Методика поверки «РАСХОДОМЕРЫ-СЧЕТЧИКИ жидкости УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ МНОГОЛУЧЕВЫЕ ЭТАЛОН-РМ» (МП ЭТЛН.421364.002)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ РАСХОДОМЕТРИИ» (ФГУП ВНИИР)

УТВЕРЖДАЮ

Руководитель ГЦИ СИ -ЙвкрбпаГФГУП ВНИИР jQTlr В. Г. Соловьев

ИНСТРУКЦИЯ

Государственная система обеспечения единства измерений

РАСХОДОМЕРЫ-СЧЕТЧИКИ ЖИДКОСТИ

УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ МНОГОЛУЧЕВЫЕ ЭТАЛОН-РМ

Методика поверки

ЭТЛН.421364.002МП

Казань, 2012 г.

• 1  Операции поверки

• 2  Средства поверки

• 3  Требования безопасности

• 4  Условия поверки

• 5  Подготовка к поверке

• 6  Проведение поверки

• 7  Оформление результатов поверки

Приложение А (обязательное) Методика градуировки расходомеров ЭТАЛОН-РМ при проливке

Приложение Б (обязательное) Методика определение коэффициента коррекции ультразвукового луча расходомеров ЭТАЛОН-PM при проливке ...

Настоящая инструкция распространяется на расходомеры-счетчики жидкости ультразвуковые многолучевые ЭТАЛОН-РМ (в дальнейшем - расходомеры), выпускаемые по техническим условиям ЭТЛН.421364.001ТУ, и устанавливает методику проведения первичной и периодических поверок.

Первичная поверка для расходомеров, выпускаемых из производства совместно с первичным ультразвуковым преобразователем расхода (далее - УПР), осуществляется в ходе одного этапа, на котором определяются:

- погрешности электронного блока (в дальнейшем - ЭБ);

- геометрические параметры УПР;

- погрешности расходомера проливным методом.

Первичная поверка для расходомеров, поставляемых без ультразвуковых преобразователей расхода, осуществляется в два этапа.

На первом этапе определяются погрешности ЭБ.

На втором этапе определяются геометрические параметры УПР.

Расходомеры, поверенные по настоящей методике, обеспечивают соответствие своим метрологическим характеристикам.

Установленный межповерочный интервал периодической поверки 1 раз в четыре года.

При проведении поверки расходомеров должны быть выполнены следующие операции, указанные в таблице 1.

Т а б л и ц а 1 - Операции для проведения поверки расходомеров.

Продолжение таблицы 1

Примечания

1 Операции этапа I первичной поверки производятся после производства и ремонта на предприятии-изготовителе, а операции этапа II первичной поверки - на месте эксплуатации расходомеров.

2 Индексом 1 обозначены расходомеры, выпускаемые из производства совместно с УПР, а индексом 2 - без УПР.

• 2.1 При проведении поверки должны быть применены средства измерений, указанные в таблице 2.

Таблица 2. Средства измерений при проведении поверки расходомеров.

Продолжение таблицы 2

• 2.2 Допускается применение аналогичных средств измерений с метрологическими характеристиками, не хуже перечисленных в таблице 2.

• 2.3 Средства измерений должны иметь действующие свидетельства о поверке или оттиски поверительных клейм.

• 3.1 К проведению поверки допускаются лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности.

• 3.2 При работе с измерительными приборами и вспомогательным оборудованием должны быть соблюдены требования безопасности, оговоренные в соответствующих технических описаниях и инструкциях по эксплуатации применяемых приборов.

• 4.1 При проведении поверки должны быть соблюдены рабочие условия эксплуатации ЭБ, УПР и поверочного оборудования в соответствии с их руководствами по эксплуатации.

• 4.2 Отсутствие вибрации, тряски, ударов, внешних электрических и магнитных полей, влияющих на работу расходомера.

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

  • 5.1.1 Проверка наличия действующих свидетельств о поверке или оттисков поверительных клейм используемых средств измерений.

  • 5.1.2 Проверка наличия паспорта на поверяемый расходомер.

  • 5.1.3 Проверка соблюдения условий по разделу 4.

  • 5.1.4 Подготовка к работе поверяемого расходомера и средств измерений в соответствии с их эксплуатационной документацией.

• 5.2 Осуществить проверку правильности собранной схемы поверки расходомера в соответствии с рисунком 1.

6.1. Внешний осмотр

При внешнем осмотре должно быть установлено соответствие внешнего вида, состояния и комплектности расходомеров паспорту ЭТЛН.421364.006ПС и руководству по эксплуатации ЭТЛН.421364.003РЭ.

