Государственная система обеспечения единства измерений.	МИ 2983-2006
Расходомеры-счетчики жидкости ультразвуковые UFM 500.
Методика поверки

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящая рекомендация распространяется на расходомеры-счетчики жидкости ультразвуковые модели UFM 500 (далее - расходомеры) и устанавливает методику их первичной и периодической поверок.

Расходомер состоит из следующих составных частей:

- первичного преобразователя расхода модели UFS-500 (далее - ППР);

- сигнального конвертера модели UFC-030 (далее - СК).

Данная рекомендация распространяется на расходомеры с ППР с внутренним диаметром более 200 мм и разработана с учетом положений нормативного документа фирмы «KROHNE Altometer» «Ультразвуковой счетчик ALTOSONIC UFM 500. Методика проведения поверочных испытаний без использования эталонного объема».

Межповерочный интервал: не более одного года.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящей рекомендации использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ Р 50118-92 Термометры с вложенной шкалой длинные для точных измерений

ГОСТ Р 51232-98 Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества

ГОСТ 10-88 Нутромеры микрометрические. Технические условия

ГОСТ 166-89 Штангенциркули. Технические условия

ПР 50.2.006-94 Государственная система обеспечения единства измерений. Порядок проведения поверки средств измерений

Примечание - При пользовании настоящей рекомендацией целесообразно проверить действие ссылочных нормативных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящей рекомендацией руководствуются замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяют в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

При проведении поверки выполняют операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1

Наименование операции	Пункт рекомендации	Обязательность проведения при поверке
Наименование операции	Пункт рекомендации	первичной	периодической
Внешний осмотр	8.1	Да	Да
Опробование	8.2	Да	Да
Определение метрологических характеристик	8.3
Определение геометрических параметров ГПТР	8.3.1*	Да	Нет
Проверка выходных сигналов СК	8.3.2	Да	Да
Измерения параметров приемного сигнала	8.3.3	Да	Да
Проверка режима «нулевого расхода»	8.3.4	Да	Да
Измерения скорости распространения ультразвукового сигнала	8.3.5	Да	Да
* При выполнении операции допускается использование результатов измерений, выполненных службой обеспечения качества предприятия-изготовителя расходомеров.

4 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

4.1 При проведении поверки применяют следующие средства:

- вольтметр универсальный Щ31 по 3.349.033 ТУ кл. точности 0,01

- частотомер 43-64/1 по ДЛИ2.721.006 ТУ;

- осциллограф С1-114 по 2.044018 ТУ;

- термометр лабораторный по ГОСТ Р 50118 с ценой деления 0,1°С и диапазоном измерений 8...38°С;

- барометр-анероид БАММ по ТУ 25004-1618;

- психрометр МВ-34 по ТУ25-1607054;

- диагностическую систему SoundCheck с программным обеспечением SoundCheck program;

- штангенрейсмус ШР-Ш-0,1 по ГОСТ 166;

- нутромер макрометрический НМ 1250 по ГОСТ 10 с диапазоном измерений 50...3000 мм;

- штангенглубиномер ШГО-40,0 по ГОСТ 166.

4.2 Допускается применение других - аналогичных по назначению средств поверки с метрологическими характеристиками, не уступающими указанным в 4.1.

5 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ И К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРОВ

5.1. При проведении поверки соблюдают требования безопасности, определяемые:

- Правилами эксплуатации электроустановок потребителей, VI издание, 2003 г.;

- Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей, IV издание, 1994 г.;

- правилами безопасности при эксплуатации средств поверки, приведенных в их эксплуатационной документации.

5.2. К проведению поверки и обработки ее результатов допускают лиц с техническим образованием не ниже среднего, аттестованных в качестве поверителя; имеющих опыт проведения поверки средств измерений и допуск к работе с электроизмерительными приборами; изучивших настоящую рекомендацию и эксплуатационную документацию на средства поверки и расходомер; прошедших обучение и проверку знаний и допущенных к обслуживанию расходомеров и прошедших инструктаж по технике безопасности.

