ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ ВСЁРОСИЙСКИЙ НАУЧИО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ РАСХОДОМЕТРИИ (ФГУП ВНИИР) ФЕДЕРАЛЬНОГО АГЕНТСТВА ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ УТВЕРЖДАЮ РЕКОМЕНДАЦИЯ РАСХОДОМЕРЫ-СЧЕТЧИКИ ЖИДКОСТИ УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ UFM 500. Методика поверки МИ 2983-2006 Казань 2006 ПРЕДИСЛОВИЕ 1. РАЗРАБОТАНА Федеральным государственным унитарным предприятием Всероссийским научно-исследовательским институтом расходометрии (ФГУП ВНИИР)
РАЗРАБОТАНА ООО «Кроне-автоматика»
2. УТВЕРЖДЕНА ФГУП ВНИИР 10 марта 2006 г. 3. ЗАРЕГИСТРИРОВАНА ФГУП ВНИИМС 26 апреля 2006 г. 4. ВВЕДЕНА ВПЕРВЫЕ Содержание РЕКОМЕНДАЦИЯ
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯНастоящая рекомендация распространяется на расходомеры-счетчики жидкости ультразвуковые модели UFM 500 (далее - расходомеры) и устанавливает методику их первичной и периодической поверок. Расходомер состоит из следующих составных частей: - первичного преобразователя расхода модели UFS-500 (далее - ППР); - сигнального конвертера модели UFC-030 (далее - СК). Данная рекомендация распространяется на расходомеры с ППР с внутренним диаметром более 200 мм и разработана с учетом положений нормативного документа фирмы «KROHNE Altometer» «Ультразвуковой счетчик ALTOSONIC UFM 500. Методика проведения поверочных испытаний без использования эталонного объема». Межповерочный интервал: не более одного года. 2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИВ настоящей рекомендации использованы ссылки на следующие нормативные документы: ГОСТ Р 50118-92 Термометры с вложенной шкалой длинные для точных измерений ГОСТ Р 51232-98 Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества ГОСТ 10-88 Нутромеры микрометрические. Технические условия ГОСТ 166-89 Штангенциркули. Технические условия ПР 50.2.006-94 Государственная система обеспечения единства измерений. Порядок проведения поверки средств измерений Примечание - При пользовании настоящей рекомендацией целесообразно проверить действие ссылочных нормативных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящей рекомендацией руководствуются замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяют в части, не затрагивающей эту ссылку. 3 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИПри проведении поверки выполняют операции, указанные в таблице 1. Таблица 1
4 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ4.1 При проведении поверки применяют следующие средства: - вольтметр универсальный Щ31 по 3.349.033 ТУ кл. точности 0,01 - частотомер 43-64/1 по ДЛИ2.721.006 ТУ; - осциллограф С1-114 по 2.044018 ТУ; - термометр лабораторный по ГОСТ Р 50118 с ценой деления 0,1°С и диапазоном измерений 8...38°С; - барометр-анероид БАММ по ТУ 25004-1618; - психрометр МВ-34 по ТУ25-1607054; - диагностическую систему SoundCheck с программным обеспечением SoundCheck program; - штангенрейсмус ШР-Ш-0,1 по ГОСТ 166; - нутромер макрометрический НМ 1250 по ГОСТ 10 с диапазоном измерений 50...3000 мм; - штангенглубиномер ШГО-40,0 по ГОСТ 166. 4.2 Допускается применение других - аналогичных по назначению средств поверки с метрологическими характеристиками, не уступающими указанным в 4.1. 5 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ И К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРОВ5.1. При проведении поверки соблюдают требования безопасности, определяемые: - Правилами эксплуатации электроустановок потребителей, VI издание, 2003 г.; - Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей, IV издание, 1994 г.; - правилами безопасности при эксплуатации средств поверки, приведенных в их эксплуатационной документации. 5.2. К проведению поверки и обработки ее результатов допускают лиц с техническим образованием не ниже среднего, аттестованных в качестве поверителя; имеющих опыт проведения поверки средств измерений и допуск к работе с электроизмерительными приборами; изучивших настоящую рекомендацию и эксплуатационную документацию на средства поверки и расходомер; прошедших обучение и проверку знаний и допущенных к обслуживанию расходомеров и прошедших инструктаж по технике безопасности. 