении, мм, т - число измерений высоты газового пространства. т=2 или т=3.

Высоту газового пространства, определенную с помощью рулетки, корректируют с учетом коэффициента линейного расширения ленты рулетки по формуле:

Ц = LJp • [1 - а_р (20 - Т_г)],                        (9)

где Lcp - высота газового пространства, определенная по формуле (7);

а_р- температурный коэффициент линейного расширения материала рулетки измерительной, 1/°С;

Т_г - температура воздуха при измерении высоты газового пространства, С.

• 6.4.2.2 Уровень жидкости в резервуаре L. мм, вычисляют по формуле:

Ь = (Ьп-Щ- [1 - «р(20 -Т_ж)] ,             (10)

где L^r_k- высота газового пространства, определенная по формуле (8), мм;

Ьц - базовая высота резервуара, определенная с помощью рулетки, во время поверки уровнемера, мм;

а_р- температурный коэффициент линейного расширения материала рулетки измерительной, 1/°С;

Т_ж - температура жидкости при измерении базовой высоты, °C.

• 6.4.2.3 В зависимости от измеренного уровня определяют значение абсолютной погрешности уровнемера А, мм, по формуле (10) или значение относительной погрешности уровнемера S, %, по формуле (11):

A=X-L,                      (И)

где L - значение уровня, определенное с помощью рулетки, мм,

X - значение уровня, измеренное уровнемером, мм.

5 = ^у^-100,                             (12)

Уровнемер считают прошедшим поверку, если на поверяемой точке значение погрешности соответствует предельно допускаемым значениям, рассчитанным с учетом основной и дополнительной, вызванной влиянием температуры, погрешностей, указанным в описании типа на уровнемер.

• 6.4.3 Определение погрешности измерений уровня (расстояния) при поверке уровнемера на месте его эксплуатации с применением эталонного уровнемера.

Уровнемер подготавливаются к поверке согласно п. 5.2 настоящей методики.

Проводят поверку при исходном уровне жидкости в резервуаре. Если имеется возможность заполнения/опорожнения резервуара до определенных уровней, значения которых однозначно определены конструкцией резервуара или технологическим процессом, то поверка может проводиться по данным уровням.

Заполнение/опорожнение резервуара в процессе измерений не допускается.

Включают поверяемый уровнемер и считывают измеренное значение, считывают измеренное значение с эталонного уровнемера.

В зависимости от измеренного уровня определяют значение абсолютной погрешности уровнемера А, мм, по формуле (11) или значение относительной погрешности уровнемера б, %, по формуле (12), где X - значение уровня, измеренное поверяемым уровнемером, мм, L- значение уровня, измеренное эталонным уровнемером, мм.

Уровнемер считают прошедшим поверку, если на поверяемой точке значение погрешности соответствует предельно допускаемым значениям, рассчитанным с учетом основной и дополнительной, вызванной влиянием температуры, погрешностей, указанным в описании типа на уровнемер.

Уровнемер подготавливаются к поверке согласно п. 5.2 настоящей методики.

Поверка с использованием вспомогательного зонда представляет собой поверку электронного преобразователя с приемо-передающим устройством, демонтированного с зонда поверяемого уровнемера и установленного на вспомогательный зонд.

При демонтаже измерительного преобразователя с приемо-передающим устройством необходимо выполнить в соответствии с указаниями руководства по эксплуатации следующие действия:

• -  проверить уровнемер на предмет отсутствия сбоев или ошибок измерения;

• -  сохранить конфигурацию уровнемера;

• -  произвести демонтаж электронного преобразователя с сенсорным блоком с поверяемого уровнемера.

Демонтированный измерительный преобразователь с приемо-передающим устройством установить на вспомогательный зонд (волновод), подготовить его к работе согласно руководству по эксплуатации и п. 5.2 настоящей методики. Проводят поверку одним из способов согласно п. 6.4.1 - 6.4.2 настоящей методики.

После завершения процедуры поверки измерительный преобразователь монтируется обратно в исходный зонд. При этом необходимо загрузить в электронный преобразователь сохраненную конфигурацию в соответствии с руководством по эксплуатации.

• 7.1. Результаты поверки оформляют протоколом поверки, произвольной формы.

• 7.2. Положительные результаты первичной поверки оформляют свидетельством о поверке на уровнемер или записью в паспорте в соответствии с Приказом Минпромторга России от 02.07.2015 №1815.

• 7.3.  Положительные результаты периодической поверки оформляют свидетельством о поверке в соответствии с Приказом Минпромторга России от 02.07.2015 №1815. Знак поверки наносится на паспорт уровнемера и (или) на свидетельство о поверке.

• 7.4. При отрицательных результатах первичной поверки уровнемер считают непригодным к применению и в эксплуатацию не допускают.

При отрицательных результатах периодической поверки уровнемер считают непригодным к применению и оформляют извещение о непригодности уровнемера с

Приложение А к МП 208-016-2020

Таблица А.1

Примечание:

У зондов, предназначенных для паровых сред, с отражателем в конструкции, верхнюю зону пониженной точности А отчитывать от конца отражателя.