Государственная система обеспечения единства

ФГУП «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ»

(ФГУП «ВНИИМС»)

УТВЕРЖДАЮ

Руководитель ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС»

___________________В. Н. Яншин

“_____” _____________2008 г.

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА

ИЗМЕРЕНИЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ РАСХОДА

ТУРБИННЫЕ ГЕЛИКОИДНЫЕ

ТПРГ

Методика поверки

ЛГФИ.407221.027 МИ

Москва

2008

Настоящий документ распространяется на преобразователи расхода турбинные геликоидные (в дальнейшем – преобразователь), выпускаемые по техническим условиям ЛГФИ.407221.027 ТУ, и устанавливает методику первичной и периодической поверок преобразователей.

Преобразователь подлежит первичной поверке при выпуске из производства и после ремонта и периодической поверке в процессе эксплуатации и хранения.

Поверку преобразователя проводят организации, аккредитованные на право поверки согласно ПР 50.2.014-96.

Межповерочный интервал преобразователя – не более двух лет.

Перечень сокращений и обозначений, принятых в настоящем документе, приведен в приложении А.

1 Операции поверки

1.1 При проведении поверки выполняют операции:

- внешний осмотр по методике п. 6.1;

- опробование по методике п. 6.2;

- определение амплитуды выходного сигнала по методике п. 6.3.1;

- определение частоты выходного сигнала на максимальном расходе по методике п. 6.3.2;

- определение основной относительной погрешности преобразования по методике п. 6.3.3.

2 Средства поверки

2.1 При проведении поверки применяют средства измерений, испытательное оборудование и вспомогательные средства, указанные в таблице 2.

Средства измерений должны быть поверены и иметь действующие свидетельства о поверке. Испытательное оборудование должно быть аттестовано.

Допускается применение средств измерений других типов, обеспечивающих измерение параметров с требуемой точностью.

Таблица 2

Номер пункта настоящего документа по поверке

Наименование средства

поверки

Тип средства поверки или номер документа, регламентирующего технические требования к средству поверки

Используемые метрологические и (или) основные
технические характеристики средств поверки

Кол.

6.3.2,
6.3.3

Частотомер

Ф5137

Измерение частоты синусоидального сигнала в диапазоне 10 – 700 Гц.
Относительная погрешность измерения частоты не более 0,02 %.

Счет числа импульсов.

Возможность подачи сигналов СТАРТ-СТОП в автоматическом режиме.

1

6.2.,
6.3.1

Милливольтметр

В3-38

Измерение напряжения от 25 до 65 мВ, приведенная погрешность не более 2,5%

1

6.2,
6.3.1-6.3.3

Осциллограф

С1-83

Для визуальной оценки формы синусоидального сигнала частотой 20-700 Гц напряжением 25-65 мВ

1

6.3.2, 6.3.3

Усилитель низкочастотный

У4 29

Чувствительность не хуже 25 мВ, диапазон частот 20 – 700 Гц, коэффициент усиления до 40дБ, коэффициент гармоник не более 0,1 %

1

6.3.1-6.3.3

Установка расходомерная (стенд поверочный)

Задание расхода в диапазоне от 0,03 до 140 л/с. Отношение основной погрешности установки в режиме измерения усредненных значений объемного расхода и объема к погрешности преобразователя должно быть не более 1:3.
Дополнительные требования согласно п.2.2.

1

2.3

Вискозиметр

ВПЖТ 4

Диапазон измерения вязкости от 0,6 до 50 мм²/с

1

6.3.2, 6.3.3

Кабель

"ТПРГ У4-29"

Схема согласно приложению Б

1

2.2 Поверочный стенд в дополнение к требованиям, приведенным в таблице 2, должен обеспечивать:

- установление требуемого расхода поверочной (измеряемой) среды в диапазоне расходов преобразователя с погрешностью не более 2,5 %;

- нестабильность расхода поверочной среды не более 0,15 %;

- установку преобразователя в условиях, исключающих возможность образования паров поверочной среды, протекающей через преобразователь, пузырьков и растворенного воздуха (газа); однофазность поверочной среды;

- установку испытуемого преобразователя в трубопроводе поверочного стенда с соблюдением прямолинейных участков трубопровода длиной не менее 10 диаметров условного прохода (далее Ду) преобразователя на входе и не менее 5Ду на выходе преобразователя; при необходимости перехода на прямолинейном участке с одного диаметра на другой, угол конусности должен быть не более 12;