Расходомеры не должны иметь видимых повреждений и деформаций.

Проверяется наличие пломб на ЭБ, по нарушению которых контролируется несанкционированный доступ к расходомерам.

• 6.2 Проверка правильности монтажа расходомеров

При проверке правильности монтажа необходимо установить соответствие длины прямого участка и внутреннего диаметра трубопровода, условий монтажа пьезопреобразователей и ЭБ требованиям, установленным в пункте 7 ЭТЛН.421364.003РЭ. Измерение длины прямого участка выполняется рулеткой.

• 6.3 Опробование расходомеров.

При опробовании расходомеров должно быть установлено общее функционирование расходомера и его работоспособность в соответствии с указаниями руководства по эксплуатации ЭТЛН.421364.003РЭ.

Для опробования используется схема, приведенная на рисунке 1.

• 6.4 Подтверждение соответствия программного обеспечения СИ.

Включить ЭБ в сеть питания и нажать кнопку " Ф " для вывода идентификационного наименования и номера версии программного обеспечения (далее - ПО) на индикатор.

Далее нажать кнопку " й " для вывода на индикатор контрольной суммы программного обеспечения.

Результаты проверки занести в протокол поверки.

Результат подтверждения соответствия программного обеспечения считается положительным, если полученные идентификационные данные программного обеспечения расходомеров-счетчиков жидкости ультразвуковых многолучевых ЭТАЛОН-РМ (идентификационное наименование программного обеспечения, номер версии, контрольная сумма исполняемого кода) соответствуют идентификационным данным, указанным в разделе «Программное обеспечение» описания типа СИ - «Расходомеры-счетчики жидкости ультразвуковые многолучевые ЭТАЛОН-РМ».

В случае отрицательного результата проверки дальнейшая поверка прекращается и ЭБ отправляется на ремонт на предприятие изготовитель.

• 6.5 Проверка электрической прочности изоляции.

Проверка электрической прочности изоляции проводится на пробойной установке мощностью не менее 0,5 кВт при отключенных от ЭБ ЭТАЛОН-РМ внешних цепях.

Испытательное напряжение частотой 50 Гц повышать плавно, начиная с нуля или со значения, не превышающего номинальное рабочее напряжение цепи, до испытательного 1,5 кВ со скоростью, допускающей возможность отсчета показаний вольтметра. Выдержать под действием испытательного напряжения в течение 1 мин, после чего испытательное напряжение снизить до нуля.

Испытательное напряжение прикладывать между соединенными вместе двумя штырями вилки сетевого питания и массы ЭБ контакт 3 разъема Х6.

ЭБ ЭТАЛОН-РМ считается выдержавшим испытание, если в процессе испытания отсутствует пробой изоляции или поверхностный разряд.

• 6.6 Проверка электрического сопротивления изоляции.

Проверка электрического сопротивления изоляции проводится мегомметром с напряжением 500 В при отсоединенных от ЭБ ЭТАЛОН-РМ внешних цепях.

Электрическое сопротивление изоляции измерять между соединенными вместе выводами 1, 2, 3, 4 разъема Х1 и соединенными вместе выводами 1, 2, 3, 4, 5 разъема Х5.

ЭБ ЭТАЛОН-РМ считается выдержавшим испытание, если значение сопротивления изоляции составляет не менее 20 МОм.

• 6.7 Определение относительных погрешностей ЭБ.

Для определения относительных погрешностей ЭБ использовать схему подключения по рисунку 1.

Рисунок.1 - Схема подключений при поверке ЭБ

• 6.7.1 Определение относительной погрешности ЭБ при измерении разности времени распространения ультразвуковых импульсов.

Определение относительной погрешности при измерении разности времени распространения ультразвуковых импульсов производится следующим образом.

Подключить к ЭБ ЭТАЛОН-РМ УПР, заполненный водой, и перевести ЭБ ЭТАЛОН-РМ в режим программирования.

Для измерения временного интервала, равного 100 нс, установить процедуру визуализации параметра "Разн.времени, ДТи". Через интервал времени не менее 1 минуты считать индицируемое значение ДТи измеренной разности времени распространения ультразвуковых импульсов. Рассчитать погрешность при измерении разности времени распространения ультразвуковых импульсов £_ИЛ) по формуле:

ЭБ считается выдержавшим испытание, если значение 8им не превышает ±0,2 %.

Повторить испытания для всех установленных каналов.

Примечание - Допускается вместо УПР использовать кюветы УТ-001.

Результат вычислений заносят в протокол поверки расходомера.