6 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

При проведении поверки соблюдают следующие условия:

6.1. Окружающая среда имеет следующие параметры:

- температура окружающего воздуха 15°С...25°С;

- относительная влажность не более 80 %;

- давление 86... 106,7 кПа;

6.2. Рабочей жидкостью является вода по ГОСТ Р 51232 с температурой 15°С…25°С.

6.3. Изменение температуры рабочей жидкости в процессе поверки: не более 2°С.

6.4. Параметры напряжения питания, вибрации, внешних магнитных полей находятся в пределах, нормированных в эксплуатационной документации на расходомер и средства поверки.

7 ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

При подготовке к поверке выполняют следующие работы:

а) проверяют наличие средств поверки согласно разделу 4 и действующих свидетельств о поверке или оттисков поверительных клейм;

б) проверяют комплектность, маркировку и правильность монтажа средств поверки и расходомера в соответствии с инструкциями по их эксплуатации;

в) проверяют соблюдение условий согласно разделам 5 и 6;

г) подготавливают к работе расходомер и средства поверки согласно их эксплуатационной документации;

д) подключают расходомер к источнику питания в соответствии с указаниями на фирменной табличке (напряжение, частота) и инструкцией по его эксплуатации;

е) вводят в СК расходомера базисные параметры, проводят выбор единиц измеряемых величин, устанавливают функцию устройства выдачи показаний в соответствии с инструкцией по эксплуатации и протоколом настройки СК;

ж) выдерживают перед поверкой расходомер в нерабочем состоянии не менее 30 мин, а затем во включенном состоянии не менее 30 мин.

8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

8.1. Внешний осмотр

При внешнем осмотре устанавливают соответствие расходомера следующим требованиям:

- комплектность и маркировка соответствуют технической документации;

- на расходомере отсутствуют внешние механические повреждения, влияющие на его работоспособность.

8.2. Опробование

При опробовании определяют работоспособность расходомера следующим образом:

- заполняют ППР расходомера водой;

- устанавливают режим показа расхода и объема дисплея СК расходомера в соответствии с инструкцией по эксплуатации (гл. 4.3, меню 1.2.1, 1.2.2);

- контролируют показания дисплея СК расходомера (при этом значение расхода равно нулю, показания сумматора (объем) неизменны).

8.3. Определение метрологических характеристик Определение метрологических характеристик осуществляют в соответствии с указаниями инструкции по эксплуатации расходомера.

8.3.1. Определение геометрических параметров ППР

Измерения геометрических параметров ППР проводят на предприятии-изготовителе в процессе изготовления с применением средств поверки, указанных в разделе 4.

Перед измерениями очищают внутреннюю поверхность ППР.

Измерения линейных параметров проводят с погрешностью не более 0,5 мм.

Отклонение смещения осей каналов от нормального значения (X = 0,5 R): не более 0,01 R.

8.3.1.1. Измерения внутреннего диаметра корпуса ППР

Внутренний диаметр ППР Д_вн измеряют нутромером НМ в сечении 1 - 1 (рисунок 1), перпендикулярного оси ППР, в двух плоскостях не менее трех раз.

Рисунок 1

Вычисляют среднее арифметическое значение результатов измерений и принимают его значением внутреннего диаметра.

8.3.1.2. Измерения расстояния между акустическими излучателями

Расстояние между осями акустических излучателей (далее - АИ) каждого акустического канала (далее - АК) по образующей, параллельной оси ППР, проводят последующей методике.

ПНР торцом устанавливают на разметочную плиту (рисунок 1). С помощью штангенрейсмуса от верхней и нижней кромок штуцеров АИ проводят отметку на образующую ПИР. Расстояние между отметками а и в измеряют не менее трех раз и вычисляют их среднее арифметическое значение А₁. Измерения повторяют для второго АК и вычисляют A₂.

Значения расстояний между осями В₁₍₂₎ вычисляют по формуле:

В₁₍₂₎ = А₁₍₂₎ - (d + 2l_ст), (1)

где d - диаметр АИ;

l_ст - толщина стенок штуцера.

Значения d, l_ст берут из чертежей на АИ для штуцера для данного типоразмера ПИР (рисунок 2).

