Поверка средств измерений. Разработка методики поверки термоэлектрического преобразователя ТЭУ-41

 

6.4 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

 

Обеспечение взрывозащиты при монтаже и эксплуатации могут применяться во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок в соответствии с установленной маркировкой взрывозащиты с соблюдением требований действующих «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ гл.7.3), «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭЭП, гл. 3.4), настоящего руководства по эксплуатации, инструкции по монтажу электрооборудования, в составе которого устанавливается преобразователь давления.

Перед монтажом ТП должен быть осмотрен. При этом необходимо обратить внимание на:

- предупредительные надписи, маркировку взрывозащиты и ее соответствие классу взрывоопасной зоны;

- отсутствие повреждений корпуса  ТП и элементов кабельного  ввода;

- состояние и надежность завинчивания  электрических контактных соединений, наличие всех крепежных элементов (болтов, гаек, шайб и т.д.);

- состояние элементов заземления.

При использовании ТП-2187Ехd необходимо предпринять меры по ограничению температуры взрывонепроницаемой оболочки вследствие нагрева от измеряемой.

Монтаж взрывозащищенных ТП производится в соответствии со схемами электрических соединений. Обеспеченно надежное присоединение жил кабеля к токоведущим контактам разъема, исключая возможность замыкания жил кабеля.

После монтажа необходимо проверить работоспособность ТП.

Все крепежные элементы должны быть затянуты, съемные детали должны прилегать к корпусу плотно, насколько позволяет это конструкция ТП.

Корпус ТП должен быть заземлен. Место присоединения наружного заземляющего проводника должно быть тщательно зачищено и, после присоединения заземляющего проводника, предохранено от коррозии путем нанесения консистентной смазки.

Обеспечение взрывобезопасности при эксплуатации

Прием ТП в эксплуатацию после их монтажа, организация эксплуатации и ремонта должны производиться в полном соответствии с гл. «Электроустановки во взрывоопасных зонах» ПТЭЭП, а также действующих инструкций на электрооборудование, в котором установлен ТП.

Эксплуатация ТП должна осуществляться таким образом, чтобы соблюдались все требования, указанные в подразделах «Обеспечение взрывозащищенности» и «Обеспечение взрывозащиты при монтаже и эксплуатации».

При эксплуатации необходимо наблюдать за нормальной работой ТП, проводить систематический внешний и профилактический осмотры.

При внешнем осмотре необходимо проверить:

- отсутствие обрывов или повреждения изоляции внешнего соединительного кабеля;

- отсутствие видимых механических  повреждений на корпусе преобразователя  давления.

При профилактическом осмотре должны быть выполнены все работы внешнего осмотра, а также проверено состояние контактных соединений внутри корпуса ТП, уплотнение кабеля в кабельном вводе. Периодичность профилактических осмотров устанавливается в зависимости от условий эксплуатации ТП.

Эксплуатация ТП с повреждениями и неисправностями запрещается.

Эксплуатация и техническое обслуживание ТП должны выполняться в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51330.13.

 

6.5 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ 30÷80%, МПА МОМ

 

При проведении поверки соблюдают следующие условия:

температура окружающего воздуха, 20±10 ºС;

относительная влажность окружающего воздуха, % 30÷80;

атмосферное давление, мПа 6,3;

напряжение питания, В 220÷4,4;

частота питающей сети, Гц 50÷1.

Операции, производимые со средствами поверки и поверяемыми ТП, в соответствии с эксплуатационной документацией и настоящим паспортом.

 

 

 

 

 

6.6 ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

 

Перед проведением поверки выполняют следующие подготовительные работы:

1) ТП выдерживают в условиях, установленных в п. 4.4.1. в течение 4 ч;

2) средства поверки подготавливают  к работе в соответствии с  эксплуатационной документацией.

3) ТП подготавливают к работе  в соответствии с ГОСТ 8.338.

 

6.7 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

 

Внешний осмотр

При внешнем осмотре устанавливают отсутствие механических повреждений, правильность маркировки, проверяют комплектность.

При наличии дефектов, влияющих на работоспособность ТП, несоответствия комплектности, маркировки определяют возможность дальнейшего их применения.

Перед монтажом ТП на месте эксплуатации на резьбовые соединения М22, М72х1,5 и

G1/2-А наносится смазка ЦИАТИМ-221 ГОСТ 9433-80.

У каждого ТП проверяют наличие паспорта с отметкой ОТК.

ТП поместить в измеряемую среду на глубину погружения не менее 250 мм или на глубину, соответствующую длине монтажной части, если длина монтажной части менее 250 мм.

Подключить ТП к измерительной схеме.

Проверку электрического сопротивления изоляции между цепью ЧЭ ТП и металлической частью защитной арматурой проводят мегаомметром Ф 4102.1-1М.

Сопротивление изоляции должно соответствовать не менее, МОм: 100;

Проверку электрической прочности изоляции производят между короткозамкнутыми зажимами ТП и металлической частью защитной арматуры.

Электрическая изоляция ТП выдерживает в течение 1 мин синусоидальное переменное напряжение 500 В частотой 50 Гц.

Определение т.э.д.с. ТП и чувствительных элементов

Определяют т.э.д.с. образцового термоэлектрического термометра (Еiобр) и т.э.д.с. чувствительных элементов (Еki) при температуре свободных концов, равной 0 °С в четырех температурных точках, соответствующих 10, 30, 50, 75 % рабочего диапазона ТП. Измерения начинают с образцового термометра и заканчивают последним поверяемым чувствительным элементом, после чего все измерения последовательно повторяют в обратном порядке. Интервалы времени между отсчетами т.э.д.с. должны быть примерно одинаковыми.