- давление поверочной среды в трубопроводе за преобразователем не менее 0,15 МПа (1,5кгс/см²); допускается по результатам эксперимента снижение давления за преобразователем до 0,1 МПа (1кгс/см²) при условии, если градуировочные коэффициенты преобразователя на этом (сниженном) давлении и давлении на 10 % меньшем, отличаются не более чем на 0,15 %;

- измерение потери давления на преобразователе;

- контроль температуры поверочной среды на входе или на выходе преобразователя на расстоянии не менее 20 Ду на входе и не более 5Ду на выходе, с погрешностью не более 0,2 С;

- изменение температуры поверочной среды в процессе измерений на одном и том же расходе (от 3-х до 5-ти измерений) не более 0,5 С;

- значение закрутки потока поверочной среды на входе преобразователя не более 1510^-4 , которая определяется согласно методике поверки установки;

- синхронное включение и выключение счета числа импульсов выходного сигнала и импульсов времени с началом и окончанием измерения объема или массы измеряемой среды, прошедшей через преобразователь;

- отсутствие вибрации, подрагивания и пульсации потока поверочной среды;

- чистоту поверочной среды не ниже 13 класса по ГОСТ 17216 71 при размере частиц не более 50 мкм.

2.3 Поверочная среда должна быть аттестована по вязкости в соответствии с ГОСТ 33 82 и МИ 2334-95 "ГСИ. Смеси аттестованные. Общие требования к разработке".

3 Требования безопасности
3.1. Поверка должна проводиться при соблюдении требований безопасности, приведенных в нормативно-технической и эксплуатационной документации на средства измерений и испытательное оборудование, а также с соблюдением требований ГОСТ 12.1.019-79 (в части электрических испытаний) и ГОСТ 12.2.086 83 (в части гидравлических испытаний).

3.2 К поверке допускают лиц, прошедших инструктаж по технике безопасности и изучивших эксплуатационную документацию на преобразователь, средства измерений и испытательное оборудование.

3.3 Перед включением в сеть средства измерений и испытательное оборудование, имеющие клемму заземления, необходимо заземлить.

ВНИМАНИЕ! Все работы по монтажу и демонтажу необходимо выполнять при отключенном напряжении питания и при отсутствии избыточного давления измеряемой среды в трубопроводе.
4 Условия поверки

4.1 При проведении поверки соблюдают следующие условия:

- температура окружающего воздуха плюс (2510) С;

- относительная влажность окружающего воздуха 45-80 %;

- атмосферное давление 84-106 кПа (630-795 мм рт.ст);

- поверочная среда - жидкость, на которой проводилась градуировка преобразователя (см. паспорт преобразователя) с допустимым отклонением по вязкости 10 %;

- температура поверочной среды плюс (2510) С;

- чистота поверочной среды согласно п.2.2;

- диаметр трубопровода на входе и выходе преобразователя Ду2 %;

- длина прямолинейного участка трубопровода на входе преобразователя – не менее 10Д_У, на выходе преобразователя - не менее 5Д_У;

- положение трубопровода преобразователя - горизонтальное с отклонением не более 2;

- направление потока поверочной среды совпадает с направлением стрелки на корпусе преобразователя;

- уплотнительные прокладки не выступают внутрь трубопровода;

- внешние источники электрических и магнитных полей находятся на расстоянии не менее 3 м от преобразователя;

- вся проточная часть преобразователя заполнена измеряемой средой.

Внимание! Наличие воздуха в проточной части преобразователя не допустимо!

4.2 Дроссельные устройства, тройники и другие местные гидравлические сопротивления, деформирующие или закручивающие поток рабочей жидкости, поступающей в проточную часть преобразователя, рекомендуется располагать на расстоянии не менее 30Ду от места установки преобразователя.

4.3 При применении для опробования потока сжатого воздуха от промышленной сети должны применяться фильтры со степенью очистки не хуже 20 мк.

Время непрерывной продувки должно быть не более 5 мин, а значение расхода должно быть Qmin3 %. Давление воздуха не должно превышать значения максимального давления измеряемой жидкости, указанного в паспорте преобразователя.

5 Подготовка к поверке

5.1 Перед началом поверки преобразователь выдерживают при температуре окружающей среды плюс (2510) С не менее двух часов, если до этого он находился в иных условиях.

5.2 Проверяют наличие действующих свидетельств о поверке используемых средств измерений, наличие аттестатов испытательного оборудования.

5.3 Проверяют наличие эксплуатационной документации на преобразователь.