1 - стенка трубы ППР; 2 - корпус штуцера; 3 - акустический излучатель

Рисунок 2

8.3.1.3. Измерения расстояния между АИ каждого АК ППР

Измерения осуществляет СК UFC 030 в автоматическом режиме.

Для этого ППР, заглушённый с одного конца прокладкой, заполняют водой, выдерживают при комнатной температуре не менее 30 мин для удаления воздуха и измеряют ее температуру с погрешностью не более 0,1°С.

По таблице 2 по измеренным значениям температуры воды t определяют значение скорости ультразвука в воде v и вводят в меню Fnct 5.04.07 СК.

В меню Fnct 5.04.08 и Fnct 5.04.09 регистрируют измеренные значения расстояний L₁ и L₂. Измерения повторяют не менее трех раз и вычисляют их среднее арифметическое значение. Таблица 2

t, °C	v, м/с
t, °C	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9
14	1462,4	1462,7	1463,1	1463,4	1463,8	1464,2	1464,5	1464,9	1465,2	1465,6
16	1469,4	1469,7	1470,0	1470,4	1470,7	1471,1	1471,4	1471,7	1472,1	1472,4
18	1476,0	1476,3	1476,7	1477,0	1477,3	1477,6	1477,9	1478,3	1478,6	1478,9
20	1482,3	1482,6	1482,9	1483,2	1483,5	1483,8	1484,1	1484,4	1484,7	1485,0
22	1488,3	1488,6	1488,9	1489,2	1489,5	1489,7	1490,0	1490,3	1490,6	1490,9
24	1493,9	1494,2	1494,5	1494,8	1495,0	1495,3	1495,6	1495,9	1496,1	1496,4
26	1499,3	1499,6	1499,8	1500,1	1500,4	1500,6	1500,8	1501,1	1501,4	1501,6
28	1504,3	1504,6	1504,8	1505,1	1505,3	1505,6	1505,8	1506,0	1506,2	1506,5
30	1509,1	1509,3	1509,6	1509,8	1510,0	1510,3	1510,5	1510,7	1510,9	1511,2

8.3.1.4. Определение длины активной части АК

Значения длин активной части осей АК L_a₁₍₂₎ вычисляют по формуле:

L_a1(2) = L₁₍₂₎ + 2l_к₁₍₂₎, (2)

где l_к1(2) - глубины карманов для АИ первого и второго АК.

Значения l_к1(2) берут из чертежей на АИ для штуцеров для данного типоразмера ППР (рисунок 2).

8.3.1.5. Определение расстояния между АИ в плоскости, перпендикулярной оси ППР

Расстояние между АИ С в плоскости, перпендикулярной оси ППР (длина хорды), вычисляют по формуле:

(3)

где В_1(2)к = В₁₍₂₎ - 2l_д1(2).

Значения l_д1(2) берут из чертежей на АИ для штуцеров для данного типоразмера ППР (рисунок 2).

Проверяют выполнение условия 0,85Д_вн ≤ С ≤ 0,88Д_вн.

8.3.1.6 Определение смещения оси АК относительно оси ППР Смещение оси АК X относительно оси ППР вычисляют по формуле:

(4)

Проверяют выполнение условия 0,49R ≤ X ≤ 0,51R, где R-радиус ППР.

8.3.1.7. Определение угла наклона оси АК относительно оси трубы ППР

Угол наклона оси АК а относительно оси трубы ППР вычисляют по формуле:

(5)

8.3.1.8. Вычисление постоянной ППР

Для каждого канала ППР и для расходомера вычисляют коэффициент ППР К_и, м³ по формулам:

(6)

(7)

где Д_вн - внутренний диаметр ППР, м;

R - радиус ППР, мм;

Х - смещение оси канала от оси трубопровода, мм;

α - угол наклона оси канала относительно оси трубы ППР.

Вычисляют значения К_р, м³, для нормированных значений параметров (α = 45°; Х = 0,5R, мм) по формуле:

К_р = 0,68Д³_вн (8)

Значения постоянной ППР G_k вычисляют по формуле:

(9)

Значение G_k вводят в память СК UFS 030 для корректировки результатов измерений

8.3.2. Проверка выходных сигналов СК

К соответствующим выходным клеммам СК подключают вольтметр Щ31 и частотомер 43-64/1.