• 6.7.2 Проверка автоматической корректировки смещения нуля.

Установить в ЭБ ЭТАЛОН-РМ программируемые параметры канала (ов) измерения из паспорта на испытываемый расходомер. Произвести процедуру автокоррекции нулевого сдвига в соответствиис РЭ, предварительно выставив уровень отсечки равный 0,1% от Qмакс и время усреднения равное 20 с.

Через время не менее 60 с на индикаторе должен установиться нулевой расход.

Повторить испытания для всех установленных каналов.

• 6.7.3 Определение относительной погрешности ЭБ при преобразовании расхода в частотно-импульсный сигнал.

Перейти в режим редактирования параметра "Контроль выхода". Установить значение параметра, равным 1000, и произвести считывание показаний частотомера , находящегося в режиме измерения частоты с усреднением не менее 10 секунд. Рассчитать погрешность при преобразовании расхода в частоту J по формуле:

ЭБ считается выдержавшим испытание, если значение 8f не превышает ±0,05 %.

Проверку производить для всех установленных частотно-импульсных выходов.

Результаты вычислений заносят в протокол поверки расходомера.

• 6.7.4 Определение относительной погрешности ЭБ при преобразовании расхода в токовый сигнал.

Перейти в режим редактирования параметра "Контроль выхода". Установить числовое значение параметра равным 12 и произвести считывание показаний миллиамперметра 1изм. Рассчитать погрешность при преобразовании расхода в ток 8| по формуле:

ЭБ считается выдержавшим испытание, если значение 8| не превышает ±0,2 %.

Результат вычисления заносят в протокол поверки расходомера.

• 6.8 Определение и измерение геометрических параметров УПР.

К геометрическим параметрам относятся: внутренний диаметр Db^ расстояние между ПЭП Lд, активная часть длины акустического канала La, угол наклона а, смещение оси акустического канала относительно центральной оси УПР X , длина осевой базы акустического канала Loc.

Данные параметры измеряются в ходе первичной поверки при изготовлении УПР.

• 6.8.1 Определение внутреннего диаметра УПР.

Внутренний диаметр измеряют в четырех плоскостях сечений УПР в соответствии с рисунком 2.

Рисунок 2 - Положение плоскостей сечения на УПР

В каждой из плоскостей выполняют по 3 измерения и вычисляют среднее арифметическое значение внутреннего диаметра по формуле:

D.. = Е D          (4)

где Di - внутренний диаметр при i-том измерении, мм;

Dвн - среднее значение внутреннего диаметра УПР, мм.

Также вычисляют среднее арифметическое значение внутреннего диаметра в плоскости 1 Db^ по формуле:

D..1 =¹Е D1 i

где Di, - внутренний диаметр в плоскости сечения 1 при i-том измерении, мм;

Dbhi - среднее значение внутреннего диаметра УПР в плоскости сечения 1, мм.

Для однолучевых УПР дополнительно вычисляют среднее арифметическое значение внутреннего диаметра в плоскости 3 Ювнз по формуле:

^Dbh3 = ¹Z ^D3 i           ^^Q6

где D3i - внутренний диаметр в плоскости сечения 3 при i-том измерении, мм;

Ювнз - среднее значение внутреннего диаметра УПР в плоскости сечения 3, мм.

Вычисленное значение Dвн, Dвн1 и Dвнз заносят в протокол поверки.

• 6.8.2 Контроль внутреннего диаметра УПР.

Контроль внутреннего диаметра УПР проводится при периодических поверках после демонтажа его из трубопровода, очистки его от отложений и промывки. Внутренний диаметр УПР измеряется по 6.8.1. Результат операции поверки считается положительным, если определенное значение внутреннего диаметра УПР отличается от значения, занесенного в паспорт расходомера, не более чем на 0,1%. При отличии измеренного диаметра от 0,1% до 5% рассчитываются новые значения осевой базы и смещения оси акустического канала по формулам:

Loc = I.OC- Dbh/Dbh'            (7)

X = X ‘ ’ Dbh'/Dbh                         (8)

где

• - Dвн', Loc' и x ' значения параметров из паспорта на расходомер после выпуска из производства;

• - Dвн, Loc и X новые значения параметров, которые вводятся в режиме программирования в ЭБ и заносятся в паспорт на расходомер.

При отличии измеренного диаметра более чем на 5% от паспортного значения производят новые геометрические измерения УПР по пункту 6.8 с вводом параметров в режиме программирования в ЭБ и занесением в паспорт и протокол поверки на расходомер.

