Назначение
Установки поверочные ЭМИС-МЕТРА 7200 (далее - установка) предназначены для воспроизведения объемного (массового) расхода или объема (массы) газа при проведении поверки, калибровки и испытаний расходомеров и счетчиков газа в диапазоне расходов от 0,5 до 5100 м /ч, в зависимости от модификации установки.
Описание
Принцип действия установки основан на сравнении воспроизводимого установкой объемного (массового) расхода или объема (массы) воздуха с показаниями поверяемого средства измерений (СИ), установленного в измерительный трубопровод.
В качестве эталонных СИ в установках используются эталонные сопла, работающие в критическом режиме. Скорость потока воздуха в горловине сопла равна критической, а ниже горловины может превосходить ее. Постоянство расхода через СИ и эталонные сопла обеспечивается тем, что его величина определяется давлением и температурой атмосферного воздуха, забираемого из помещения, в котором эксплуатируется установка, и не зависит от давления вниз по потоку. Результат воспроизведения объемного (массового) расхода или объема (массы) воздуха с помощью установок принимают в качестве действительного значения.
Необходимое значение воспроизводимого объемного (массового) расхода воздуха обеспечивается включением в работу определенного количества критических сопел с известными расходами. Действительные значения объемного расхода критических сопел определяются экспериментально на государственном первичном эталоне единицы объемного и массового расходов газа ГЭТ 118-2013 по ГОСТ Р 8.618-2014, с применением, в качестве рабочей среды, воздуха.
Установка состоит из газодинамического контура, образованного набором трубопроводов, один конец которого открыт в лабораторное помещение, а второй подключён к блоку вакуумного насоса, для обеспечения критического режима течения воздуха через сопла. Блок вакуумного насоса состоит из вакуумного насоса и частотного преобразователя, который, изменяя частоту напряжения электропитания, управляет производительностью вакуумного насоса.
В газодинамическом контуре установки размещены запорная и регулирующая арматура, измерительные линии, СИ давления, перепада давления, температуры, разности температур и относительной влажности воздуха, ресивер, критические сопла - эталоны расхода газа, выходной коллектор, соединяющийся выходным трубопроводом с блоком вакуумного насоса. Измерительные линии имеют прямые участки трубопроводов до и после поверяемого СИ, с диаметрами условного прохода от 10 до 300 мм, в зависимости от модификации, и длинами, соответствующими требованиям нормативных документов для применения этих СИ.
Для измерения параметров воздуха в газодинамическом контуре установки используются СИ утвержденных типов: термопреобразователи сопротивления платиновые серии Rosemount 0065 (регистрационный № 53211-13), преобразователи измерительные Rosemount 3144Р (регистрационный № 56381-14) или датчики температуры Rosemount 3144Р (регистрационный № 63889-16), комплекты термометров сопротивления из платины технических разностных модификации КТПТР-07 (регистрационный № 46156-10), преобразователи измерительные контроллера программируемого модели М-7033 (регистрационный № 50676-12), преобразователи давления измерительные модели 3051S TA^ и модели 3051S 1CD2А (регистрационный № 24116-13), термогигрометр исполнения HMT331 (регистрационный № 30962-12).
Для измерения частотно-импульсных и аналоговых токовых выходных сигналов поверяемых СИ - преобразователи измерительные контроллера программируемого модель М-7080 и модель М-7016.
СИ времени тайм-сервер ВНИИФТРИ (адрес ntp1.vniiftri.ru), на базе Государственного эталона сигналов времени и частоты (ГЭСВЧ) при использовании сети Интернет (погрешность синхронизации не более ±0,1 с).
Цифровые выходные сигналы от СИ поступают в персональный компьютер (ПК) системы контроля и управления.
Установка оснащена системой контроля и управления, которая обеспечивает выполнение работы в автоматическом и полуавтоматическом режимах. Для передачи измерительной информации и управляющих сигналов управления установкой, применяются HART-протокол, интерфейсы RS485, RS232 и USB, а также выходной сигнал от комплектов термометров сопротивления из платины технических разностных.
Система контроля и управления включает в себя:
- ПК с программным обеспечением (ПО), позволяющий вводить идентификационные и метрологические данные поверяемого СИ, регистрировать измеряемые параметры, проводить необходимые вычисления, вести архив данных о поверенных СИ;
- блок управления с устройством согласования, выполняющий следующие функции:
- автоматизированное измерение давления и температуры воздуха в ресивере, перепада давления и разности температур (в ресивере и поверяемом СИ), и относительной влажности атмосферного воздуха;
- управление блоком вакуумного насоса, работающем в ручном и автоматическом режимах, для обеспечения критической скорости потока в критических соплах;
- управление электропневмоклапанами, для обеспечения требуемых расходов, подключение необходимого количества критических сопел и включение в работу соответствующего измерительного трубопровода, на котором установлено поверяемое (калибруемое) СИ;
- принтер для распечатки протоколов поверки.
