Методика поверки «Преобразователи влажности и температуры измерительные Galltec+Mela модификаций » (МП 2411-0174-2021 )

Федеральное государственное унитарное предприятие

«Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева» ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»

Пронин

I 2021

апреля 2021 г.

ЕКТОРА

Государственная система обеспечения единства измерений

МП 2411-0174-2021

Заместитель руководителя лаборатории термометрии

Инженер лаборатории термометрии

Н.Ю. Александров

Санкт-Петербург

2021

• 1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Настоящая методика распространяется на преобразователи влажности и температуры измерительные Galltec+Mela модификаций А, В, DI, DK, DW, GC, GC-ME, КС, ZC, KL, PL, WL (далее - приборы), предназначенные для измерений относительной влажности и температуры окружающей воздушной среды, неагрессивной к материалу защитной арматуры и чувствительного элемента (ЧЭ) первичного преобразователя (также опционально имеют возможность расчета точки росы (для модификаций А, В, DK, DW)), и преобразовании измеренных сигналов в унифицированные аналоговые сигналы постоянного тока от 0 до 20 мА (только для GC, КС, ZC), от 4 до 20 мА, напряжения от 0 до 10В или от 0 до 1 В (только для А, В, DI, DK, DW), изготавливаемые фирмой «MELA Sensortechnik GmbH», Германия, и устанавливает методы и средства первичной и периодических поверок.

Методика поверки должна обеспечивать прослеживаемость преобразователей влажности и температуры измерительных Galltec+Mela модификаций А, В, DI, DK, DW, GC, GC-ME, КС, ZC, KL, PL, WL к государственному первичному эталону единицы температуры ГЭТ 34 - 2020 и государственному первичному эталону единиц относительной влажности газов, молярной (объемной) доли влаги, температуры точки росы/инея ГЭТ 151-2020.

Метод поверки основан на непосредственном сличении показаний измерительных преобразователей прибора с эталонными СИ температуры и на прямом методе измерений относительной влажности.

Нормативные документы:

ГОСТ 8.547-86 ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений относительной влажности газов;

ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений техмпературы.

Приборы имеют конструктивные исполнения, различные по способу монтажа: канальное, настенное, комнатное, с вынесенным на кабеле зондом.

Внутри защитного корпуса прибора размещены клеммы для подключения к питающему напряжению, клеммы выходных электрических сигналов (от 0 (4) до 20 мА; от 0 до 1 (10) В) или клеммы выходного сигнала сопротивления ЧЭ без преобразования. В модификации PL подключение напряжения питания и выходных сигналов осуществляется при помощи встроенного 1,5 м кабеля.

Примечание: Исполнения модификаций А, В, DI, DK, DW дополнительно к аналоговому выходу могут иметь встроенный дисплей. Настоящая методика поверки описывает порядок поверки аналоговых выходов и отдельно показаний дисплея.

• 2 ПЕРЕЧЕНЬ ОПЕРАЦИЙ ПОВЕРКИ

При проведении первичной и периодической поверки должны выполняться операции, ука

занные в таблице 2.1

Таблица 2.1

2.2 При отрицательных результатах одной из операций поверка прекращается

• 3 ТРЕБОВАНИЯ К УСЛОВИЯМ ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ

  • 3.1 При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

• - температура окружающего воздуха, °C             от +10 до +40

• - относительная влажность, %                       от 30 до 80

• - атмосферное давление, кПа                        от 86 до 106,7

• - нагрузка для аналогового выхода и минимальная скорость потока воздуха в соответствии с руководством по эксплуатации на поверяемые приборы.

• 4 ТРЕБОВАНИЯ К СПЕЦИАЛИСТАМ, ОСУЩЕСТВЛЯЮЩИМ ПОВЕРКУ

К проведению поверки допускаются лица, изучившие эксплуатационную документацию на приборы, имеющие необходимую квалификацию в области теплофизических измерений и прошедшие инструктаж по технике безопасности.

• 5 МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СРЕДСТВАМ ПОВЕРКИ

При проведении поверки применяют средства измерений, указанные в таблице 5.1 Таблица 5.1

• 5.2 Указанные средства поверки должны иметь действующие документы о поверке или аттестации.

• 5.3 Работа с указанными средствами измерений должна проводиться в соответствии с документацией по их эксплуатации.

• 6 ТРЕБОВАНИЯ (УСЛОВИЯ) ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ

  • 6.1 При проведении поверки необходимо соблюдать:

• - требования безопасности, которые предусматривают «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок» ПОТ РМ-016-2001;

• - указания по технике безопасности, приведенные в эксплуатационной документации на эталонные средства измерений и средства поверки;

• - указания по технике безопасности, приведенные в руководстве эксплуатации поверяемых СИ.

• 6.2 Средства поверки, вспомогательные средства поверки и оборудование должны соответствовать требованиям безопасности, изложенным в их эксплуатационной документации.