• 6.8.3 Расстояние между ПЭП УПР.

• 6.8.4 Измерение угла наклона оси акустического канала датчиков.

• 6.8.5 Смещение оси акустического канала относительно центральной оси трубопровода

• 6.8.6 Определение длины осевой базы акустического канала.

Полную информацию по п.6.8.3 - 6.8.6 можно получить в техническом отделе или по телефону: +7(8352)36-1183.

• 6.9 Определение относительных погрешностей расходомера проливным методом.

Определение относительной погрешности расходомера производится на поверочных проливных установках для исполнений ЭТАЛОН-РМ-....-П.

На проверку представляются проливаемые расходомеры, отградуированные по методике приложения Б к настоящей инструкции.

Определение относительной погрешности при измерении объема проводить в 3-х точках расхода: Qмин; Qп и Qмакс. Значения расхода устанавливаются с допуском ±10%. Значения объема поверочной жидкости, измеренные расходомером, определяют по показаниям частотомера, находящегося в режиме счета импульсов и подключенного к частотно-импульсным выходам ЭБ расходомеров. Минимальное время проливки в одной точке должно составлять не менее 15 минут. Вес импульса расходомера выбирают из условия набора не менее 5000 импульсов на счетном устройстве за интервал проливки. Обеспечивают в начале проливки старт накопления импульсов, а в конце - стоп накопления в соответствии с инструкцией по эксплуатации применяемого частотомера.

Значения количества объема жидкости при измерении снять для каждой точки не менее 3-х раз.

Использование поверочной установки выполняется согласно указаниям их руководств по эксплуатации: -удалить воздух, открывая вентили и пробки до появления однофазной среды;

-пропустить в течение 30 мин поток жидкости через измерительный участок и контролировать показания термометров. Температурный режим считать установившимся, если в течение этого времени разность показаний термометров не превышает (±0,5) °С;

• - убедиться, что значение давления жидкости на выходе УПР составляет не менее 0,1 МПа;

• - произвести 2-3 пробных измерения, при этом контролировать расход по показаниям индикатора ЭБ.

Относительную погрешность при измерении расхода(объема) жидкости ¹ определить для каждой расхода при каждом измерении по формуле:

■ V - к/.

^Q         Vэ^Ji

где:

V ¹ - количество измеренного объема с поверяемого расходомера в i -ой поверочной точке, при j - ом рении, м³;

Vэ\ - количество измеренного объема с эталонного расходомера в i -ой поверочной точке, при J - ом рении, м³.

Относительную погрешность при измерении расхода по частотному выходу J определить по формуле: ^{S Х} flA3Mj _- Q? j _sj 1000 ^Qi „1™ °Fi = -----~------^{Х 100} , %

где:

s - шкала(максимальный расход) поверяемого расходомера, м³/ч;

fwMi - частота, измеренная на частотно-импульсном выходе поверяемого расходомера в i-ой поверочной точке, при j-ом измерении, Гц;

Q?i - значение расхода, снятое с эталонного расходомера - счетчика в i-ой поверочной точке, при j-ом измерении, м³/ч.

Относительную погрешность при измерении расхода по токовому выходу J определить по формуле:

^{S Х (1} ИЗХЬ' ^{- 4)} _- q? j

¹⁶----------- х 100 , %

Q?i

где:

s - шкала(максимальный расход) поверяемого расходомера, м³/ч;

I ^j - значение тока, измеренное на токовом выходе поверяемого расходомера в i -ой поверочной точке, при j- ом измерении, мА;

Q?i - значение расхода, снятое с эталонного расходомера - счетчика в i-ой поверочной точке, при j-ом измерении, м³/ч.

Результаты вычислений заносят в протокол поверки расходомера.

Принять за относительную погрешность ЭТАЛОН-РМ при измерения расхода(объема) максимальную из погрешностей, рассчитанных по формуле (20).

Принять за относительные погрешности расходомера ЭТАЛОН-РМ при измерении расхода по частотноимпульсному и токовому выходам максимальные значения погрешностей, подсчитанных по формулам (20) и (21) соответственно.

Результат поверки расходомера ЭТАЛОН-РМ считается положительным, если значения относительных погрешностей при измерении для каждой из точек измерения соответствуют нормированному значению.

При несоответствии погрешности расходомера допустимым нормам произвести градуировку по методике Приложения А и выполнить поверку по п.6.9.

• 6.10 Ввод коэффициентов настройки в ЭБ и контроль их значений

Параметры Dbh, Lg, %, Loc и Kk. вводят в режиме программирования в ЭБ и заносят в паспорт на расходомер.

