Калибровка манометров: Методика поверки и калибровки манометров давления

alexxlab | 18.04.2019 | 0 | Разное

Содержание

Методика поверки и калибровки манометров давления

Нормальная работа производства в огромной мере зависит от надежности измерительных приборов, используемых эксплуатационным персоналом. Одна из первейших обязанностей прибористов заключается в том, чтобы каждый из приборов, применяемых для контроля технологических процессов, обеспечивал точные показания.

Стандартным методом обеспечения точности приборов, таких как манометры, является их поверка и калибровка.

Рекомендуем разобраться с тем, что такое давление и изучить каталог приборов для измерения давления.

Калибровка манометров

Процесс калибровки можно, в целом, разделить на два основных этапа: поверка показаний прибора по известному эталону или входным данным, и регулировка прибора до тех пор, пока его показания не будут равны или пропорциональны известным входным данным. Сама калибровка состоит из ряда поверок и регулировок. Когда прибор откалиброван, это значит, что он может точно давать действительное значение измеряемого параметра.

Основное оборудование, требуемое для калибровки большинства манометров, включает образцовый прибор, регулируемый источник давления, средства подсоединения манометра к источнику давлению и образцовому прибору, а также инструменты, необходимые для регулировки механизмов манометра. Образцовые средства измерений (измерительные приборы) предназначены для передачи размеров единиц физических единиц от эталонов рабочим измерительным приборам. Они служат для поверки и градуировки по ним других средств измерений.

Рабочие средства измерений (измерительные приборы) предназначены для измерений в промышленности. По точности эти средства разделяют на лабораторные (повышенной точности) и технические.

Поверка манометров

Поверка — определение погрешностей средства измерений и установление его пригодности к измерению. Если погрешность средства измерений выше допустимой, оно для дальнейших измерений непригодно. При поверке манометров образцовые приборы обеспечивают получение исходных показаний, с которыми сравнивают показания поверяемых приборов, т. е. производится непосредственное сличение поверяемого прибора с образцовым. Тремя наиболее распространёнными типами образцовых приборов являются: U-образные манометры, грузопоршневые манометры и образцовые деформационные манометры.

Использование для поверки U-образного манометра

U-образные манометры являются простыми, точными приборами для измерения давления. Измеряемая величина давления в U-образном манометре уравновешивается и определяется столбом рабочей жидкости, равным сумме столбов в обоих коленах трубки. Наиболее часто в манометрах в качестве жидкости используется вода, ртуть и приборное масло. Диапазон давлений, измеряемых манометром, определяется двумя факторами: высотой трубки манометра и типом жидкости в трубке. Различия жидкостей по весу обуславливает различие в давлении, создаваемом каждой жидкостью. Результат измерения давления обычно выражается в миллиметрах водяного или ртутного столба.

Поверочная установка с U-образным манометром Поверочная установка с U-образным манометром

1 — калибруемый прибор, 2 — U-образный манометр, 3 — гибкая трубка; 4 — тройник Гибкая трубка и тройник служат для соединения манометра с поверяемым прибором и источником давления, который в изображенном выше примере представляет систему сжатого воздуха КИП. Регулятор давления воздуха КИП регулирует давление, прилагаемое во время калибровочного процесса. Поскольку трубка, прикрепленная в регулятору воздуха, соединена с U-образным манометром и с прибором, на оба прибора подается одно давление.

Использование для поверки грузопоршневого манометра

Грузопоршневые манометры являются образцовыми приборами, которые используются для измерения давления, выраженного в основных единицах: силы и площади. Формула, используемая для определения давления (давление = сила / площадь), фактически, является описанием рабочих принципов грузопоршневого манометра. Сила в грузопоршневых манометрах обеспечивается грузами в виде металлических дисков. Площадь представляет собой площадь поршня. Принцип действия грузопоршневых манометров основан на уравновешивании усилия, развиваемого измеряемым давлением на поршне, силой тяжести груза, нагружающего поршень.

Грузопоршневой манометр может применяться в поверочных установках в качестве образцового измерительного прибора и как источник давления кроме точных показаний давления грузопоршневые манометры также создают или увеличивают давление с помощью пресса, который является частью конструкции грузопоршневого манометра.

Основные элементы стандартного грузопоршневого манометра
Основные элементы стандартного грузопоршневого манометра

На рисунке выше показаны основные элементы стандартного грузопоршневого манометра. Они включают гидравлический пресс, рукоятку гидравлического пресса, резервуар с жидкостью, патрубок и корпус цилиндра, в котором находятся поршень и цилиндр. К поршню крепится держатель грузовой трубки, который является опорой для грузовой трубки. На рисунке также показан набор дисков разных размеров. Поверочная установка с грузопоршневым манометром.

В резервуаре находится жидкость, в основе которой лежит или масло, или вода. В большинстве случаев тип жидкости, используемой в манометре, указывается или на корпусе манометра или в руководстве по использованию прибора, предоставляемого производителем. Пресс используется для закачки жидкости в цилиндр.

Подвижный поршень находится в цилиндре. Жидкость закачивается в цилиндр до тех пор, пока поршень не зависнет. Поршни маркируются в соответствии с площадью их поверхности Грузопоршневые манометры часто поставляются с несколькими поршнями. Смена поршней обеспечивает применение прибора для более широкого диапазона давлений. Держатель грузовой трубки прикреплен к верхней части поршня. Грузовая трубка сидит на держателе. Трубка пустотелая, открытая с одного конца. На нижнем конце трубки имеется фланец, на который опираются диски.

С помощью дисков на грузопоршневой манометр, к которому подсоединен поверяемый прибор, придается известная сила, определяемая массой дисков. На каждом диске указана его масса. Гравировка на корпусе указывает давление, достигаемое с помощью диска или дисков, представляющих данную массу, и поршня данной площади.

Патрубок является частью грузопоршневого манометра, к которому подсоединяется поверяемый прибор. Такое соединение позволяет прилагать давление, созданное в образцовом приборе, на поверяемый прибор.

При использовании грузопоршневого манометра в качестве образцового прибора, проверяемый прибор подсоединяется к патрубку манометра, а давление, которое нужно создать, определяется по диаграмме на корпусе манометра. Для получения требуемого давления выбирается нужный поршень или диск (диски). После установки поршня на держатель устанавливается грузовая трубка, а затем добавляются диски.

Поверочная установка с грузопоршневым манометром Поверочная установка с грузопоршневым манометром
1 — калибруемый прибор, 2 — патрубок 3 -грузовая трубка, 4 — съемные диски (грузы)

Грузопоршневые манометры обычно используются для измерения давления свыше 15 psi. Давление в грузопоршневом манометре создается с помощью гидравлического пресса, который увеличивает количество жидкости в корпусе манометра. Эта жидкость держит как поршень, так и диски. Диски и поршень остаются на месте до тех пор, пока давление, оказываемое на жидкость в корпусе манометра, ниже усилия, прилагаемого дисками, надетыми на грузовую трубку. Но как только давление жидкости становится равным силе, прилагаемой сложенными друг на друга дисками, поршень и диски поднимаются и зависают. В этом момент давление, показанное поверяемым прибором, сравнивается с показанием грузопоршневого манометра, которое представляет общую силу, прилагаемую дисками и держателем груза на поршень. Например, если два диска, представляющие 5 и 20 psi, были бы установлены на поршень, то грузопоршневой манометр показал бы 25 psi плюс еще 5 psi с учетом поршня и держателя трубки, т.е. 30 psi. Каждый поршень и держатель имеют свою массу, указываемую в табличке грузов на корпусе прибора.

Использование для поверки образцового деформационного манометра

Принцип действия образцовых деформационных манометров и мановакуумметров аналогичен рабочим манометрам и вакуумметрам. Отличительным элементом конструкций образцовых приборов является корректор нуля и арретир. Они являются очень чувствительными, высокоточными приборами, специально предназначенными для поверки рабочих манометров. Образцовые деформационные манометры отличаются от U-образных манометров и грузопоршневых манометров тем, что их необходимо периодически калибровать для поддержания их точности. Грузопоршневые манометры обычно применяются для поверки образцовых деформационных манометров. Процесс поверки образцового деформационного манометра, в сущности, подобен процессу поверки любого манометра.

Поверочная установка с образцовым деформационным манометром
Поверочная установка с образцовым деформационным манометром
1- калибруемый прибор; 2- задатчик давления воздуха КИП; 3 — образцовый манометр

Образцовый манометр и поверяемый прибор подсоединены к одному задатчику давления воздуха КИП с тем, чтобы одно и тоже давление прилагалось на каждый прибор. В результате калибровки показания рабочего прибора должны совпадать с показаниями образцового манометра в каждой точке шкалы прибора.

Поверочная установка с образцовым деформационным манометром и грузопоршневым манометром в качестве источнике давления Поверочная установка с образцовым деформационным манометром и грузопоршневым манометром в качестве источнике давления
1 — образцовый манометр; 2 -поверяемый прибор

В поверочной установке с образцовым деформационным манометром, в которой источником давления является грузопоршневой манометр образцовый манометр и поверяемый прибор подсоединены к патрубку грузопоршневого манометра с тем, чтобы обеспечить приложение одинакового давления на каждый прибор. В данном случае грузопоршневой манометр функционирует в качестве пресса для создания давления, а не в качестве рабочего эталона. Образцовый манометр обеспечивает известные входные величины, с которыми сравниваются показания поверяемого прибора.