5.4 Подготавливают к работе средства измерения, применяемые при поверке преобразователя, в соответствии с их эксплуатационной документацией.

5.5 Непосредственно перед проверкой метрологических характеристик преобразователь должен быть подвергнут наработке на поверочной среде на расходе 0,7Qmax в течение 15-20 мин.

6 Проведение поверки

6.1 Внешний осмотр

6.1.1 При внешнем осмотре устанавливают соответствие поверяемого преобразователя следующим требованиям:

- комплектность соответствует указанной в паспорте преобразователя;

- заводской порядковый номер преобразователя соответствует указанному в паспорте преобразователя;

- корпус преобразователя не имеет механических повреждений, влияющих на работоспособность преобразователя; проточная часть преобразователя чистая;

- контакты разъема чистые и не имеют следов коррозии.

6.2 Опробование

6.2.1 Подключают к преобразователю средства измерений согласно рисунку 1.

P1 – милливольтметр; Р2 - осциллограф

R1 – резистор сопротивлением 3 кОм10 %

мощностью рассеивания не менее 0,125 Вт

Х1 - розетка 2РМ14КПН4Г1В1 ГЕО.364.126 ТУ

Рисунок 1

Подают в проточную часть преобразователя в направлении, обозначенном стрелкой на корпусе преобразователя, поток сжатого воздуха, задавая расход Qmin3 % (см. п. 4.3), и по осциллографу проводят визуальный контроль формы выходного сигнала преобразователя.

Форма сигнала должна быть близка к синусоидальной (см. рисунок 2).

Рисунок 2

Допускается незначительная неравномерность амплитуды сигнала: разность между максимальным и минимальным значениями амплитуды не должна превышать 20 % от максимального значения амплитуды.

Допускается эту проверку проводить потоком измеряемой среды (после установки в трубопроводе поверочного стенда), совмещая с определением амплитуды выходного сигнала (см. п.6.3.1).

6.3 Контроль метрологических характеристик

6.3.1 Определение амплитуды выходного сигнала

6.3.1.1 Проводят монтаж преобразователя в трубопроводе поверочного стенда с соблюдением указаний подраздела 4 и подключают к нему средства измерений согласно рисунку 1.

6.3.1.2 Задают расход Qmin3 % и измеряют милливольтметром Р1 напряжение на резисторе R1.

Амплитуду выходного сигнала Umax , мВ, определяют по формуле:

Umax = 1,44Uэфф, (1)

где Uэфф – эффективное значение напряжения на выходе преобразователя, измеренное милливольтметром Р1, мВ.

Значение Umax должно находиться в пределах от 25 до 50 мВ.

6.3.2 Определение частоты выходного сигнала на максимальном расходе

6.3.2.1 Проводят монтаж преобразователя в трубопроводе поверочного стенда с соблюдением указаний подраздела 4 и подключают к нему средства измерений согласно рисунку 2.

Р1 – усилитель; Р2 – частотомер ; Р3 – осциллограф

Рисунок 2

Частотомер Р2 переводят в режим измерения частоты.

6.3.2.2 Задают в трубопроводе поверочного стенда расход Qmax3% и, при установившемся значении расхода, измеряют частотомером Р2 частоту сигнала на выходе усилителя Р1.

Измеренное значение должно находиться в пределах (550100) Гц.

Рекомендуется эту проверку совмещать с проверкой по п.6.3.3.

6.3.3 Определение основной относительной погрешности преобразования

6.3.3.1 Проводят монтаж преобразователя в трубопроводе поверочного стенда с соблюдением указаний подраздела 4 и подключают к нему средства измерений согласно рисунку 2.

6.3.3.2 Основную относительную погрешность преобразования определяют проливным методом с применением поверочного стенда.
В зависимости от типа применяемого поверочного стенда поверку проводят весовым методом или путем подачи дозированного объема.

Поверку проводят на расходах, указанных в таблице 3 для соответствующего Ду преобразователя и выбранного диапазона измерения.