• 7 ВНЕШНИЙ ОСМОТР СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

При внешнем осмотре устанавливают соответствие внешнего вида описанию типа, наличие знака утверждения типа, отсутствие механических повреждений, коррозии, нарушений покрытий, надписей и других дефектов, которые могут повлиять на работу приборов и качество поверки и наличие компонентов (съемного фильтра, изоляционного материала) для поверки.

Результат внешнего осмотра считают положительным, если выполняются вышеуказанные требования. При наличии дефектов поверяемый прибор бракуется и подлежит ремонту.

• 8 ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ И ОПРОБОВАНИЕ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

  • 8.1 В соответствии с нормативной документацией подготовить средства поверки для проведения измерений, проверить соблюдение требований п.3.1.

  • 8.2 В соответствии с руководством по эксплуатации подключить прибор к источнику питания и вторичному прибору для измерений силы или напряжения постоянного тока (0-20 мА или 0-10 В). В случае с токовым выходным сигналом установить дополнительно нагрузочные сопротивления.

Результат опробования считают положительным, если измеренные значения находятся в пределах диапазона выходного сигнала, указанного на маркировке прибора или в пределах условий п. 3.1 по дисплею при наличии.

• 9 ПРОВЕРКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Проверку идентификационных данных ПО модификаций А, В, DI, DK, DW проводят по маркировке на корпусе прибора.

Модификации GC, GC-ME, КС, ZC, KL, PL, WL работают по принципу преобразования сигналов ЧЭ относительной влажности и температуры посредством аналоговой схемотехники и не имеют встроенного ПО.

Результат проверки считают положительным, если номер версии ПО не ниже указанного в описании типа.

• 10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

  • 10.1  Определение абсолютной погрешности канала относительной влажности в диапазоне измерений прибора

    • 10.1.1 Погрешность определяют при пяти значениях относительной влажности (5, 35, 50, 75, 95) % от верхнего предела диапазона измерений при температуре 23±1 °C в рабочей камере генератора влажности воздуха (далее по тексту - генератор). Допускается отступать от крайних значений диапазона измерений на 5 %.

Примечание: Допускается с целью сокращения процедур периодической поверки проводить измерения температуры поверяемым прибором с зондом со встроенными чувствительными элементами отн. влажности и температуры при двух значениях (7±2) °C и (55±2) °C в генераторе без последующей поверки в сухоблочных калибраторах. В диапазоне отрицательной температуры приборы поверяют в климатической камере или криостате при значении температуры близком к нижнему пределу. Абсолютную погрешность определяют как разность между измеренным значением поверяемого прибора и значением по заданию генератора (расчет значения температуры по выходному сигналу по формуле 4).

• 10.1.2 При установке зонда поверяемого прибора в рабочую камеру генератора необходимо:

• - для модификации с вынесенным на кабеле зондом, чтобы зонд с частью кабеля располагался полностью внутри рабочей камеры генератора;

• - для модификации канального монтажа, чтобы зонд был погружен в рабочую камеру на глубину, соответствующую требованиям по монтажу, описанным в руководстве по эксплуатации;

• - для прочих модификаций, располагать прибор полностью внутри рабочей камеры.

• 10.1.3 При поверке необходимо полностью установить измерительный зонд в измерительную камеру генератора. Измерения проводят после установления постоянных показаний при каждом заданном значении относительной влажности в генераторе, результаты заносят в протокол.

Показания прибора снимают с помощью калибратора многофункционального (таблица 5.1), подключенного к клеммам выходного аналогового сигнала канала относительной влажности, и с дисплея при его наличии.

• 10.1.4 Значение абсолютной погрешности измерений определяют по формуле 1:

(1)

где: RH-w - значение отн. влажности по показаниям эталонного СИ, %;

RH_U3M- значение отн. влажности по показаниям поверяемого прибора с дисплеем и с выходным аналоговым сигналом, которое определяется по формуле 2:

(2)

где Визм - значение выходного сигнала силы (/_Uiw) или напряжения (£/_UiM) постоянного тока в проверяемой точке диапазона, мА или В;

В_в ~ В_н — разность верхнего и нижнего пределов диапазона выходного сигнала силы (/_в- /„) или напряжения (LJ_e- U_H) постоянного тока, мА или В;

RH_e - RH_H- разность верхнего и нижнего пределов настроенного диапазона измерений относительной влажности, %

• 10.2 Определение абсолютной погрешности канала температуры в диапазоне измерений прибора

  • 10.2.1 Определение абсолютной погрешности канала измерений температуры проводят в сухоблочных калибраторах температуры или в жидкостных термостатах (приборы настенного и комнатного исполнений — в камере климатической) методом сравнения с эталонным термометром.

Погрешность определяют при двух (при периодической поверке) или трех (при первичной поверке) равно распределенных значениях диапазона измерений температуры. Допускается отступать от крайних значений диапазона измерений на 10 °C.