Портативная поверочная установка Портативная поверочная установка
1 — образцовый деформационный манометр, 2 — регуляторы давления воздуха, 3 — манифольд со штуцерами

Калибровка может проводится в производственных условиях или в цехе КИП. Портативная поверочная пневматическая установка, подобная показанная на рисунке выше, может быть использована для калибровки приборов на месте. Кроме самой портативной поверочной установки портативный набор еще включает регуляторы давления и манифольд со штуцерами, к которому подсоединяют проверяемый прибор. Регулируемый источник воздуха подсоединяется по месту к переносной портативной поверочной установке для создания давления, обеспечивающего проведение поверки.

Точность показаний манометра: не доверяй — проверяй

Манометр представляет собой устройство, предназначение которого заключается в измерении уровня давления. А необходимость измерения давления у автомобилиста может возникать в разных случаях. Подробнее о том, как в домашних условиях осуществляется поверка автомобильных манометров, и какие требования предъявляется к этим устройствам, вы сможете узнать ниже.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

Требования к манометрам

Для начала рассмотрим предъявляемые по ГОСТ требования к манометрам:

  1. Монтаж устройства в соответствии с ГОСТ может осуществляться на штуцере сосуда до запорной арматуры.
  2. Основное требование по ГОСТ, которое должно предъявляться, касается такого нюанса, как погрешность манометра. Класс точности должен быть не менее 2.5, если уровень рабочего давления составляет ниже 25 кг/см2. Если же давление выше, то класс точности должен быть равен 1.5.
  3. Любое устройство по ГОСТ оснащается шкалой таким образом, чтобы предел измерений необходимого параметра располагался во второй трети шкалы.

Это основные требования, которые предъявляются к девайсам такого типа в соответствии с ГОСТ.

Датчик давления на компрессоре Daewoo
Датчик давления на компрессоре Daewoo

Особенности калибровки

Далее, предлагаем вам узнать о калибровке прибора.

Саму процедуру калибровки устройств в общем можно разделить на несколько основных шагов:

  1. Диагностика параметров, о чем мы расскажем ниже, используя известный эталон либо входные данные.
  2. Следующим этапом будет регулировка устройства до того момента, пока полученные показатели не станут равными либо же пропорциональными в соответствии с уже имеющимися входными данными.

Что касается непосредственно калибровки, то эта процедура включает в себя множество проверок, а также регулировок. В том случае, когда устройство будет полностью откалибровано, это будет означать, что с его помощью можно будет получить наиболее точные значения параметров, которые вы замеряете.

Теперь вкратце расскажем об оборудовании, которое может понадобиться для калибровки. Основное оборудование, которое потребуется, должно включать в себя так называемый эталонный прибор, источник рабочего давления, который можно регулировать при необходимости. Также вам потребуется элементы для подключения прибора к источнику давления и эталонному устройству и несколько инструментов, которые пригодятся для регулировки девайса. Предназначение измерительных устройств заключается в передаче размеров физических единиц от эталонов рабочим устройствам.

АМ для измерения давления Фото 1. АМ для измерения давления Измерение давления в шинах Фото 2. Измерение давления в шинах

Что касается рабочих средств для замера (измерительных устройств), то их назначение заключается в осуществлении замеров в промышленности. По своему классу точности они могут разделяться на технические и лабораторные. Поскольку такие девайсы есть далеко не у каждого автолюбителя, произвести замер может быть проблематично.

Все о проверке

Теперь поговорим о том, как производится проверка манометров, какие сроки и периодичность проверяемых устройств и какие правила следует соблюдать.

Если поверка манометров осуществляется в лабораторных условиях, то по правилам она включает в себя следующие этапы:

  • визуальная диагностика;
  • выставление стрелки шкалы на нулевую метку;
  • диагностика положения стрелки на этой метке;
  • методика проверки включает в себя выявление основной погрешности.

Периодичность и сроки

Что касается периодичности, то на предприятиях обычно она вносится в соответствующий журнал проверки. Но поскольку рядовые автолюбители обычно не заводят журнал контрольных проверок манометров, эта информация может фиксироваться отдельно в блокноте. Периодичность диагностики может варьироваться в зависимости от производителя устройства, по правилам в среднем она может составлять от 12 до 60 месяцев (автор видео — канал Avtozvuk.ua — База Автозвука).

Инструкция по проверке манометра своими руками

Теперь вкратце о том, как проверить манометр своими силами. Перед тем, как приступить к измерению, необходимо произвести визуальную диагностику устройства. Внимательно осмотрите корпус на предмет наличия трещин, сколов, зазоров или других механических повреждений, которые могли бы привести к неработоспособности устройства. Если вы заметили следы повреждений, при этом прибор в принципе не работает, то его дальнейшая диагностика, вероятнее всего, будет бесполезной. Гораздо проще будет купить новое устройство, чем тратить время и ресурсы на ремонт старого.

Что касается непосредственно диагностики значений, то она осуществляется следующим образом:

  1. Сначала необходимо продиагностировать давление, но для такой проверки вам понадобится так называемый эталонный девайс, то есть то устройство, в показаниях которого вы уверены. Если вы замеряете компрессию в цилиндрах силового агрегата или, к примеру, в шинах автомобиля, то измерьте давления сначала одним прибором, а затем — другим. В том случае, если показания вашего устройства не совпадают с эталонным, необходимо произвести его регулировку. Вам необходимо добиться того, чтобы показания от измерения с помощью двух устройств совпадали.
  2. Чтобы выполнить настройку, на корпусе прибора должны располагаться специальные винты регулировки. Если вы используете электронное устройство, то принцип здесь, в целом, аналогичный, однако следует учитывать, что девайсы такого типа обладают инерционностью. Соответственно, показания надо будет удерживать от 8 до 10 с.
  3. Если эталонный прибор у вас отсутствует, можно произвести диагностику правильности показаний, применив расчеты. Вам потребуется сосуд, об объеме которого вы знаете точно, причем воздух в нем находится при атмосферном давлении, уровень которого замеряется барометром, а температура должны быть комнатной. Сосуд следует плотно закрыть и немного нагреть, чтобы увеличились температура и давление, которые также следует измерить. Вам следует произвести расчет показания давления в самом сосуде, разделив конечную температура нагрева с изначальной, комнатной. После этого результат следует умножить на показатель атмосферного давления.
  4. В том случае, если показатели устройства при такой температуре не совпадают с теми, которые были рассчитаны, необходимо произвести регулировку устройства таким образом, чтобы девайс показывал такое значение, которое получилось в ходе расчетов. Когда вы будете производить расчеты, учитывайте тот факт, что уровень температуры следует замерить к Кельвинах, а для этого к полученным градусам Цельсия следует добавить цифру 273. В большинстве случаев шкалы на приборах имеют градуировку в кг/см2, соответственно, расчет будет осуществлен в паскалях либо мм ртутного столба. Поэтому для получения более точных результатов необходимо будет перевести все единицы и только после этих действий производить сравнение.

Если регулировка не дает необходимых результатов и полученные показания прибора не являются верными, можно попробовать отдать устройство на диагностику специалистам. Но если и в лабораторных условиях не удалось получить нужный результат, то единственным выходом будет ремонт устройства либо его замена.

Загрузка ... Загрузка ...

Видео «Обзор цифрового китайского автомобильного манометра»

На видео ниже вы можете ознакомиться с обзором цифрового автомобильного прибора, привезенного из Китая (автор обзора — Андрей Канаев).

Основные правила проведения поверки и калибровки

Методики поверки, по которым проводится поверка и калибровка стандартных манометрических приборов представлены в /4-19,4-20,4-15 и др./. Для приборов специальных исполнений должны быть утвержденные соответствующим органом (как правило, это ВНИИМС) индивидуальные методики поверки, как например/4-21/.

Поверку средств измерения могут проводить только метрологические службы юридических лиц, аккредитованные Федеральной службой по аккредитации (Росаккредитация). Росаккредитация была создана в 2011 году в соответствии с Указом Президента Российской Федерации от 24 января 2011 г. № 86 «О единой национальной системе аккредитации»/4-22/ и действует на основании Федерального Закона РФ N 412-ФЗ «Об аккредитации в национальной системе аккредитации» от 28.12.2013г./4-23/ и постановлением Правительства РФ №845 от 17.11.2011г./4-24/.

Аккредитация метрологических служб на право проведения поверочных и калибровочных работ осуществляется соответствующими комиссиями, создаваемыми ФГУП «Росаккредитация» из экспертов, имеющих соответствующую квалификацию.

Аккредитация может проводиться как метрологической службы, так и ее структурного подразделения - лаборатории поверки или (и) калибровки.

Федеральная служба по аккредитации при положительном решении выдает аттестат аккредитации на право поверки с приложением «Область аккредитации», в котором указывается вид и тип средств измерений, которые могут поверяться аккредитованным лицом. Область аккредитации на право поверки также определяет диапазон измерений поверяемых средств и их погрешности.

Согласно требованиям закона №412-ФЗ/4-23/ аккредитованное лицо обязано проходить процедуру подтверждения компетентности в следующие сроки:

  • в течение первого года со дня аккредитации;
  • не реже чем один раз в два года начиная со дня прохождения предыдущей процедуры подтверждения компетентности;
  • каждые пять лет со дня аккредитации.