Определяют температуру образцового термометра (t iобр) по измеренному значению т.э.д.с. образцового термоэлектрического термометра и данным свидетельства о его поверке.

По стандартной градуирочной таблице, указанной в ГОСТ Р 8.585, находят ближайшие к Е ki значения Е ni, соответствующие температурам t ni.

Поправку к температурам определяют по формуле

 

Δ tni =( Eki −E ni)/(dE/ dt) (4.5.1)

 

где dE/dt - приращение т.э.д.с., рассчитанное для измеренного значения температуры t ni на основании данных таблиц 1÷20 ГОС Р.8.585.

Температуру измеряемой среды t i рассчитывают по формуле

 

t i = t ni + Δ t ni . (4.5.2)

 

Отклонение измеряемой температуры (δ t i) определяется по формуле

 

 

δ ti = ti - ti обр (4.5.3)

 

Необходимо произвести расчёт погрешности преобразователя по схеме приведенной в п. 4.9 – Обработка результатов измерений. Для Т=100 С°, для Т=300 С°, для Т=500 С°

Оформить результаты в форме табл. 3.

Полученное значение δ t i не должно превышать значения допускаемого отклонения от НСХ для данной модификации и класса, установленных в паспорте.

Проверка стабильности ТП.

Стабильность ТП проверяют по ГОСТ 8.338 и ГОСТ 6616.

Измеряют т.э.д.с. до и после выдержки ТП при температуре верхнего значения рабочего диапазона в течение 2 ч.

Изменения НСХ ТП после воздействия этих температур не должны быть более 0,5 допускаемых отклонений.

 

6.8 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

 

При обработке результатов измерений необходимо произвести расчёт погрешности преобразователя по схеме приведенной ниже и оформить результаты в виде таблицы.

- Для Т=100 С°;

- Для Т=300 С°;

- Для Т=500 С°.

7. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

При: Т=100°С

1) Находим среднее арифметическое значение , которое принимают за оценку результата измерений:

2) Отклонения измеренных значений от среднего арифметического значения:

3) Определяют характеристику рассеяния измеренных значений относительно среднего арифметического – среднюю квадратическую погрешность S единичного измерения в ряду многократных измерений:

4) Проверяем наличие промахов, то есть таких измеренных значений, которые выпадают из полученного ряда значений. К таким значениям относятся значения xi , для которых выполняется неравенство:

0,1≤0,4

0,6

0,4 – промах

0,2≤0,4

0,4≥0,4 – промах

0,1≤0,4

Эти значения исключают из ряда измерений, а значение и S пересчитывают заново для оставшихся значений;

5) Среднее арифметическое значение и средняя квадратическая погрешность , без промахов:

 

6) Для оценки надежности полученного таким образом результата измерений вводят коэффициент t(n,p), зависящий от числа n измеренных значений и от уровня р доверительной вероятности, который показывает вероятность того, что полученная оценка результата измерений не превышает границы :

Где коэффициент t(n,p) = 4,54 (3;0.98), находится в таблице функции Стьюдента

7) Среднее арифметическое значение принимают в качестве результата измерений только для оценки случайной погрешности средства измерений. Если при сравнении с эталоном, дающим действительное значение x0 измеряемой величины, имеется расхождение:

то оно обусловлено наличием систематической погрешности.

8) Суммарную погрешность средства измерений определяют по формуле, которая учитывает влияние систематической и случайной погрешностей:

9) Соответствие полученного значения погрешности нормируемому значению ΔН допускаемой погрешности, установленному в технической документации для данного типа средств измерений, определяют по формуле:

На основании полученных результатов расчётов, составляется протокол испытаний, а также свидетельство об утверждении типа.

При: Т=300°С

Находим среднее арифметическое значение , которое принимают за оценку результата измерений:

Отклонения измеренных значений от среднего арифметического значения:

Определяют характеристику рассеяния измеренных значений относительно среднего арифметического – среднюю квадратическую погрешность S единичного измерения в ряду многократных измерений:

Проверяем наличие промахов, то есть таких измеренных значений, которые выпадают из полученного ряда значений. К таким значениям относятся значения xi , для которых выполняется неравенство:

 – промах

≤

≥ – промах

≤

Эти значения исключают из ряда измерений, а значение и S пересчитывают заново для оставшихся значений;

Среднее арифметическое значение и средняя квадратическая погрешность , без промахов:

 

Для оценки надежности полученного таким образом результата измерений вводят коэффициент t(n,p), зависящий от числа n измеренных значений и от уровня р доверительной вероятности, который показывает вероятность того, что полученная оценка результата измерений не превышает границы :

Где коэффициент t(n,p) = 6.97(3;0.98), находится в таблице функции Стьюдента

Среднее арифметическое значение принимают в качестве результата измерений только для оценки случайной погрешности средства измерений. Если при сравнении с эталоном, дающим действительное значение x0 измеряемой величины, имеется расхождение:

то оно обусловлено наличием систематической погрешности.

Суммарную погрешность средства измерений определяют по формуле, которая учитывает влияние систематической и случайной погрешностей:

Соответствие полученного значения погрешности нормируемому значению ΔН допускаемой погрешности, установленному в технической документации для данного типа средств измерений, определяют по формуле:

На основании полученных результатов расчётов, составляется протокол испытаний, а также свидетельство об утверждении типа.

При: Т=500°С