6 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИПри проведении поверки соблюдают следующие условия: 6.1. Окружающая среда имеет следующие параметры: - температура окружающего воздуха 15°С...25°С; - относительная влажность не более 80 %; - давление 86... 106,7 кПа; 6.2. Рабочей жидкостью является вода по ГОСТ Р 51232 с температурой 15°С…25°С. 6.3. Изменение температуры рабочей жидкости в процессе поверки: не более 2°С. 6.4. Параметры напряжения питания, вибрации, внешних магнитных полей находятся в пределах, нормированных в эксплуатационной документации на расходомер и средства поверки. 7 ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕПри подготовке к поверке выполняют следующие работы: а) проверяют наличие средств поверки согласно разделу 4 и действующих свидетельств о поверке или оттисков поверительных клейм; б) проверяют комплектность, маркировку и правильность монтажа средств поверки и расходомера в соответствии с инструкциями по их эксплуатации; в) проверяют соблюдение условий согласно разделам 5 и 6; г) подготавливают к работе расходомер и средства поверки согласно их эксплуатационной документации; д) подключают расходомер к источнику питания в соответствии с указаниями на фирменной табличке (напряжение, частота) и инструкцией по его эксплуатации; е) вводят в СК расходомера базисные параметры, проводят выбор единиц измеряемых величин, устанавливают функцию устройства выдачи показаний в соответствии с инструкцией по эксплуатации и протоколом настройки СК; ж) выдерживают перед поверкой расходомер в нерабочем состоянии не менее 30 мин, а затем во включенном состоянии не менее 30 мин. 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙПри внешнем осмотре устанавливают соответствие расходомера следующим требованиям: - комплектность и маркировка соответствуют технической документации; - на расходомере отсутствуют внешние механические повреждения, влияющие на его работоспособность. При опробовании определяют работоспособность расходомера следующим образом: - заполняют ППР расходомера водой; - устанавливают режим показа расхода и объема дисплея СК расходомера в соответствии с инструкцией по эксплуатации (гл. 4.3, меню 1.2.1, 1.2.2); - контролируют показания дисплея СК расходомера (при этом значение расхода равно нулю, показания сумматора (объем) неизменны). 8.3. Определение метрологических характеристик Определение метрологических характеристик осуществляют в соответствии с указаниями инструкции по эксплуатации расходомера. 8.3.1. Определение геометрических параметров ППР Измерения геометрических параметров ППР проводят на предприятии-изготовителе в процессе изготовления с применением средств поверки, указанных в разделе 4. Перед измерениями очищают внутреннюю поверхность ППР. Измерения линейных параметров проводят с погрешностью не более 0,5 мм. Отклонение смещения осей каналов от нормального значения (X = 0,5 R): не более 0,01 R. 8.3.1.1. Измерения внутреннего диаметра корпуса ППР Внутренний диаметр ППР Двн измеряют нутромером НМ в сечении 1 - 1 (рисунок 1), перпендикулярного оси ППР, в двух плоскостях не менее трех раз.
Рисунок 1 Вычисляют среднее арифметическое значение результатов измерений и принимают его значением внутреннего диаметра. 8.3.1.2. Измерения расстояния между акустическими излучателями Расстояние между осями акустических излучателей (далее - АИ) каждого акустического канала (далее - АК) по образующей, параллельной оси ППР, проводят последующей методике. ПНР торцом устанавливают на разметочную плиту (рисунок 1). С помощью штангенрейсмуса от верхней и нижней кромок штуцеров АИ проводят отметку на образующую ПИР. Расстояние между отметками а и в измеряют не менее трех раз и вычисляют их среднее арифметическое значение А1. Измерения повторяют для второго АК и вычисляют A2. Значения расстояний между осями В1(2) вычисляют по формуле: В1(2) = А1(2) - (d + 2lст), (1) где d - диаметр АИ; lст - толщина стенок штуцера. Значения d, lст берут из чертежей на АИ для штуцера для данного типоразмера ПИР (рисунок 2).