Следует обратить внимание, что «решение о проведении процедуры подтверждения компетентности аккредитованного лица принимается на основании заявления аккредитованного лица»/4-23/ т.е. аккредитованное лицо должно самостоятельно подавать заявку на подтверждение компетентности. При отсутствии такой заявки в сроки, определенные /4-23/, аккредитация на право поверки приостанавливается. Формы документов по взаимодействию с Росаккредитацией определены приказом Минэкономразвития РФ №288 от 23.05.2014г./4-25/.

При организации поверки и калибровки особое внимание в первую очередь необходимо уделять следующим факторам: профессиональной подготовленности поверителей и калибровщиков, техническому состоянию рабочих эталонов и вспомогательному оборудованию, условиям проведения поверки или калибровки.

Профессиональная подготовленность поверителей и калибровщиков. Поверку могут проводить только специалисты, прошедшие специальный курс обучения, успешно окончившие его и получившие соответствующее удостоверение или свидетельство с последующей аттестацией специалистов-поверителей для работы с определенным перечнем измерительных приборов, которая проводится органами Государственной метрологической службы, о чем также выдается соответствующее свидетельство.

Каждый поверитель имеет персональное клеймо, которое может использовать только в пределах своей компетенции.

 

Техническое состояние рабочих эталонов. Метрологические службы, проводящие поверку или калибровку должны иметь весь набор эталонов и иных средств измерений, а также вспомогательное оборудование, необходимые для проведения поверки или калибровки средств измерений, определенных областью аккредитации.

Эталоны, под которыми подразумеваются средства сравнения (более детально см. выше), предназначенные для поверки манометрических приборов, в соответствии с требованиями /4-4,4-3,4-26/ должны проходить первичную аттестацию и должны быть включены в Базу данных Утвержденных эталонов/4-27,4-28/. Для прохождения процедуры первичной аттестации разрабатывается документация на эталон: паспорт, правила содержания и применения, включая раздел «Методика периодической аттестации эталона» или «Методика калибровки». Свидетельство о поверке с указанием разряда эталона по государственной поверочной схеме и вышеперечисленной документацией направляются в Росстандарт. При положительной оценке представленных технических характеристик и сопроводительных документов Росстандарт выдает свидетельство об аттестации эталона и включает его в соответствующую базу данных. Владелец эталонов после получения свидетельств об аттестации издает на предприятии приказ о введении их в работу.

Эталоны должны поверяться в соответствии с установленной методикой и с установленным межповерочным периодом поверки или калибровки и должны иметь действующие свидетельства о поверке, а также протоколы поверки. На эталоны давления выдается свидетельство о государственной поверке установленной формы. На обратной стороне свидетельства указываются нормативные документы, по которым проводилась поверка этого эталона давления.

Вспомогательное оборудование должно подвергаться контролю работоспособности в соответствии с требованиями технической документации.

На каждом эталоне и каждой единице вспомогательного оборудования должна быть закреплена одна из этикеток, отражающая их состояние:

  • пригодный к эксплуатации; годный с ограничениями; - подлежащий ремонту.

Этикетка должна быть закреплена на упаковке или ячейке для хранения эталонов или оборудования.

При выборе эталона должны быть соблюдены следующие требования/4-3/:

  • верхний предел измерений эталона должен быть не менее верхнего предела измерений поверяемого прибора;
  • пределы допускаемой основной абсолютной погрешности эталона должны быть не более 0,25 предела допустимой основной погрешности поверяемого манометрического прибора (для кл.т. от 0,04 до 0,4).

Условия проведения поверки или калибровки. Для проведения поверки или калибровки приняты параметры нормальных условий окружающей среды. Нормальными для определения основной погрешности поверяемого средства измерений согласно ГОСТ 8.395–80 /4-29/ следует считать условия, при которых составляющая погрешности поверяемого прибора от действий различных влияющих параметров в сумме не превышает 35 % предела допускаемой основной погрешности поверяемого измерителя. Конкретные данные для нормальных условий окружающей среды при поверке измерительных приборов представлены в табл.4.1.

 

Таблица 4.1

Нормальные значения параметров окружающей среды при поверке/4-29/

 

Влияющая величина

Значение, допускаемое к ограниченному примене-

 

 

Наименование

Номинальное значение

нию в качестве

номинального

 

Температура:

 

 

К оС

293 20

273; 90; 4,2 23; 25; 27

 

Атмосферное давление:

кПа Па мм. рт. ст.

 

101,3

– 760

 

100

101325

750

Относительная влажность, %

60

0; 55; 58; 65

 

Типовая методика поверки показывающих манометрических приборов /4-19/ определяет, что температура окружающего воздуха (tокр) в помещении, где проводится поверка, должна быть 20 или 23 ºС с допускаемым отклонением: ±2 °С - для приборов классов точности 0,6 и 1; ±5 °С - для приборов классов точности 1,5; 2.5 и 4.

  • давления, к которым предъявляются из-за их высокой точности более высокие требования по контролю температур окружающей среды предназначены, в зависимости от конструкции и производителя, для работы при tокр = 10…35 оС и относительной влажности до 80 %. При организации поверки в условиях окружающей среды, отличающихся от приведенных в табл. 4.1, необходим ввод поправок Рt, определяемых по методике, приведенной в /4-3/:

Рt = Ktэ (t2 - t1) P/100,

где P - измеренное давление; t2 - температура реальная; t1 - температура номинальная; Ktэ - температурный коэффициент.

Температурный коэффициент должен устанавливаться в каждого металла, из которого изготавливается упругий чувствительный элемент.

Автору не известны работы по экспериментальному исследованию влияния температуры на упругие свойства современных металлов, применяемых в эталонной манометрии. Этим обусловлена цель экспериментальных исследований, проведенных в компании НПО ЮМАС по определению влияния температуры на метрологические характеристики эталонов давления.

Для исследований приняты деформационные эталоны давления с упругим чувствительным элементом, изготовленным из бериллиевой бронзы.

Для исследований приняты температуры от 5 до 60 оС с колебанием относительной влажности окружающего воздуха в пределах 70-80 %.

Экспериментальная установка и методика проведения измерений более детально представлены в /4-30, 4-31/ и разделе 2.5. Основные элементы ее показаны на рис.4.21.

 

Рис.4.21. Схема экспериментальной установки для определения режимов работы манометрических приборов с УЧЭ в зависимости от температуры окружающей среды: 1 – исследуемый манометр; 2 - ручной пресс для создания давления; 3 – грузопоршневая колонка; 4 – воздушный термостат; 5 – динамический воздухонагреватель; 6 – термометр; 7, 8 – клапаны запорные.

 

  • Контроль температуры прогрева организоваг по температуре металла держателя и металла УЧЭ в месте пайки

В качестве прибора-эталона использована грузопоршневая колонка МП-60 класса точности 0,05, предварительно поверенная в метрологическом центре.

Для проведения испытаний приняты показывающие эталоны давления с диаметром корпуса из нержавеющей стали 250 мм, с прямой зеркальной шкалой отсчёта, класса точности 0,25, с квадратом латунного держателя 22х22мм, присоединительной резьбой М20х1,5, диаметром навивки трубчатой пружины 104 мм и пределом измерения 2,5 МПа. С целью активизации теплообмена и снижения времени выхода на стабильный температурный режим в исследованиях использованы манометры с демонтированным корпусом.

Исследования проведены в соответствии с /4-19, 4-21/ при прямом и обратном ходе. Для более качественного проведения эксперимента была принята регистрация показаний на 21 (двадцати одной) манометрической точке.

  • каждой температурной точке выдерживалось время, необходимое для установки значений на исследуемом приборе, и снятия показаний эталонного манометра. Оптимальным принимался режим, когда сравнивалась температура металла конца УЧЭ в месте пайки наконечника, как менее металлоемкого участка устройства, и температура металла держателя, представляющего, относительно трубки, толстостенную массивную конструкцию.

В результате проведения эксперимента были получены и обработаны данные, исходя из которых, была построена зависимость (рис.4.22) разности показаний эталона испытуемого и рабочего эталона давления в диапазоне давлений от 0 до 2,5 МПа при прямом и обратном ходе.

 

Рис.4.22. Зависимость погрешности деформационного эталона давления с чувствительным элементом из бериллиевой бронзы от температуры окружающего воздуха.

 

  1. Данные, полученные в результате эксперимента, обработаны в соответствии с ГОСТ 8.906-2015/4-3/, который является основным нормативным документом по показывающим эталонам давления и расчету погрешности от влияния температуры окружающего воздуха. Основой расчета служит температурный коэффициент (K).

Анализ расчетных и экспериментальных данных показывает, что при температуре 7оС наблюдается пиковое значение суммарной предельной допустимой погрешности равное 0,014 МПа при расчётной 0,03025 МПа. При увеличении температуры до 24,7 оС наблюдается более плавная зависимость, придерживающаяся оси X, что вполне логично, т.к. нормальной температурой для приборов с высоким классом точности принято 20+2оС. Пик погрешности, наблюдаемый при данной температуре, составляет 0,008 МПа при расчётной величине 0,0088. При температуре 31,9 о

С наблюдается резко выраженное поведение зависимости с пиковым значением 0,012 МПа при расчётной - 0,0196 МПа. В диапазоне температур от 42 до 53оС происходит плавный рост зависимости погрешности от температуры. Так, при температуре 42оС пиковым значением является 0,02 МПа при расчётной 0,0347 МПа, при температуре 53оС пиковое значение 0,03 МПа при расчётной величине 0,0512 МПа.