• 10.2.2 Эталонный термометр и измерительный зонд прибора в соответствии с руководством по эксплуатации погружают на одну глубину в сухоблочный калибратор или в жидкостный термостат в пробирке, приборы настенного и комнатного исполнений - в камеру климатическую.

При установке поверяемого прибора необходимо:

• - для модификации с вынесенным на кабеле зондом, чтобы весь измерительный зонд располагался полностью внутри теплоносителя.

• - для модификации канального монтажа, чтобы зонд был погружен на глубину, соответствующую требованиям по монтажу, описанным в руководстве по эксплуатации.

Часть зонда, располагающуюся снаружи термостата (криостата), рекомендуется дополнительно термоизолировать, не допуская контакта её поверхности с окружающим воздухом, обернув слоем ваты;

• - для прочих модификаций, необходимо располагать прибор полностью внутри камеры климатической, в непосредственной близости от эталонного термометра.

Примечание: При использовании жидкостного термостата (криостата) зонд поверяемого прибора вместе с эталонным ТС предварительно помещают в защитный герметичный теплопроводный чехол (стеклянную пробирку, гильзу или запаянную с одной стороны медную трубку). Для обеспечения лучшего теплового контакта, допускается применение фильтров открытого типа (из комплекта для поверки) с соблюдением особой осторожности при замене фильтров во избежание повреждения чувствительного элемента.

• 10.2.3 В соответствии с эксплуатационной документацией в калибраторе (термостате) устанавливают температурную точку.

• 10.2.4 После достижения теплового равновесия записывают показания поверяемого прибора с дисплея при наличии и по выходному сигналу с калибратора многофункционального, подключенного к клеммам канала температуры; эталонного термометра - с дисплея вторичного преобразователя (подключить ТС к калибратору многофункциональному по каналу измерений температуры). Повторяют измерения при значениях температуры п. 10.2.1.

• 10.2.5 Значение абсолютной погрешности измерений температуры определяют по формуле 3:

АТ =(7^-7^        (3)

где: Т_эт- значение температуры по показаниям эталонного СИ, °C;

Тщи- значение температуры по показаниям поверяемого прибора с дисплеем или с выходным аналоговым сигналом, которое определяется по формуле 4:

'Г _         ) ('Г _Т

где 5_иги - значение выходного сигнала силы (7_иги) или напряжения (C/_UiM) постоянного тока в проверяемой точке диапазона, мА или В;

В_в- В_н - разность верхнего и нижнего пределов диапазона выходного сигнала силы (7_в- /_н) или напряжения (U_e- U_H) постоянного тока, мА или В;

Т_в - Т_н- разность верхнего и нижнего пределов настроенного диапазона измерений температуры, °C.

Значение Т_и1ч приборов с выходным сигналом сопротивления постоянному току, определяют по ГОСТ 6651-2009.

• 11 ПОДТВЕРЖДЕНИЕ СООТВЕТСТВИЯ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ МЕТРОЛОГИЧЕСКИМ ТРЕБОВАНИЯМ

Средства измерений соответствуют метрологическим требованиям, указанным в описании типа, если полученные значения абсолютной погрешности измерений во всех контрольных точках находятся в пределах или равны:

• - по каналу измерений относительной влажности - пределам допускаемой основной абсолютной погрешности;

• - по каналу измерений температуры - арифметической сумме допускаемой основной и дополнительной абсолютной погрешности. В модификациях KL, PL, WL и для приборов с выходным сигналом сопротивления постоянному току - только основной абсолютной погрешности.

• 12 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

Результаты поверки оформляют протоколом (рекомендуемая форма протокола приведена в приложении 1).

По заявлению владельца преобразователей влажности и температуры измерительных Galltec+Mela модификаций А, В, DI, DK, DW, GC, GC-ME, КС, ZC, KL, PL, WL или лица, представившего их на поверку при положительных результатах поверки, выдается свидетельство о поверке установленной формы и (или) в паспорт вносится запись о проведенной поверке. При отрицательных результатах поверки выдается извещение о непригодности к применению.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и (или) в паспорт.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Рекомендуемое

ПРОТОКОЛ №______

первичной (периодической) поверки

Место проведения поверки___________________________________________

Вид поверки Периодическая (первичная)____________________________________________________

Методика поверки МП 2411-0174-2021 «ГСИ. Преобразователи влажности и температуры измерительные Galltec+Mela модификации А, В, DI, DK, DW, GC, GC-ME, КС, ZC, KL, PL, WL. Методика поверки», согласованная ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 08.04.2021 г.

Средства поверки:

Условия поверки

Результаты поверки

• 1 Внешний осмотр________

• 2 Опробование___________

• 3 Подтверждение соответствия ПО, версия:_________

Таблица 1- Результаты определения абсолютной погрешности измерений

Вывод: Метрологические характеристики соответствуют требованиям описания типа Поверитель________________________________________________

Дата проведения поверки «___»___________________2021 г.

8