Таблица 3

Условное обозначение преобразователя

Значения расходов при разных диапазонах измерения, л/с

Q_min÷Q_max

0,35Q_max÷Q_max

ТПРГ10-8

0,03; 0,08; 0,18;0,25

0,085; 0,18; 0,25

ТПРГ10-9

ТПРГ12-8

0,05; 0,12; 0,30; 0,45

0,15; 0,30; 0,45

ТПРГ12-9

ТПРГ20-8

0,16; 0,3; 1,3; 2,5

0,85; 1,3; 2,5

ТПРГ20-9

ТПРГ32-8

0,4; 0 1,0; 3,0; 6,0

2,0; 3,0; 6,0

ТПРГ32-9

ТПРГ40-10

0,6; 1,5; 5,0; 10

3,0; 5,0;10

ТПРГ40-11

ТПРГ50-10

0,8; 2,5;10;16

5,0;10; 16

ТПРГ80-10

2,0; 8,0; 20; 40

13; 20; 40

ТПРГ100-10

3,0; 15; 30; 60

20; 30; 60

ТПРГ150-10

7,0; 30; 70;140

45; 70;140

Примечание – Поверку проводят на минимальном и максимальном расходах для данного диапазона измерения и на двух расходах (или на одном расходе для диапазона измерения 0,35Q_max÷Q_max) в середине диапазона, отличных от значений, на которых проводилась градуировка преобразователя.

Погрешность задания расхода поверочной среды должна быть не более:

плюс 3 % - на расходе Q_max;

минус 3 % - на минимальном расходе для соответствующего диапазона;

3 % - на остальных расходах.

6.3.3.3 Для каждого значения расхода проводят три измерения, а для исполнения 3 на одном значении расхода в диапазоне 0,35Q_max - Q_max проводят шесть измерений.

До начала каждого измерения при установившемся значении расхода снимают показание частотомера Р2, переключенного в режим измерения частоты. Затем частотомер Р2 переводят в режим счета импульсов.

Время измерения должно быть таким, чтобы количество импульсов, подсчитанных частотомером, было не менее 6000

МАКСИМАЛЬНОЕ ВРЕМЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОГРАНИЧЕНО ВМЕСТИМОСТЬЮ БАКА!
6.3.3.4 По результатам каждого измерения определяют значение градуировочного коэффициента B_ji, имп/л, по формуле:

B_ji = N_ji / V_ji, (2)

где V_ji –значение объема при i-ом измерении на j-ом расходе, определенное по мерной емкости поверочного стенда (или дозированный объем), л;

N_ji – количество импульсов на выходе преобразователя за время измерения при i-ом измерении на j-ом расходе (показание частотомера), имп.

Если поверочный стенд измеряет не объем, а массу, то значение объема Vji, л, определяют по формуле:

V_ji = 10³(m_ji/ ), (3)

где m_ji - масса поверочной среды, прошедшей через преобразователь за время i-ого измерения на j-ом расходе и определенная по весам поверочного стенда, кг;

 - плотность поверочной среды, кг/м³;

=1,001 - коэффициент, учитывающий массу воздуха, вытесненного из мерной емкости.

6.3.3.5 Для каждого значения расхода определяют среднее значение градуировочного коэффициента B_j_СР, имп/л, принимаемое за действительное, по формуле:

, (4)

где B_j_i - значение, определенное по формуле (2).

6.3.3.6 Для каждого значения расхода определяют расчетное значение градуировочного коэффициента Bjk, имп/л, по формуле:

, (5)

где f_j, - значение частоты на выходе преобразователя на измеряемом (j ом) расходе, Гц;

f_k, f_k₊₁- значения частоты на выходе преобразователя на минимальном (Q_k) и максимальном (Q_k₊₁) расходах соответственно в k-ом поддиапазоне, Гц;

В_k, В_k₊₁ - градуировочные коэффициенты на минимальном (Q_k) и максимальном (Q_k₊₁) расходах в k-ом поддиапазоне, имп/л.

Значения B_k, B_k₊₁ , f_k, f_k₊₁ считываются из паспорта, входящего в комплект поставки преобразователя.

Значение f_j определяют, как среднее арифметическое не менее чем десяти значений частоты, считанных с индикатора частотомера за время измерения.

Допускается значение f_j определять по формуле (6), если выполняется одно из условий:

- для определения времени измерения используется дополнительный частотомер, имеющий вход для приема внешних управляющих сигналов "Старт" - "СТОП", подключенный к соответствующим разъемам (или клеммам) пульта управления поверочного стенда, и относительная погрешность частотомера в режиме измерения времени не более 0,01 %;

- расходомерная установка обеспечивает определение времени измерения с погрешностью, не превышающей 0,01 %.

f_j= N_ji/_j_i, (6)

где f_j - значение частоты на выходе преобразователя на измеряемом (j ом) расходе, Гц;

_ji– время измерения при i-ом измерении на j-ом расходе расходе, с.