 

Расчетные погрешности деформационного эталона давления с кл.т. 0,25 с УЧЭ из бериллиевой бронзы при разных температурных коэффициентах

Таблица 4.2

 

t, oС

Значения

суммарной по-

грешности,

эксп.,

МПа

Расчётное значение суммарной предельной допустимой погрешности, МПа

Кtэ=0,06 %/ оС

Кtэ=0,05 %/ оС

Кtэ=0,04 %/ оС

Кtэ=0,03 %/ оС

Кtэ=0,02 %/ оС

7,0

0,014

0,030

0,026

0,022

0,018

0,014

24,7

0,008

0,009

0,008

0,008

0,008

0,007

31,9

0,012

0,020

0,017

0,015

0,013

0,011

42,0

0,020

0,035

0,030

0,025

0,021

0,016

53,0

0,030

0,051

0,044

0,036

0,029

0,021

Таким образом, следует, что температурный коэффициент равный 0,06 %/оС для деформационных эталонов давления с кл.т. 0,25 с УЧЭ из бериллиевой бронзы производства НПО ЮМАС является завышенным.

Для выбора наиболее оптимального значения температурного коэффициента для деформационных эталонов давления с кл.т. 0,25 с УЧЭ из бериллиевой бронзы в таблице 4.2 приведены расчеты значений суммарных допустимых погрешностей с разными Ktэ.

В результате, основываясь на данных, полученных экспериментальным и расчётным путями (таблица 4.2) можно определить оптимальный температурный коэффициент для приборов кл.т. 0,25 данной серии эксперимента. При температуре окружающей среды 7оС экспериментальным значением является 0,014 МПа, тогда как минимальное значение расчётной суммарной предельной допустимой погрешности равно 0,01425 МПа, полученное с использованием температурного коэффициента 0,02 %/оС. Для температуры 24,7 оС экспериментальное значение равно 0,008 МПа, а наиболее оптимальным значением расчётной допустимой погрешности является 0,00795 МПа, которое хотя и находится на границе экспериментального значения, но при его округлении получается величина равная экспериментальной, при температурном коэффициенте 0,04 %/оС.

Последующий анализ данных показывает, что при окружающей температуре 31,9 оС наиболее приемлемым температурным коэффициентом является 0,03 %/ оС, при 42 оС – 0,03 %/ оС, при 53 оС – 0,04 %/ оС.

Таким образом, из проведенных экспериментальных исследований следует, что для деформационных эталонов давления с кл.т. 0,25 с УЧЭ из бериллиевой бронзы может быть применен температурный коэффициент 0,03 %/оС, который удовлетворяет большинству точек эксперимента, но отвечает всем точкам эксперимента с существенным запасом коэффициент, равный 0,04 %/ оС.

Основные правила проведения поверки детально регламентированы МИ 2124-90/4-19/. Первым этапом поверки служит внешний осмотр, в результате которого отбраковываются манометры с механическими повреждениями корпуса, присоединительного штуцера (препятствующих присоединению и не обеспечивающих герметичность и прочность соединения), стрелки, стекла, циферблаты, влияющих на эксплуатационные свойства.

На втором этапе каждый прибор проверяют на герметичность и качество уплотнения между присоединительным штуцером и гнездом устройства для создания давления. В системе создают давление, соответствующее верхнему пределу измерений поверяемого прибора, и закрывают клапаны подвода рабочей среды. Прибор и уплотнения считают герметичными, если показания его после установления давления в течение 1…2 мин. и последующие 3 мин. не уменьшается более чем на 2 % установившегося давления.

Приборы предварительно необходимо выдерживать в течение 5 мин. под давлением, равным значению верхнего предела измерений, затем, снизив давление до нуля, корректировать нуль-положение стрелки. Допускается выдерживать вакуумметры под давлением, меньшим верхнего предела измерений, но не менее 0,95 значения атмосферного давления во время проведения поверки.

Поверка манометров с дополнительными шкалами, как, например, фреоновые с температурной шкалой, должна проводиться только по шкале давления. Поверку манометров, не имеющих шкалы, отградуированной в единицах давления, поверяют только при наличии соотношения приведенных на шкале единиц и единиц давления.

Поверка манометра может производиться одним из следующих способов:

  • определенные значения давления задают по эталону, а отсчет осуществляют по поверяемому;
  • прессом устанавливают определенные значения давления по поверяемому манометру, а отсчет производят по эталону.

Отсчет показаний показывающего манометра при поверке должен проводиться с точностью до 0,1 цены деления. Направление зрения оператора при отсчете показаний должна должно проходить через конец указательной стрелки перпендикулярно поверхности циферблата. При ножевом окончании указательной стрелки направление зрения должно быть в плоскости лезвия ножа (см. раздел 4.2).

Поверка манометра реализуется путем плавного подъема давления, остановки в каждой из определенных точек, достижении максимального значения шкалы, 5-минутной выдержки и плавного снижения с фиксированием показаний при тех же значениях давления, что и при повышении давления. Скорость изменения давления не должна превышать 10% диапазона показаний в секунду.

Основная абсолютная погрешность прибора определяется как разница между показаниями поверяемого и эталонного манометров. Эта погрешность, как и разность в показаниях прямого и обратного ходов, не должна превышать значения , соответствующего классу точности для поверяемых приборов из эксплуатационной системы. Как для новых приборов, так и для отремонтированных значение основной абсолютной погрешности должно соответствовать 0,8.

Результатом поверки является подтверждение пригодности или непригодности измерительного прибора к применению. При пригодности, как правило, на стекло манометрического прибора наносится поверительное клеймо. У номерованных приборов оттиск поверительного клейма может наносится на сопроводительную документацию (паспорт). Обязательно для эталонных приборов и в ряде случаев манометрических приборов повышенной точности выдается свидетельство поверки.

При несоответствии результатов поверки заявленному классу точности измерительного прибора делается соответствующая отметка в сопроводительной документации на этот прибор.

Результаты поверки как положительные, так и отрицательные обязательно регистрируются в журнале учета аккредитованного подразделения.

В помещениях, где проводится поверка или калибровка исключаются всякого рода вибрации, тряски. Не допускается подвергать ударам и даже незначительным механическим воздействиям приборы как эталоны, так и поверяемые манометры. Максимально допустимое механическое воздействие на манометрические приборы не должно превышать предельно-допустимых как по частоте (в пределах 0,01…30 Гц), так и по амплитудам виброперемещений (до 0,075 мм) и ускорения (до 0,2м/с2).

Вблизи приборов не должны находиться отопительные устройства, открытые окна, аэроустановки с холодным воздухом и др.

При поверке и калибровке манометрических приборов в зависимости от их устройства и класса точности необходимо соблюдать определенные требования. Рассмотрим особенности поверки наиболее распространенных моделей манометрических приборов.

Манометры с трубчатой пружиной поверяют при температуре 20 или 23 оС. Допустимое отклонение температуры зависит от класса точности показывающего манометра и составляет: для класса точности 0,4 и 0,6 - ± 2 оС, с классом точности 1,0 – ± 3 оС. Для приборов с классами точности 1,5; 2,5 и 4 отклонения температуры должны составлять ± 5 оС. Для эталонных манометров с трубчатой пружиной за нормальную принимают температуру, указанную в паспорте устройства.

Приборы выдерживаются в нерабочем состоянии при отмеченной выше температуре от 1 до 12 ч. В зависимости от разницы температур воздуха в помещении для поверки и местом, откуда внесен прибор.

Для технических манометров поверку производят, как отмечалось в п.1.3, по восьми значениям давления для классов точности 0,4 и 0,6 и не менее чем по пяти точкам шкалы – для классов точности 1,0; 1,5; 2,5 и 4,0 с включением нижнего и верхнего предельных значений давления. Эталоны давления в зависимости от диапазона поверяют на 8-13 точках (табл. 4.3). Поверяемые точки шкалы должны быть равномерно распределены в пределах всего измерительного диапазона прибора. Отсчет показаний поверяемого прибора производят после выдержки под давлением в каждой поверяемой точке шкалы не менее 5 с. Метрологические характеристики поверяемых рабочих эталонов давления определяют на основе двух серий наблюдений для приборов классов точности 0,25 и 0,4 и трех серий наблюдений при поверке устройства с классом точности 0,15.

 

Рекомендуемое число поверяемых точек шкалы для пружинных эталонов давления

Таблица 4.3

 

Верхний предел измерения манометра

x 10n*, МПа

Значение интервала давления между точками шкалы x 10n, МПа

Число точек шкалы

0,1

0,01

10

0,16

0,02

8

0,25

0,02

13

0,40

0,04

10

0,60

0,05

12

 

* Число n может быть отрицательным, положительным или равным нулю.

 

Для поверки пружинных манометров может использоваться внешнее устройство для создания давления. Основное требование, предъявляемое к нему, заключается в возможности плавного повышения и понижения давления, а также в стабильном выдерживании его как на промежуточных точках, так и на предельном значении.

На рис. 4.23 показана схема установки для поверки пружинных, (эталонных и технических) манометров в комплекте с двумя зажимами-гнездами и измерительной колонкой ГПМ. Такая установка может функционировать как на основе пресса грузопоршневого манометра, так и на основе прессов, описания которых представлены в разделе

4.3.

Устройство создания давления состоит из пресса 1, резервуара 2, зажимов поверяемого 3 и образцового 4 манометров, клапанов 5, 6, 7, 8 и 9, измерительной колонки 10, соединительных трубопроводов.