С помощью установки (в зависимости от модификации) можно поверять, калибровать и испытывать СИ с частотно-импульсным, аналоговым токовым (0-20 мА, 4-20 мА) и цифровым выходными сигналами, так же возможна поверка и калибровка СИ по их показаниям (дисплей, индикаторное табло или шкала).
С помощью ПО установка осуществляет определение объемного (массового) расхода, объёма (массы) воздуха, прошедших через поверяемое СИ, пересчет к стандартным условиям в соответствии с ГОСТ Р 8.740-2011 и определение погрешности поверяемого СИ.
При работе в автоматическом режиме оператор задаёт данные поверяемого СИ и поверочные точки по расходу. Система управления автоматически выводит установку на заданные режимы, выполняет необходимые измерения, проводит математическую обработку, отображает результаты на мониторе в окне ПО установки в числовом виде, и позволяет печатать отчётные документы.
Установки выпускаются в следующих модификациях: ЭМИС-МЕТРА 7200-100; ЭМИС-МЕТРА 7200-200; ЭМИС-МЕТРА 7200-500; ЭМИС-МЕТРА 7200-1000; ЭМИС-МЕТРА 7200-1500; ЭМИС-МЕТРА 7200-2000; ЭМИС-МЕТРА 7200-3000; ЭМИС-МЕТРА 7200-4000; ЭМИС-МЕТРА 7200-5000, которые отличаются диапазонами воспроизводимых расходов, в зависимости от применяемого количества критических сопел от 12 до 21 шт.
Общий вид установки показан на рисунке 1.
Конструкцией установки предусмотрено ограничение доступа к определенным ее частям в целях предотвращения несанкционированной настройки и вмешательств, которые могут привести к искажению результатов измерений.
СИ, входящие в состав установки, пломбируются в соответствии с эксплуатационной документацией на них.
Схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение мест нанесения знака поверки представлена на рисунке 2.
Места пломбировки для нанесения знака поверки
Рисунок 2 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение мест нанесения знака поверки на установке
Программное обеспечение
ПО установки устанавливается на ПК под управлением операционной системы Microsoft Windows 7.
ПО установки не разделено на метрологически значимую и незначимые части. Метрологически значимым является все ПО.
Идентификационным признаком ПО служит наименование и номер версии, которые отображаются на дисплее ПК при запуске ПО в окне авторизации пользователя.
Защита от несанкционированного доступа к настройкам и данным измерений обеспечивается административным паролем.
Недопустимое влияние на ПО установки через интерфейсы ПК отсутствует. Нормирование метрологических характеристик проведено с учетом применения ПО. Примененные специальные средства защиты (пароли, авторизация пользователя) в достаточной мере исключают возможность несанкционированного влияния на ПО и измерительную информацию.
Идентификационные данные ПО установки приведены в таблице 1.
Уровень защиты ПО «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | ЭМИС-МЕТРА |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 1.00 |
| Цифровой идентификатор ПО | * |
| * - Данные недоступны, так как данное ПО не может быть модифицировано, загружено или прочитано через какой-либо интерфейс после загрузки в ПК |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Диапазон воспроизводимого объемного (массового) | |
| расхода воздуха модификации, м3/ч (кг/ч): | |
| - ЭМИС-МЕТРА 7200-100 | от 0,5 до 120 (от 0,6 до 144) |
| - ЭМИС-МЕТРА 7200-200 | от 0,5 до 250 (от 0,6 до 300) |
| - ЭМИС-МЕТРА 7200-500 | от 0,5 до 500 (от 0,6 до 600) |
| - ЭМИС-МЕТРА 7200-1000 | от 0,5 до 1000 (от 0,6 до 1200) |
| - ЭМИС-МЕТРА 7200-1500 | от 0,5 до 1500 (от 0,6 до 1800) |
| - ЭМИС-МЕТРА 7200-2000 | от 0,5 до 2000 (от 0,6 до 2400) |
| - ЭМИС-МЕТРА 7200-3000 | от 0,5 до 3000 (от 0,6 до 3600) |
| - ЭМИС-МЕТРА 7200-4000 | от 0,5 до 4000 (от 0,6 до 4800) |
| - ЭМИС-МЕТРА 7200-5000 | от 0,5 до 5100 (от 0,6 до 6120) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности воспро- | |
| изведения , %: | |
| - объемного расхода (объема) воздуха: | |
| - с использованием одного сопла | ±0,24 |
| - с использованием не менее двух сопел | ±0,20 |
| - массового расхода (массы) воздуха: | |
| - с использованием одного сопла | ±0,25 |
| - с использованием не менее двух сопел | ±0,20 |
| - объемного расхода (объема) воздуха, приведенных к стан | |
| дартным условиям: | |
| - с использованием одного сопла | ±0,25 |
| - с использованием не менее двух сопел | ±0,20 |
| Диапазон измерений выходных сигналов от расходомеров | |
| и счетчиков газа: | |
| - силы постоянного тока, мА | от 0 до 20 |
| - частотного сигнала, Гц | от 0 до 10 000 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измере | |