6.3.3.7 Основную относительную погрешность преобразования на j-ом расходе _j , %, определяют по формуле:

, (7)

где B_jk - значение коэффициента на j-ом расходе в k-ом поддиапазоне, определенное по формуле (5), имп/л;

B_j_СР - значение коэффициента, определенное по формуле (4), принятое за действительное, имп/л.

Примечание – Потребитель для определения значения объема на выходе преобразователя использует коэффициент B_jk , рассчитывая его по формуле (5).

При определении основной относительной погрешности преобразования на одном значении расхода из диапазона 0,35Q_max - Q_maxдолжно выполняться условие:

/δ_j/ + /δ ст/ ≤ 0,15,

где δст – погрешность стенда, на котором проводят градуировку, %;

6.3.3.8 Значение основной относительной погрешности преобразования, определенное по формуле (7) для конкретного диапазона вязкостей в зависимости от выбранного диапазона измеряемых расходов для каждого расхода должно быть не более:

0,5 % в диапазоне Q_min - Q_max-( для исполнения 1)

0,25 % в диапазоне 0,35 Q_max - Q_max – (для исполнения 2)

0,15 % на одном значении расхода в диапазоне 0,35 Q_max - Q_max - (для исполнения 3)

6.3.3.9 Если на каком-либо расходе значение погрешности, превысит допускаемую величину, то на этом расходе определяют погрешность еще один раз (т.е. повторяют действия по п.п.6.3.3.3 6.3.3.7).

Если значение погрешности при дополнительном измерении превысит допускаемую величину, то преобразователь бракуют.

Если значение погрешности, при дополнительном измерении не более величины, указанной в п.6.3.3.8, то первое значение погрешности, превысившее значение по п.6.3.3.8, считают промахом и в расчет не принимают.

7 Техническое обслуживание после поверки

7.1 После проведения поверки преобразователь необходимо отсоединить от средств измерений и испытательного оборудования, промыть проточную часть спиртом или спирто-бензиновой смесью (соотношение 1:1), просушить в нормальных условиях в течение 1 ч и закрыть заглушками.

8 Оформление результатов поверки

8.1 Результаты поверки заносят в протокол, форма которого приведена в приложении В.

8.2 При получении положительных результатов поверки в паспорте преобразователя делают запись о соответствии преобразователя параметрам, указанным в эксплуатационной документации.

Записи заверяют подписью лица, проводившего поверку, и ставят оттиски поверительного клейма.

Преобразователь, прошедший поверку с положительными результатами, подлежит клеймению в соответствии с ПР50.2.006-94 и допускается к эксплуатации.

8.3 При отрицательных результатах поверки преобразователь подлежит ремонту и повторной поверке и допускается к эксплуатации только при положительных результатах повторной поверки.

8.4 Если при отрицательных результатах поверки преобразователь не подлежит ремонту, то выдают извещение о непригодности его к эксплуатации с указанием причин в соответствии с ПР50.2.006-94.

Приложение А

(справочное)

Перечень принятых сокращений и обозначений
Ду - диаметр условного прохода преобразователя

Qmax – максимальный расход, указанный в паспорте преобразователя

Qmin - минимальный расход, указанный в паспорте преобразователя

Приложение Б

(обязательное)

Электрическая принципиальная схема кабеля “ТПРГ У4-29”

Х1,– розетка 2РМ14КПН4Г1В1 ГЕ0.364.126ТУ

Х2– вилка СР 50
Длина кабеля 1,5-5 м

Монтаж кабелей вести проводом МГШВЭ-0,35 ТУ16-505.437-82 согласно схемам, приведенным на рисунках Б.1.

Символы, заключенные в кавычки, и наименование кабелей маркировать на кабеле любым удобным способом
Рисунок Б.1

Приложение В

(обязательное)

Форма протокола
Протокол поверки преобразователя

ТПРГ__________ № ________

Дата ___________ Поверочный стенд _____

Поверочная среда _______________ вязкостью _________10^–6 м²/с.

Qmax ______________ л/с Qmin _________________л/с

fmax _______________ Гц fmin _____________ Гц
Градуировочные коэффициенты Вк, имп/л:

В₁	В₂	В₃	В₄	В₅	В₆	В₇

Результаты поверки

№ п/п	Температура, ^OC	fji, Гц	m_к_i, кг	Vji, л	j_i, с	Qji, л/с	Nji, имп.	Вji, имп/л	Вj ср имп/л	j, %

Исполнитель	Фамилия	Дата	Подпись
Поверку проводил

Копировал

Формат А4