Резервуар содержит необходимый объем рабочей жидкости для функционирования системы, которая при открытом клапане 5 и закрытом клапане слива 6 закачивается прессом в гидросистему установки. После ее заполнения клапан 5 резервуара закрывается, и прессом при открытых клапанах 7, 8 и 9 в установке поднимается давление. При демонтированной измерительной колонке 10 и открытых зажимах 3 и 4 из гидросистемы установки удаляется воздух. На следующем этапе возвращают поршень измерительной колонки в исходное рабочее состояние, а в зажим 3 устанавливают поверяемый манометр. Клапан 7 зажима эталонного манометра перекрывают. Схема поверки путем сравнения двух показывающих приборов, а также с использованием измерительной колонки ГМП готова к работе. При поверке пружинного эталонного манометра он устанавливается в зажим 4, открывается клапан 7, а клапан

8 подключения измерительной колонки закрывается.

 

Рис. 4.23. Схема установки для поверки пружинных манометр:
1 – пресс; 2 – резервуар рабочей жидкости; 3 – зажим поверяемого манометра; 4 – зажим эталонного манометра; 5, 6, 7, 8, 9 – клапаны; 10 – измерительная колонка.

Рабочей жидкостью могут быть как различные масла, так и растворы на основе воды. На некоторых установках применяют воду без добавок. В этом случае появляются проблемы с коррозией внутренних поверхностей, а также с работоспособностью уплотнителей пресса.

При необходимости заполнения внутренней полости чувствительного элемента манометрического прибора жидкостью применяют установку, схема которой приведена в разделе 4.2 (рис. 4.14).

При поверке деформационных эталонов давления класса точности 0,15 допускается по согласованию с Государственной метрологической службой (как исключение) использование грузопоршневого манометра класса точности 0,05.

Дифференциальные манометры перед началом поверки проверяют на герметичность путем подачи в «плюсовую» камеру избыточного давления, равного предельному номинальному перепаду. «Минусовую» камеру сообщают с атмосферой. Продолжительность выдержки –

10 мин., после чего прекращают подачу давления и также выдерживают 15 мин. Поверку производят при плавно возрастающем, а затем при плавно убывающем давлении не менее чем на пяти равномерно разнесенных друг от друга точках, включая отметки 30 и 100 % предельного значения. В качестве эталонов при поверке дифференциальных манометров могут использоваться эталоны избыточного давления.

Электроконтактные манометры поверяют по погрешности срабатывания сигнального устройства, на электрическую прочность и сопротивление электрической изоляции.

Погрешность срабатывания сигнального устройства электроконтактного манометра устанавливают как разницу между показаниями сигнальной стрелки и значением, при котором срабатывает электроконтактная система – замыкается или размыкается электрическая цепь.

Прочность электрической изоляции испытывают напряжением с источником мощностью не менее 250 В • А, включаемым между испытуемой электрической цепью и корпусом прибора.

Грузопоршневой манометр можно условно подразделить на две части: устройство создания давления и устройство измерения и отсчета измеряемой величины, называемое измерительной колонкой. Для поверки представляются приборы без устройств создания давления, т. е. измерительные колонки в комплекте с грузами/4-28/. На рис. 4.24 показана схема поверки. На схеме представлены эталонное устройство создания давления, отличающееся от технического тем, что к его установке и условиям эксплуатации предъявляются повышенные требования, и эталонная измерительная колонка 1. Устройство создания давления состоит из бачка рабочей жидкости 2, пресса 3 и клапана слива 4. Поверяемая измерительная колонка 5 монтируется на одном горизонтальном уровне с эталонной.

Схема работает следующим образом. При открытом клапане 6 и закрытом клапане 4 прессом рабочая жидкость закачивается в систему создания давления. После ее заполнения закрывается клапан подвода рабочей жидкости 6. Для устранения из системы воздуха поршни образцовой и поверяемой колонок извлекаются из цилиндров и прессом поднимается уровень жидкости в системе до полного заполнения цилиндров. Поршни устанавливаются в свои гнезда, проверяются уровни их кольцевых меток относительно отметок. Поэтапно устанавливаются грузы на образцовой и поверяемой грузоприемных тарелках.

 

Рис. 4.24. Схема поверки грузопоршневого манометра: 1 – образцовая колонка; 2 – бачок рабочей жидкости; 3 – пресс; 4 – клапан слива; 5 – поверяемая колонка; 6 – клапан подвода рабочей жидкости

 

Перед поверкой поверяемая измерительная колонка должна демонтироваться, разбираться на составные элементы, которые промываются в растворителе типа «нефрас». Детали, работающие в контакте с касторовым маслом, промываются спиртом.

Прибор, предназначенный для поверки, для уравнивания с температурой эталонных средств должен находиться в поверяемом помещении не менее 10 ч.

Перед началом поверки проводят внешний осмотр и отбраковывают устройства, в которых отмечается «затирание» поршня в цилиндре, а также грузы, которые при накладывании друг на друга, а также на грузоприемную тарелку заклинивают или деформированы до такого состояния, что не соблюдается параллельность их опорных плоскостей. Предельное отклонение не должно превышать 0,05 мм.

Грузоприемная тарелка должна иметь порядковый номер предприятия-изготовителя. На каждый груз также наносятся данный номер и нормированное значение давления, которое он обеспечивает в системе манометра при установке на грузоприемное устройство.

В грузопоршневом манометрическом устройстве проверяют следующие основные параметры:

  • горизонтальное положение уровня опорной плоскости грузоприемной тарелки;
  • продолжительность свободного вращения поршня;
  • скорость опускания поршня;
  • порог чувствительности.

Положение грузоприемной тарелки относительно горизонтальной плоскости проверяют в несколько этапов. Предварительно устанавливают поршень измерительной головки в вертикальном положении. Это достигается подгонкой регулировочных винтов станины грузопоршневого манометра. На следующем этапе измеритель горизонтального уровня помещают на грузоприемную тарелку, которую последовательно поворачивают на 90о в четыре положения. При этом допускается перемещение индикатора (пузырька) уровня не более чем на одно деление (1’).

Можно проверить горизонтальное положение опорной плоскости грузоприемной тарелки и другим способом. Для этого необходимо жестко скрепить наконечник индикатора линейного перемещения с плоскостью грузоприемной тарелки и медленно ее поворачивать на один оборот. Это обеспечивается при закрытом клапане подвода рабочей жидкости.

Проверка продолжительности свободного вращения поршня производится при установке половины максимальной массы грузов. Продолжительность вращения принимают как временной интервал от начальной угловой скорости грузоприемной тарелки в 120±10 об/мин до ее полной остановки. Для каждого типа манометра, согласно ГОСТ 8291–83/4-32/, определено значение этого параметра. Так, для МП-60 при диаметре грузов 220 мм продолжительность свободного вращения должна быть не менее 3 мин.

Скорость опускания поршня контролируют следующим образом. На тарелке устанавливают такое количество грузов, которое обеспечивает верхний предел давления прибора, и перекрывают запорный клапан подвода рабочей жидкости. Опускание поршня отслеживается линейкой с миллиметровыми делениями и соотносится со временем, контролируемым секундомером.

Для проверки порога чувствительности при верхнем пределе измерения поверяемого прибора уравновешивают положения поршней сличаемых манометров. Затем на грузоприемную тарелку поверяемого манометра накладывают груз, вес которого строго определен. Так, положение поршня манометра МП-6 класса точности 0,05 должно измениться при грузе массой 0,12 г. В противном случае прибор признается не пригодным для дальнейшей эксплуатации.

Измерительные преобразователи давления с верхними пределами измерения до 0,25 МПа поверяются на газовых средах/4-33/. При большем давлении вид рабочей среды не оказывает влияния на результат измерения, и поэтому допускается поверка как на газе, так и на жидкости.

При работе поверяемых комплексов на газе, а эталонов давления на жидкости используют схему с газожидкостным разделительным сосудом (рис.4.25).

 

Рис. 4.25. Схема поверки измерительного преобразователя давления с помощью грузопоршневого манометра и газожидкостного разделительного сосуда:
1 – газожидкостный разделительный сосуд; 2 – запорный клапан отвода; 3 – измерительная колонка; 4 – поверяемый комплекс; 5
– клапан подключения; 6 – баллон сжатого азота; 7 – газовый редуктор; 8 – клапан подвода

 

По линии отвода жидкости от газожидкостного разделительного сосуда 1 через запорный клапан отвода 2 устанавливается измерительная колонка 3. Поверяемый комплекс 4 соединен с разделительным сосудом через клапан подключения 5. В качестве источника давления в схеме используется баллон 6 со сжатым азотом, который поступает в линию подвода через газовый редуктор 7 и клапан подвода 8.

Уровень жидкости в разделительном сосуде, горизонталь подвода давления к поверяемому комплексу и нижняя плоскость штуцера измерительной колонки должны находиться в одной горизонтальной плоскости. При несоблюдении этого условия в результате измерения требуется учитывать влияние гидростатического столба жидкости.

При поверке приборов с электрическим выходным сигналом особые требования предъявляются к характеристикам внешнего магнитного поля. Нормируются и магнитная индукция постоянного магнитного поля (до 1 • 10–6 Тл), и его напряженность (до 16 А/м).

Измерительные преобразователи давления отечественного производства до начала поверки должны выдерживаться при включенном питании не менее одного часа. Современные преобразователи многих ведущих мировых производителей не требуют такой температурной адаптации.