| ния силы постоянного тока, % | ±0,05 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности счета | |
| импульсов, в диапазоне частот следования импульсов, на | |
| каждые 10000 импульсов, % | ±0,01 |
| Рабочая среда | атмосферный воздух |
1 При стандартных условиях параметров измеряемой среды
2 С учетом погрешности измерений частотно-импульсного и аналогового токового входных каналов
| 1 | 2 |
| Диаметры условных проходов поверяемых средств измерений, мм | 10, 15; 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300 |
| Номинальные расходы критических сопел, м3/ч | 0,5; 1; 2; 3; 4; 8; 12; 16; 32; 48; 64; 128; 192; 256; 512; 768; 1024 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Количество одновременно поверяемых однотипных счетчиков, шт. | 1 |
| Параметры электропитания от сети переменного тока: - напряжение, В - частота, Гц | (230 -34,5); (380 +57) 50±1 |
| Потребляемая установкой мощность, кВ-А, не более: - от сети переменного тока 230 В - от 3-х фазной сети переменного тока 380 В | 5 140 |
| Г абаритные размеры (без блока вакуумного насоса) (Д х В х Ш), мм | от 6000 х 2700 х 2500 до 16500 х 5500 х 3000 |
| Масса (без блока вакуумного насоса), кг | от 2300 до 6800 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей и измеряемой сред (воздуха), °С - разность температур «ресивер - поверочное сечение», °С - относительная влажность окружающей среды, % - атмосферное давление, кПа - разность давлений «ресивер - поверочное сечение», кПа | от 10 до 30 от 0 до 5 от 10 до 90 от 84 до 106,7 от 0 до 36,7 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 10 |
| Среднее время наработки на отказ, ч | 12000 |
Знак утверждения типа
наносится на маркировочную табличку, закрепленную на установке, методом фотопечати и на титульные листы формуляра и руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность установки
| Наименование изделия | Обозначение изделия | Количе ство | Примечание |
| У становка поверочная | ЭМИС-МЕТРА 7200 | 1 шт. | Модификация по заказу |
| Руководство по эксплуатации | ЭМ7200.000.00 РЭ | 1 экз. | - |
| Формуляр | ЭМ7200.000.00 ФО | 1 экз. | - |
| Методика поверки | ЭМ7200.000.00 МП | 1 экз. | - |
Поверка
осуществляется по документу ЭМ7200.000.00 МП «ГСИ. Установки поверочные ЭМИС-МЕТРА 7200. Методика поверки», утвержденному ЗАО КИП «МЦЭ» 21.11.2016 г. Основные средства поверки:
- государственный первичный эталон единиц объёмного и массового расходов газа ГЭТ 118-2013, диапазон от 0,003 до 16000 м3/ч, So = (3,5.. .5,0)-10-4, 9o= 4-10-4 по ГОСТ Р 8.618-2014;
- рабочий эталон единицы силы постоянного электрического тока 1 разряда по ГОСТ 8.022-91, диапазон воспроизведения силы тока от 0 до 25 мА, пределы допускаемой погрешности ±(10-4 I+1) мкА (калибратор-измеритель унифицированных сигналов эталонный ИКСУ-260, регистрационный № 35062-07);
- рабочий эталон 3 разряда в соответствии с приказом Росстандарта № 146 от 15.02.2016 г., диапазон воспроизведения электрического сопротивления от 0,021 до 111111,1 Ом, класс точности 0,02/2,5 10 (магазин электрического сопротивления Р4834, регистрационный № 11326-90, количество 2 шт.);
- генератор сигналов специальной формы АКИП-3409/1 (регистрационный № 53064-13), диапазон частот от 1 • 10-6 до 5-106 Гц; пределы допускаемой относительной погрешности ±1-10-4; диапазон воспроизведения числа импульсов от 1 до 50000 имп.;
- частотомер электронно-счетный Ч3-84/2 (регистрационный № 26596-04), диапазон измерения импульсных сигналов от 0,1 до 1 • 109 Гц; пределы допускаемой относительной погрешности 8f = ±[|50|+1/(Гизмтсч)], где 50 - допустимая относительная погрешность опорного генератора по частоте; £им - измереннное значение частоты, Гц.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик, поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке, в формуляр и на пломбы, как показано на рисунке 2.
Сведения о методах измерений
приведены в документе МЦКЛ.0144.М-2016 «ГСИ. Инструкция. Методика (метод) измерений. Массовый расход и масса воздуха. Методика измерений с помощью установок поверочных ЭМИС-МЕТРА», свидетельство об аттестации методики (метода) измерений № RA.RU.311313/ МИ-027-16 от 17.10.2016 г.
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.618-2014 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объёмного и массового расходов газа
ГОСТ Р 8.740-2011 ГСИ. Расход и количество газа. Методика измерений с помощью турбинных, ротационных и вихревых расходомеров и счетчиков
ТУ 4381-055-14145564-2015 Установка поверочная ЭМИС-МЕТРА 7200. Технические условия
67211-17: Методика поверки ЭМ7200.000.00 МПСкачать4.1 Мб