1 - стенка трубы ППР; 2 - корпус штуцера; 3 - акустический излучатель Рисунок 2 8.3.1.3. Измерения расстояния между АИ каждого АК ППР Измерения осуществляет СК UFC 030 в автоматическом режиме. Для этого ППР, заглушённый с одного конца прокладкой, заполняют водой, выдерживают при комнатной температуре не менее 30 мин для удаления воздуха и измеряют ее температуру с погрешностью не более 0,1°С. По таблице 2 по измеренным значениям температуры воды t определяют значение скорости ультразвука в воде v и вводят в меню Fnct 5.04.07 СК. В меню Fnct 5.04.08 и Fnct 5.04.09 регистрируют измеренные значения расстояний L1 и L2. Измерения повторяют не менее трех раз и вычисляют их среднее арифметическое значение. Таблица 2
8.3.1.4. Определение длины активной части АК Значения длин активной части осей АК La1(2) вычисляют по формуле: La1(2) = L1(2) + 2lк1(2), (2) где lк1(2) - глубины карманов для АИ первого и второго АК. Значения lк1(2) берут из чертежей на АИ для штуцеров для данного типоразмера ППР (рисунок 2). 8.3.1.5. Определение расстояния между АИ в плоскости, перпендикулярной оси ППР Расстояние между АИ С в плоскости, перпендикулярной оси ППР (длина хорды), вычисляют по формуле: (3) где В1(2)к = В1(2) - 2lд1(2). Значения lд1(2) берут из чертежей на АИ для штуцеров для данного типоразмера ППР (рисунок 2). Проверяют выполнение условия 0,85Двн ≤ С ≤ 0,88Двн. 8.3.1.6 Определение смещения оси АК относительно оси ППР Смещение оси АК X относительно оси ППР вычисляют по формуле: (4) Проверяют выполнение условия 0,49R ≤ X ≤ 0,51R, где R-радиус ППР. 8.3.1.7. Определение угла наклона оси АК относительно оси трубы ППР Угол наклона оси АК а относительно оси трубы ППР вычисляют по формуле: (5) 8.3.1.8. Вычисление постоянной ППР Для каждого канала ППР и для расходомера вычисляют коэффициент ППР Ки, м3 по формулам: (6) (7) где Двн - внутренний диаметр ППР, м; R - радиус ППР, мм; Х - смещение оси канала от оси трубопровода, мм; α - угол наклона оси канала относительно оси трубы ППР. Вычисляют значения Кр, м3, для нормированных значений параметров (α = 45°; Х = 0,5R, мм) по формуле: Кр = 0,68Д3вн (8) Значения постоянной ППР Gk вычисляют по формуле: (9) Значение Gk вводят в память СК UFS 030 для корректировки результатов измерений 8.3.2. Проверка выходных сигналов СК К соответствующим выходным клеммам СК подключают вольтметр Щ31 и частотомер 43-64/1. Последовательно выбирают и устанавливают значения выходного тока 0; 4; 12; 20; 22 мА и регистрируют показания вольтметра. Показания вольтметра: не более следующих выходных значений: 0 ± 0,02; 4 ± 0,008; 12 ± 0,024; 20 ± 0,04; 22 ± 0,048 мА. Последовательно выбирают значения выходной частоты 1; 10; 100; 1000; 2000 Гц и регистрируют показания частотомера. Показания частотомера: не более следующих выходных значений: 1 ± 0,002; 10 ± 0,02; 100 ± 0,2; 1000 ± 2; 2000 ± 4 Гц. Проверку работы дисплея и микропроцессора проводят в режиме тестирования при подаче напряжения питания, при этом дисплей сигнального конвертора UFC 030 последовательно выдает следующие сообщения: «UFC 030» (номер программного обеспечения) «STARTUP». 8.3.3. Измерения параметров приемного сигнала Внутреннюю полость ППР заполняют водой и выдерживают при комнатной температуре не менее 30 мин для удаления пузырьков воздуха. Измерения параметров сигнала и их оценку проводят по методике предприятия-изготовителя с использованием диагностической системы SoundCheck. Перед поверкой очищают излучающие поверхности АИ и проводят измерения на рабочей жидкости в условиях эксплуатации. 8.3.4. Проверка режима «нулевого расхода» Измерения проводят в условиях, указанных в 8.3.3. Вводят режим измерений «нулевого расхода». На дисплее СК индицируется измеренное значение расхода, не превышающее 1,4·10-3 Ду, м3/ч, где Ду - внутренний диаметр ППР, мм, или равное установленному значению «нулевого расхода». Допускается отклонение от установленного значения не более чем на 0,2 %. При периодической поверке допускается проводить измерения на рабочей жидкости, если имеется возможность остановки потока. 8.3.5. Измерения скорости распространения ультразвукового сигнала (далее - УС) Измерения проводят в условиях, указанных в 8.3.3, на рабочей жидкости в условиях эксплуатации по следующей методике. Вводят СК в меню режима измерений скорости УС и регистрируют измеренные значения. Полученные значения скорости УС V1 сравнивают с известными значениями скорости УС в рабочей жидкости V2, которые определяют по методике, изложенной в приложении А. Относительное отклонение скоростей: не более 0,2 %. 8.3.6. При положительных результатах поверки по 8.3.1-8.3.5 расходомер допускают к применению для измерений объема и объемного расхода жидкостей (при соблюдении числа Re потока в диапазоне от 1·104 до 1·107) с пределами допускаемой относительной погрешности: ± 2,0 %. 9 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ9.1. Результаты поверки оформляют протоколом, который является неотъемлемой частью свидетельства. 9.2. При положительных результатах поверки оформляют свидетельство о поверке в соответствии ПР 50.2.006. 9.3. На лицевой стороне свидетельства о поверке записывают, что расходомер на основании поверки признан годным и допущен к применению с пределами допускаемой относительной погрешности: ± 2,0 %. 9.4. При отрицательных результатах поверки расходомер к эксплуатации не допускают, свидетельство о поверке аннулируют и выдают извещение о непригодности в соответствии с ПР 50.2.006. ПРИЛОЖЕНИЕ А
|