Более детальные рекомендации по поверке измерительных преобразователей давления изложены в МИ 1997-89/4-33/.

Кислородные манометры по окончании поверки должны встряхиваться присоединительным штуцером вниз над чистым листом бумаги (промокательной). После высыхания контролируется наличие масляных остатков на внутренних поверхностях чувствительного элемента прибора. При обнаружении жировых пятен прибор бракуют и проводят ревизию всего оборудования, которое использовалось в поверке кислородных манометров.

Методика калибровки

МАНОМЕТРЫ показывающие

_________________________________

идентификационное обозначение

методики калибровки

г. Ташкент

2016 г.

Содержание

1. Цель. 4

2. Тип документа. 4

1.Цель 4

2.Тип документа 4

3.Область применения 4

4.Нормативные ссылки 4

5.Термины и определения 4

7.1.При проведении калибровки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1. 5

8.Средства калибровки 5

9.Требования к технике безопасности и квалификации персонала 5

10.Условия калибровки 6

11.Подготовка к калибровке 6

12.Проведение калибровки и обработка результатов измерений 7

13.Оформление результатов калибровки 8

14.Неопределённость измерения 8

Источник неопределенности 10

Оценка стандартной 10

неопределенности, тип, 10

распределение 10

Коэффициент влияния 10

Метод расчета 10

Случайные эффекты при измерении 10

Тип А, 10

нормальное распределение 10

1 10

u(rlab1-j), 14.3.1 10

Нестабильность значения измеряемой величины 10

Тип В, 10

равномерное распределение 10

1 10

u (ts), 14.3.2 10

Поверка образцового прибора 10

Тип В, 10

нормальное распределение 10

1 10

u(δtэ), 14.3.3 10

Разрешающая способность калибратора 10

Тип В, 10

равномерное распределение 10

1 10

u(δrrs), 14.3.4 10

Источник неопределенности 10

Оценка стандартной 10

неопределенности, тип, 10

распределение 10

Коэффициент влияния 10

Метод расчета 10

Случайные эффекты при измерении 11

Тип А, 11

нормальное распределение 11

1 11

u(rlab 2-j), 14.6.1 11

Разрешающая способность манометра 11

Тип В, 11

равномерное распределение 11

1 11

u(δrrk), 14.6.2 11

  1. Цель

Данная методика калибровки предназначена для калибровки манометров, вакуумметров и мановакуумметров с целью обеспечения единства измерений, точности и достоверности результатов измерений.

  1. Тип документа

Методика калибровки является стандартом управления и регламентирует бизнес-процесс PD «Добыча, подготовка, транспортировка УВ» в части метрологического обеспечения.

  1. Область применения

Настоящая методика калибровки распространяется на показывающие манометры, вакуумметры и мановакуумметры (далее - манометры) предназначенные для измерения абсолютного, избыточного и вакуумметрического давления и устанавливает методику их периодической калибровки.

Настоящая методика калибровки составлена в соответствии с требованиями O`zDSt 8.029:2014.

  1. Нормативные ссылки

В настоящей методике использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

МИ2124-1990 ГСИ. Манометры, вакуумметры, мановакуумметры, напоромеры, тягомеры и тягонапоромеры показывающие и самопишущие. Методика поверки.

РМГ 43-2001 ГСИ. Применение руководства по выражению неопределённости измерений

O`zDSt 8.010.1:2002 ГСИ РУз. Метрология. Термины и определения. Часть 1. Основные и общие требования

O`zDSt 8.010.2:2003 ГСИ РУз. Метрология. Термины и определения. Часть 2. Средства измерений и их параметры

O`zDSt 8.029:2014 ГСИ РУз. Калибровка средств измерений. Основные положения.

O`zDSt 8.010.3:2004 ГСИ РУз. Метрология. Термины и определения. Часть 3. Метрологическая служба.

Поверка манометров в Москве | ООО РМЦ Калиброн

5. Средства измерения давления и вакуума.
5.1 Дифманометры-расходомеры показывающие
501-1Дифманометры-расходомеры показывающие15001500
5.2 Манометры показывающие и сигнализирующие в т.ч. цифровые
502-1Манометры деформационные воздух/вода (0…60 МПа)165365
502-2Манометры деформационные кислородные/газовые (0…60 МПа)300500
502-3Манометры деформационные воздух/вода (60…120 МПа)465665
502-4Манометры деформационные кислородные/газовые (60…120 МПа)665865
502-5Манометры избыточного давления165365
502-6Манометры электроконтактные эталонные500700
502-7Манометры электроконтактные300500
502-8Манометры показывающие (рабочие)165365
502-9Манометры для точных измерений (КТ 0,6) (0…60 МПа)300500
502-10Манометры для точных измерений (КТ 0,6) (60…120 МПа)465665
502-11Манометры образцовые (КТ. 0,1…0,4) (0…60 МПа)13001300
502-12Манометры образцовые (КТ. 0,1…0,4) (60…120 МПа)15001500
502-13Манометры дифференциальные (дифманометры) (0…100 МПа) (КТ. 0,1…4)880880
502-14Манометры цифровые (0…100 МПа)45004500
502-15Манометры цифровые дифференциальные (0…100 МПа)11001100
502-16Манометры цифровые дифференциальные образцовые (0…100 МПа) (КТ. 0,06…0,4)17001700
5.3 Манометры шинные
503-1Манометры шинные365365
5.4 Вакуумметры показывающие и сигнализирующие
504-1Вакууметры (-0,1…0 МПа) вода/воздух165365
504-2Вакууметры (-0,1…0 МПа), кислородные300500
504-3Вакууметры образцовые (-0,1…0 МПа) вода/воздух13001300
504-4Вакууметры образцовые (-0,1…0 МПа), кислородные14891489
5.5 Мановакуумметры показывающие/сигнализирующие
505-1Мановакууметр (-0,1…40 МПа), вода/воздух165365
505-2Мановакууметр (-0,1…40 МПа), кислородный300500
5.6 Мановакуумметры образцовые
506-1Мановакууметр (-0,1…40 МПа), вода/воздух13001300
506-2Мановакууметр (-0,1…40 МПа), кислородный15001500
5.7 Термоманометры
507-1Манометры термометрические665665
5.8 Напоромеры показывающие, сигнализирующие
508-1Напоромеры показывающие и сигнализирующие водяные498498
508-2Напоромеры показывающие и сигнализирующие газовые550550
 5.9 Тягонапоромеры показывающие, сигнализирующие
509-1Тягонапоромеры показывающие и сигнализирующие водяные498498
509-2Тягонапоромеры показывающие и сигнализирующие газовые550550
5.10 Калибраторы
510-1Калибраторы (0…100 МПа) (КТ 0,06…4) (за 1 модуль)34003400
5.11 Преобразователи (датчики) давления, КТ 0,075…4
511-1Преобразователи давления измерительные (0…120 МПа)17001700
511-2Преобразователи давления эталонные (0…120 МПа)46004600
511-3Преобразователи (датчики) давления дифференциальные (0…120 МПа)19001900
5.12 Услуги по подготовке к процедуре поверки/калибровки
512-1Подготовка средства измерения к поверке/калибровке (по запросу)от 100
Итоговая цена на поверку средств измерений давления и вакуума формируется исходя из общего количества приборов, места проведения работ, наличия/объема необходимых подготовительных работ.

Общие причины сбоя в калибровке манометров

Выход из строя датчиков приводит к плохим последствиям, что в итоги приводит к простою процесса или несчастным случаям. Удручающая часть заключается в том, что большинство этих дорогостоящих и потенциально опасных проблем можно относительно легко предотвратить.

Когда в крупном производственном или перерабатывающем оборудовании имеются сотни или даже тысячи датчиков, вне зависимости от профессиональности команды технического обслуживания некоторые датчики будут периодически повреждаться или выходить из стоя. Это всего лишь вопрос статистики. Во многих случаях отказ датчика можно объяснить неправильным применением, но слишком часто, именно экстремальные или стрессовые условия приводят к сбою измерительных приборов.

Мы определили общие причины отказа оборудования и рекомендации по их устранению, чтобы избежать головных болей с частой заменой и риска неточных показаний.

1. Температура

Чрезвычайно высокие или низкие температуры могут оказывать негативное влияние на датчики и другие приборы. Датчики, не предназначенные для этих экстремальных условий эксплуатации, могут работать неправильно в течение относительно короткого периода времени. Некоторые датчики предназначены для экстремальных температурных условий и обеспечивают достоверную информацию на весь срок службы прибора.

Манометры, предназначенные для использования при экстремальных температурах, изготавливаются из специальных коррозионно-стойких сплавов и могут быть оснащены охлаждающими ребрами или уплотнением диафрагмы для изоляции датчика от горячей или холодной среды.

Коррозионностойкие манометры

Для измерения высокого давления используются коррозионностокие манометры из высокопрочной нержавеющей стали, в то время как для измерения давления при повышенных температурах используются коррозионностойкие манометры из жаростойкой нержавеющей стали. Материалы, контактирующие со средой, могут быть выбраны из широкого диапазона. WIKA предлагает материалы в соответствии с EN ISO 15156-3/NACE MR 0175 и NACE MR 0103 для использования в нефтехимической промышленности. Все используемые материалы могут поставляться с заводским сертификатом 3.1.