Последовательно выбирают и устанавливают значения выходного тока 0; 4; 12; 20; 22 мА и регистрируют показания вольтметра.

Показания вольтметра: не более следующих выходных значений: 0 ± 0,02; 4 ± 0,008; 12 ± 0,024; 20 ± 0,04; 22 ± 0,048 мА.

Последовательно выбирают значения выходной частоты 1; 10; 100; 1000; 2000 Гц и регистрируют показания частотомера.

Показания частотомера: не более следующих выходных значений: 1 ± 0,002; 10 ± 0,02; 100 ± 0,2; 1000 ± 2; 2000 ± 4 Гц.

Проверку работы дисплея и микропроцессора проводят в режиме тестирования при подаче напряжения питания, при этом дисплей сигнального конвертора UFC 030 последовательно выдает следующие сообщения:

«UFC 030»

(номер программного обеспечения)

«STARTUP».

8.3.3. Измерения параметров приемного сигнала

Внутреннюю полость ППР заполняют водой и выдерживают при комнатной температуре не менее 30 мин для удаления пузырьков воздуха.

Измерения параметров сигнала и их оценку проводят по методике предприятия-изготовителя с использованием диагностической системы SoundCheck.

Перед поверкой очищают излучающие поверхности АИ и проводят измерения на рабочей жидкости в условиях эксплуатации.

8.3.4. Проверка режима «нулевого расхода»

Измерения проводят в условиях, указанных в 8.3.3.

Вводят режим измерений «нулевого расхода». На дисплее СК индицируется измеренное значение расхода, не превышающее 1,4·10^-3 Д_у, м³/ч, где Д_у - внутренний диаметр ППР, мм, или равное установленному значению «нулевого расхода».

Допускается отклонение от установленного значения не более чем на 0,2 %.

При периодической поверке допускается проводить измерения на рабочей жидкости, если имеется возможность остановки потока.

8.3.5. Измерения скорости распространения ультразвукового сигнала (далее - УС)

Измерения проводят в условиях, указанных в 8.3.3, на рабочей жидкости в условиях эксплуатации по следующей методике.

Вводят СК в меню режима измерений скорости УС и регистрируют измеренные значения. Полученные значения скорости УС V₁ сравнивают с известными значениями скорости УС в рабочей жидкости V₂, которые определяют по методике, изложенной в приложении А.

Относительное отклонение скоростей: не более 0,2 %.

8.3.6. При положительных результатах поверки по 8.3.1-8.3.5 расходомер допускают к применению для измерений объема и объемного расхода жидкостей (при соблюдении числа Re потока в диапазоне от 1·10⁴ до 1·10⁷) с пределами допускаемой относительной погрешности: ± 2,0 %.

9 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

9.1. Результаты поверки оформляют протоколом, который является неотъемлемой частью свидетельства.

9.2. При положительных результатах поверки оформляют свидетельство о поверке в соответствии ПР 50.2.006.

9.3. На лицевой стороне свидетельства о поверке записывают, что расходомер на основании поверки признан годным и допущен к применению с пределами допускаемой относительной погрешности: ± 2,0 %.

9.4. При отрицательных результатах поверки расходомер к эксплуатации не допускают, свидетельство о поверке аннулируют и выдают извещение о непригодности в соответствии с ПР 50.2.006.

ПРИЛОЖЕНИЕ А
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКОВОГО
СИГНАЛА В ЖИДКОСТИ

При отсутствии таблиц зависимости скорости УС от температуры жидкости скорость УС определяют с помощью приспособления, изображенного на рисунке А.1. Непосредственно перед измерениями скорости УС корпус приспособления (стальную скобу) погружают в исследуемую жидкость из трубопровода, а толщиномер настраивают для измерений скорости УС. Затем ультразвуковым толщиномером проводят непосредственные измерения скорости УС.

Для измерений скорости УС в жидкости допускается применение прибора УС-12 ИМ (ЩО 2.048.045 ТО), толщиномеров других типов и т.д.

Рисунок А.1