После ввода всех параметров в ЭБ производят контроль их соответствия паспортным.

В процессе ввода параметров и записи их память ЭБ расходомера автоматически рассчитывает контрольную сумму настроечных параметров (далее - КСН). Численное значение КСН доступно для просмотра на индикаторе ЭБ и подлежит занесению в паспорт на расходомер.

• 7.1 При положительных результатах поверки расходомера оформляют свидетельство о поверке, форма которого приведена в Приложении 1 ПР 50.2.006-94, или делают соответствующую запись в паспорте и наносят наносят поверительное клеймо согласно ПР 50.2.007-2001.

• 7.2 При отрицательных результатах поверки расходомер не допускают к эксплуатации и на него оформляется извещение о непригодности к применению расходомера с указанием причин, форма которого приведена в Приложении 2 ПР 50.2.006-94.

При градуировке расходомеров определяют пять коэффициентов коррекции Кт1 - Кт5 и соответствующие им расходы Q1 - Q5.

Градуировку расходомера проводят в пяти точках расхода в диапазоне от Qмин до Qмакс (например при Qмин•2; Q^ Qмакс/25; Qмакс/10; Qмакс/2).

Перед началом проливки коэффициенты Кт1 - Кт5 вводят равными 0. Проливку выполняют в каждой из пяти точек последовательно при постоянном расходе. Значения расхода устанавливают с допуском ±10%. Значения объема поверочной жидкости, измеренные расходомером, определяют по показаниям частотомера, находящегося в режиме счета импульсов и подключенного к частотно-импульсным выходам ЭБ расходомеров. Минимальное время проливки в одной точке должно составлять не менее 15 минут. Вес импульса расходомера выбирают из условия набора не менее 5000 импульсов на счетном устройстве за интервал проливки. Обеспечивают в начале проливки старт накопления импульсов, а в конце - стоп накопления в соответствии с инструкцией по эксплуатации применяемого частотомера.

Определить коэффициент коррекции по формуле:

где Vоi - количество измеренного объема с эталонного расходомера в i-той точке;

V^ - количество измеренного объема с поверяемого расходомера в i-той точке.

Ki - коэффициент коррекции, полученный при измерении на соответствующем расходе в i-той точке.

Далее полученные коэффициенты и соответствующие им расходы заносятся в режиме программирования в прибор для каждого ультразвукового луча.

Определение коэффициента коррекции КК ультразвукового луча производится для расходомеров исполнения ЭТАЛОН-РМ .... -П с целью улучшения точностных характеристик. Для исполнения ЭТАЛОН-РМ .... -И значение коэффициента коррекции принимается равным 1.

Коэффициент коррекции определяется на поверочных проливных установках методом сличения с эталонным расходомером. Для определения КК методом проливки использовать эталонный расходомер с погрешностью не более 0,3% для однолучевых УПР и не более 0,15% для многолучевых.

Перед началом проливки ввести коэффициент КК равным 1.

Использование поверочной установки выполняется согласно указаниям их руководств по эксплуатации: -удалить воздух, открывая вентили и пробки до появления однофазной среды;

-пропустить в течение 30 мин поток жидкости через измерительный участок и контролировать показания термометров. Температурный режим считать установившимся, если в течение этого времени разность показаний термометров не превышает (±0,5) °С;

• - убедиться, что значение давления жидкости на выходе УПР составляет не менее 0,1 МПа;

• - провести процедуру автоматической корректировки смещения нуля;

• - произвести 2-3 пробных измерения, при этом контролировать расход по показаниям индикатора ЭБ.

Проливку произвести при постоянном расходе не менее 10^п. Значения расхода устанавливаются с допуском ±10%. Значения объемов поверочной жидкости, измеренных поверяемым и эталонным расходомерами, определить по показаниям частотомера, находящегося в режиме счета импульсов и подключенного к частотно-импульсным выходам электронных блоков. Минимальное время проливки в одной точке должно составлять не менее 15 минут. Вес импульса расходомера выбирают из условия набора не менее 5000 импульсов на счетном устройстве за интервал проливки. Обеспечить в начале проливки старт накопления импульсов, а в конце - стоп накопления в соответствии с инструкцией по эксплуатации применяемого частотомера.

Определить коэффициент коррекции КК по формуле: ^KK

где  Vэ - количество измеренного объема с эталонного расходомера;

VU3M - количество измеренного объема поверяемого расходомера.

Результат вычисления занести в протокол поверки расходомера.

Полученный коэффициент коррекции вводить в режиме программирования в ЭБ для каждого ультразвукового