Каталог коррозионностойких манометров >>

Коррозионностойкие мембранные разделители

Для химических процессов, включая высоко-агрессивные среды, предлагается сочетание манометра с мембранным разделителем или манометр с мембранной измерительной системой. Материалы, контактирующие со средой, также выполненены из специальных металлов. Плотное соединение между диафрагмой и мембранным уплотнением корпуса выдерживает воздействие вакуума и экстремальных температур, устойчиво к разрыву.

2. Механическая вибрация

Многочисленные исследования показали, что вибрация является основной причиной отказа манометра на производственных объектах. Вибрация оказывает отрицательное влияние на точность датчика двумя способами. Во-первых, трудно точно прочитать указатель на циферблате во время вибрации. Во-вторых, инкрементное повреждение механизма указателя от вибрации может в конечном счете сдвинуть указатель с нуля, создав неточные показания.

Различные типы датчиков сконструированы таким образом, чтобы выдерживать различные типы и уровни вибраций, и крайне важно использовать соответствующий качественный датчик для каждого применения. Рецепт проблемы заключается в установке манометра с низким уровнем вибрации в области с высокой вибрацией. Мало того, что она будет иметь значительно сокращенный срок службы, вибрация может даже повредить трубу Бурдона и высвободить технологическую среду. Высококачественные жидкостные датчики, которые ослабляют вибрации и минимизируют нагрузку на внутренние компоненты, идеально подходят для применений с высокой вибрацией.

Манометр виброустойчивый

Для того, чтобы получить манометр виброустойчивый, используется гидрозаполнение корпуса. Для этого практически любую модель можно заполнить, например, глицерином, силиконом, что гасит колебание трубки Бурдона и механизма, а также снижает износ движущихся частей. Следствием является также уменьшение воздействия на подвижные части, вызванное любым механическим воздействием.

Каталог виброустойчивых манометров >>

3. Избыточное давление

Технологическая среда обычно транспортируется через трубопроводную систему при относительно высоком давлении, и для контроля процесса устанавливаются датчики, соответствующие этому давлению. Однако, когда рабочие включают или выключают насосы или открывают или закрывают клапаны, поток жидкости течет по трубе и воздействует на манометр, вызывая всплеск, который может повредить датчик. Решение проблем с избыточным давлением заключается в использовании надежных датчиков с допуском, в несколько раз превышающим стандартное давление потока, или для установки защит избыточного давления на датчиках в местах, где имеет место скачок избыточного давления.

4. Пульсация

Пульсацию можно определить как регулярно возникающие всплески избыточного давления. Когда среда быстро проходит через датчик, скачки давления прерывистые. Наиболее распространенные решения для пульсации включают установку ограничителя гнезда или нагнетателя давления, который замедляет подачу материала за счет уменьшения размера входного отверстия и минимизации колебаний давления.

5. Коррозия

Многие технологические среды являются коррозионными, и любые датчики, используемые в этих технологических потоках, должны иметь внутренние детали, которые устойчивы к коррозии. Трубы Бурдона могут вызывать коррозию и высвобождать опасную технологическую жидкость, если используется датчик, изготовленный из не коррозионно-стойкого материала, или если датчик, изготовленный из соответствующего материала, используется после его срока службы. Другим решением является использование мембранного уплотнения, изготовленного из коррозионностойкого сплава, такого как W-Weld All-Welded System, который добавляет дополнительный уровень защиты для обеспечения изоляции носителя от внутренних частей датчика.

6. Засорение

Засорение может быть серьезной проблемой для датчиков, особенно с технологическими средами, которые подвергаются затвердеванию или кристаллизации. Измерители, которые засоряются, часто «замерзают», создавая опасную ситуацию, когда нет давления, тогда как на самом деле система находится под огромным давлением. Наилучшим решением для большинства проблем с закупоркой является использование мембранного уплотнения, оборудованного промывочными отверстиями, для постоянного смыва поверхности мембраны.

Мембранные манометры

Конструкция измерительной аппаратуры обеспечивает возможность мониторинга рабочих параметров производственного цикла в условиях высоких перегрузок. Манометры мембранные снабжены присоединительным фланцем открытого типа, что обеспечивает надежное и устойчивое соединение устройства с измеряемой средой.

Пользователям манометров мембранных доступны различные материалы для исполнения изделия. Нержавеющая сталь, из которой изготавливается корпус прибора, обеспечивает особую прочность и позволяет измерительной системе выдерживать сверх перегрузки контрольной аппаратуры.

Каталог мембранных манометров >>

7. Неправильное применение и неправильное обращение

Неправильное применение или неправильное использование датчика для приложения — общая проблема. Например, если линия прокачивает нефть при 100 фунт / кв.дюйм, неспециалист может ошибочно установить датчик 100 фунтов / кв. Дюйм, не понимая, что это не оставляет чрезмерного давления, пульсации или скачков, и значительно сократит срок службы.

Плохая установка может привести к тому, что калибровочная система будет уязвима для отказа от любой из причин, рассмотренных выше. При осмотре или повторной калибровке датчики также случайно повреждаются и иногда повреждаются, когда сотрудник физически заставляет калибровочную грань указывать в определенном направлении, чтобы видеть ее лучше.

8. Пар

Во многих промышленных процессах используется пар, часто пар высокого давления. Если этот пар просачивается в датчик, это приведет к повреждению внутренних компонентов. Это в конечном итоге приведет к отказу датчика и даже к потенциально опасной потере герметичности.

 

Процедура калибровки манометра

- Инструментальные средства

Манометр - это устройство для измерения интенсивности жидкости. Манометр необходим для настройки и настройки гидравлических машин и незаменим при поиске и устранении неисправностей без манометров.

Гидравлическая система питания будет одновременно непредсказуемой и ненадежной. Манометры помогают нам гарантировать отсутствие утечек или изменений давления, которые могут повлиять на рабочее состояние технологической системы в промышленности.

Класс манометра

Существует два набора стандартов, которые определяют класс точности манометров.

ASME B40.1 определяет классы точности циферблатных манометров, а ASME B40.7 определяет классы точности цифровых манометров.

ASME B40.1

ASME B40.1 Standard ASME B40.1 Standard

ASME B40.7

ASME B40.7 Standard ASME B40.7 Standard

Почему мы обсуждаем вышеупомянутые стандарты? потому что мы должны знать все основы и стандарты перед выполнением калибровки манометра.Только тогда мы сможем определить, приемлем ли калибруемый манометр или нет.

Главное оборудование, необходимое для выполнения калибровки:
1. Компаратор давления

Компаратор давления работает аналогично грузопоршневому манометру для создания давления до тех пор, пока не будет достигнуто желаемое давление.

В этом случае мы сравниваем UUC (Unit Under Calibration) с эталонным манометром.

Pressure Comparator Pressure Comparator

2.Master Gauge

Это цифровой манометр, который используется для калибровки измерительных приборов в лабораториях, сертифицированных по ISO 9000. Это калибровочное оборудование может предложить точность ± 0,1%, в основном это зависит от производителя.

Master Gauge Master Gauge

Процедура калибровки

1. Как показано на рисунке ниже, сначала определите основные параметры на UUC (устройство для калибровки)

a) Класс манометра

b) Минимальный / максимальный диапазон давления калибр

c) Наименьшее количество

d) Измерительная единица

Pressure Gauge Calibration Procedure Pressure Gauge Calibration Procedure

Примечание: для определения наименьшего подсчета рассчитайте линии между основной линией, на приведенном выше рисунке

2 полоски являются первым показанием, но за ним следует 10 строчками i.е.

2/10 = 0,2, что означает, что 0,2 является наименьшим значением этого манометра.

2. По классу манометра мы сможем определить допустимые пределы манометра.

3. Сбросьте давление компаратора давления перед его использованием с помощью подвижного колеса.

4. Поместите эталонный манометр с левой стороны, как показано на рисунке установки.

Calibration of Pressure Gauge Calibration of Pressure Gauge

5. Выберите единицу / наименьшее количество в соответствии с UUC на Master Gauge с помощью клавиш выбора.

6. Поместите UUC (манометры для калибровки) с правой стороны, как показано на рисунке.

7. Используйте маховик для закачки жидкости в компаратор для выполнения шагов калибровки, пока она не достигнет желаемого диапазона.

8. Пример:

Предположим, что манометр UUC, показанный на рисунке выше, имеет следующие параметры:

Класс: 1,0

Мин. Диапазон

: 0 бар

Максимальный диапазон: 10 бар

Наименьшее количество: 0,2 бар

Единица : Bar

Здесь мы откалибруем манометр для показаний 2, 4, 6, 8, 10 бар по сравнению с Master Gauge.

Нам нужно качать масло до тех пор, пока давление на Master Gauge не достигнет 2 бар, и записать показания Master, а также UUC в этот момент.

9. Затем поверните маховик, чтобы увеличить давление до 4 бар, запишите показания главного манометра и манометра UUC.

10. Аналогичным образом снимите показания для 6, 8 и 10 бар.

9. Мы сняли показания от 0 до 10 бар в восходящем направлении. Теперь сделайте то же самое в направлении вниз, то есть уменьшите давление с 10 бар до 0 бар и запишите показания обоих манометров.Мы должны снять показания для 10 бар, 8 бар, 6 бар, 4 бар, 2 бар и 0 бар.

Также читайте: Почему калибровка вверх и вниз?

10. После выполнения вышеуказанных шагов сбросьте давление компаратора и снимите UUC и главный манометр.

Сертификат калибровки манометра

Для справки, сертификат окончательной калибровки будет сопровождаться;

Pressure Gauge Calibration Certificate Pressure Gauge Calibration Certificate

Автор: Джадхав Амит Р

Читать дальше:
.Настройка и процедура калибровки манометра дифференциального давления

Манометры бывают разных типов и назначения, и одним из них был манометр дифференциального давления. Манометр дифференциального давления используется не только для измерения и отображения показаний давления, но также используется в качестве инструмента для измерения уровня жидкости, особенно в газовой промышленности (криогенной).

Он используется для измерения уровня криогенной жидкости, такой как жидкий кислород (LOX), жидкий азот (LIN), жидкий аргон (LAR) и др., В резервуаре для хранения или в транспортном резервуаре.Обычно они находятся в закрытом резервуаре.

В этом посте я поделюсь с вами следующим:

  1. принципы манометра,
  2. как настроить перед калибровкой,
  3. как откалибровать манометр дифференциального давления,
  4. как отрегулировать, когда вы столкнулись с выходом за пределы спецификации или не в нулевом значении,
  5. как читать указатель уровня с несколькими дисплеями. Некоторые манометры дифференциального давления имеют 3 различных отображаемых единицы с различным диапазоном.Это сбивает с толку, если вы не знакомы с этим.
Я, во время калибровки уровнемера DP.

Этот пост для простоты будет посвящен только манометру дифференциального давления аналогового типа.

..

Принципы манометра дифференциального давления

Как дифференциальное давление определяет уровень жидкости?

Высота или уровень жидкости в закрытом резервуаре может быть определена разницей двух давлений (стороны высокого и низкого давления), разделенной на удельный вес жидкости.Вот почему мы используем манометр дифференциального давления в качестве инструмента для этой работы. Это также применимо к резервуару или судну с открытым концом.

Приведенная ниже формула объясняет, как вычисляется уровень при наличии дельты P (ΔP) или перепада давления.

Формула 1: Расчет уровня давления при задании давления и удельного веса.

Где:

ΔP = P-P1 - разница двух давлений

Где:

P - повышенное давление (мокрая нога)

P1- Низкое давление (сухая нога)

SΡ - Удельный вес используемой жидкости

Или переписав уравнение, мы можем определить давление, подставив известный удельный вес жидкости, умноженный на уровень (высоту) жидкости.См. Уравнение ниже:

Формула 2: Расчет давления при задании уровня и удельного веса

Основываясь на приведенном выше уравнении, мы можем видеть, что давление зависит от плотности жидкости или ее удельного веса при использовании, поэтому разные виды сжиженного газа, даже если они имеют одинаковое значение уровня, будут отображать разное давление.

Важно, что мы должны сначала определить тип жидкости, прежде чем мы сможем получить точное значение измеренного давления с эквивалентным значением уровня.

Для получения дополнительной информации по этой теме вы можете посетить этот сайт >> Измерение уровня

..

Сведения об единицах, отображаемых на манометре перепада давления

Обычно мы встречаем единицы измерения давления: мбар или мм вод. Ст. , что также равно мм вод. Ст. . Другие напрямую отображаются в виде процентных единиц, объема в литрах или дробного формата, чтобы показать фактический уровень, некоторые представляют собой комбинацию этих двух.Смотрите фото ниже.

Рисунок 1: Различные типы манометров с простым дисплеем

Такие единицы или дисплеи очень распространены, и понять их очень просто.

А что, если дисплей другой, в LOX, LAR или LIN?

Существуют также уровнемеры, отображающие только единицы давления в LIN, LOX или LAR (также известные как ArL, OL и NL), которые имеют эквивалентное значение давления в зависимости от жидкого содержимого резервуара для хранения.

Рисунок 2: Указатель уровня перепада давления для жидкостей LAR и LIN

На самом деле это не единица измерения давления, а название используемого сжиженного газа, а именно: жидкий кислород (LOX), жидкий азот (LIN) и жидкий аргон (LAR).Другие - это CO2 или 02, которые мы обычно видим.

Используемая основная единица измерения - это процент (%), и она имеет значение давления в миллиметрах 30 (мм вод. Ст.), Мбар или других единицах измерения давления. У некоторых уровнемеров также есть единица измерения объема, которая выражается в литрах.

Встречали ли вы манометр дифференциального давления с несколькими диапазонами или типами сжиженного газа, которые он может измерять?

Также имеется указатель уровня с 3 отображаемыми диапазонами или жидкий газ, используемый на одной стороне указателя с дробью в качестве деления шкалы.Сначала это может сбить вас с толку (потому что меня смутило) на своих многочисленных дисплеях. Смотрите фото ниже.

Рисунок 3: Манометр с 3 диапазонами измерения и дробным делением шкалы

У некоторых уровнемеров нет единиц измерения давления, есть только используемая жидкость. Кроме того, некоторые манометры показывают только полное значение своего давления.

Вот почему важно иметь под рукой спецификации резервуара, в котором он используется, до калибровки, чтобы определить отображаемое давление по сравнению с эквивалентным уровнем.

Предоставляется производителем или поставщиком используемых инструментов. Существуют преобразования или эквивалентные значения давления, которые нам необходимо знать, чтобы понять это.

Ниже приведен образец преобразования или показания производителя, размещенный на резервуаре для хранения.

Рисунок 4: Таблица преобразования давления в уровень (объем) для манометра

Вы должны знать об этих спецификациях, потому что не все резервуары для хранения отображают эту информацию.

Как считывать показания манометра дифференциального давления?

Существует так много типов, моделей или производителей манометров дифференциального давления, и в этом посте я расскажу о том, с которым я столкнулся, и, надеюсь, он будет для вас большим подспорьем.

Манометр дифференциального давления с нормальными единицами отображения

Сначала я представлю датчик уровня с простым показанием давления до процента (%), объема или прямого эквивалента давления (см. Рисунок 1 выше). У уровнемеров этого типа есть дисплей, который напрямую преобразуется в уровень. Примером является процент (%), который означает, что при полном диапазоне создаваемого давления равняется 100% уровню.

Я предлагаю, чтобы перед выполнением калибровки вы должны знать следующую информацию:

  1. Максимальная дальность (какая-то написана на его корпусе)
  2. Как установить запорную арматуру в трехклапанном коллекторе (см. Ниже)
  3. Используемая единица измерения и их эквивалентные единицы преобразования.
  4. Диапазон пользователей, если они доступны.

Благодаря легкодоступности этой информации можно легко получить точки данных калибровки.

Мы будем откалибровать датчик уровня, используя Fluke 754 с пневматическим насосом и модулем давления в качестве эталонов.

Калибровка уровнемера этого типа точно такая же, как и у обычного манометра дифференциального давления, если он отсоединен от места расположения и коллектора и, таким образом, имеет прямой доступ ко входу (сторона +) дифференциального манометра.

Процедура калибровки такая же, как и при калибровке манометра дифференциального давления. Вы можете прочитать его по этой ссылке >> Калибровка манометра дифференциального давления

Манометр с дисплеем ArL (LAR), NL (LIN) или OL (LOX) (для Рисунков 2 и 3 выше)

Как объяснено выше, уровень зависит от удельного веса сжиженного газа, который используется, но во время калибровки, поскольку мы будем изолировать датчик уровня, закрыв клапаны на его коллекторе или просто сняв сам датчик уровня, мы будем используйте воздух (кислород) в качестве среды или жидкости для калибровки или создания давления.

Процесс считывания остается таким же, как и в обычных единицах отображения, приведенных выше, единственная разница заключается в используемой жидкости. Во время калибровки мы пренебрегаем настройкой сжиженного газа, отображаемой на устройстве, и подставляем 1 в качестве удельного веса для каждого имеющегося у нас значения давления (см. Формулу 2 выше).

Отображение выходного сигнала манометра в этом процессе действует как манометр нормального уровня или дифференциального давления (если вы не используете именно тот жидкий газ, который они использовали). Таким образом, расчет уровня по удельному весу не требуется.

Как видно из таблицы на фотографии выше (, рисунок 4, ), каждому значению давления соответствует значение уровня. Но поскольку мы будем использовать воздух в качестве среды, нам понадобится только настройка полного диапазона пользователя (показание давления) указателя уровня, и отсюда мы можем определить точное деление шкалы в указателе уровня и использовать это как непосредственно точки калибровки

.

Манометр с коллектором

В этой части я поделюсь с вами, как настроить и изолировать дифференциальный датчик уровня от коллектора.

Образец манометра перепада давления с 3-клапанным манифольдом

Большинство уровнемеров этого типа при калибровке на месте или на месте, они встроены в свой коллектор и не могут быть отсоединены, в этом отношении необходимо выполнить дополнительный шаг для правильного измерения или калибровки устройства.

Чтобы получить правильные показания, необходимо уметь открывать и закрывать запорный клапан. Это очень сложно, если вы не знакомы с его коллектором.Вы также можете повредить указатель уровня при внезапном скачке давления.

Подготовка к калибровке (проверка установки нуля)

простая демонстрация того, как выполнить установку нуля и калибровку манометра дифференциального давления.

Перед выполнением калибровки закройте все клапаны с давлением, поступающим в коллектор, и выполните процедуру ниже (см. Рисунок), чтобы подготовить датчик уровня к калибровке.Существуют разные конструкции коллекторов (как вы видите выше), но работа клапана одинакова, поэтому не запутайтесь.

  1. Закройте запорный клапан высокого давления 1.
  2. Откройте уравнительный клапан.
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *