РД 52.08.758-2011. Руководящий документ. Уровнемер гидростатический DST-22. Методика поверки

(утв. Росгидрометом 25.10.2011)

Росгидромета И. А. Шумаковым 25 октября 2011 года

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

УРОВНЕМЕР ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ DST-22

РД 52.08.758-2011

Дата введения 1 апреля 2012 года

Данный документ регламентирует поверку гидростатических уровнемеров типа DST-22 на местах эксплуатации с помощью калибратора давления типа CPH 6000.

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением «Государственный гидрологический институт» (ФГБУ «ГГИ») Росгидромета.

2 РАЗРАБОТЧИКИ: Д.А. Коновалов, канд. физ. наук (руководитель темы); Г.В. Рышма, канд. тех. наук; А.Ю. Тимофеев, ведущий инженер.

1. Область применения

Руководящий документ устанавливает методику поверки уровнемера DST-22 на местах эксплуатации при помощи комплекта калибратора давления типа CPH 6000 (далее — комплект CPH 6000) производства компании WIKA GmbH & Co. (Германия) [2].

Для регистрации измеренных данных применяется многоканальный регистратор (контроллер) «UNILOG» (далее — регистратор UNILOG) производства фирмы SEBA Hydrometrie GmbH (Германия) [3].

1.2. Настоящий руководящий документ предназначен для периодической поверки уровнемеров DST-22 в метрологических службах организаций Росгидромета, аккредитованных на право проведения поверки в установленном порядке. Первичная поверка уровнемера DST-22 производится по МП 2550-0138. Межповерочный интервал составляет 1 год.

2. Нормативные ссылки

В настоящем руководящем документе использованы ссылки на следующие нормативные документы:

• ГОСТ 8.009-84. Государственная система обеспечения единства измерений. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений;
• ПР 50.2.006-94. Государственная система обеспечения единства измерений. Порядок проведения поверки средств измерений;
• РТ 02-2008. Организация поверки средств измерений и порядок разработки документов на методики поверки;
• МП 2550-0138-2010. Комплексы гидрологические автоматизированные АГК-1. Методика поверки.

3. Операции поверки

3.1. Организация поверки осуществляется в соответствии с требованиями РТ 02.

3.2. При проведении периодической поверки уровнемеров DST-22 должны выполняться операции, представленные в таблице.

4. Средства поверки

4.1. Проведение поверки уровнемера DST-22 [1] осуществляется с помощью комплекта CPH 6000 [2], который включает в себя:

а) калибратор давления CPH 6000 (далее — калибратор CPH 6000);

б) преобразователь давления CPT 6000 (далее — эталонный датчик CPT 6000): - диапазон измеряемого уровня воды, м ..................... от 0 до 10; - предел допускаемой приведенной погрешности, % ................. 0,25;

в) устройство создания давления CPP 30 (далее — насос CPP 30).

4.2 При проведении поверки используются вспомогательные средства измерений:

а) термометр: - диапазон измерения температуры, °C ..................... от 0 до +45; - погрешность измерения температуры, °C, не более ............ +/- 0,5;

б) средство измерения влажности воздуха: - диапазон измерения, % .................................. от 0 до 100; - погрешность измерения, %, не более .......................... +/- 10;

в) средство измерения атмосферного давления: - диапазон измерения, кПа ........................... от 66,7 до 106,7; - погрешность измерения, кПа, не более ......................... +/- 1.

4.3. При проведении поверки используется дополнительное оборудование — регистратор UNILOG [3].

Допускается применение средств измерений, имеющих аналогичные технические характеристики и обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.

4.4. Все эталонные и вспомогательные средства измерений должны иметь действующие свидетельства по их поверке.

5. Требования к квалификации поверителей и требования безопасности

5.1. К выполнению поверки допускаются лица — поверители, которым предоставлено право поверки средств гидрометеорологических измерений. Поверитель должен быть ознакомлен с нормативной и технической документацией на средства измерений и объект поверки.

5.2. При подготовке и проведении поверки уровнемеров следует соблюдать требования по технике безопасности, установленные в эксплуатационной документации на приборы [1] - [3].

6. Условия поверки

6.1. Поверка уровнемеров DST-22 проводится в месте его непосредственной установки.

6.2 При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

- <a id="p100065"></a>температура окружающего воздуха, °C .................... от 0 до +45;
- <a id="p100066"></a>относительная влажность воздуха, % ...................... от 0 до 85;
- <a id="p100067"></a>атмосферное давление, кПа ......................... от 66,7 до 106,7.

7. Подготовка поверки

7.1. Перед проведением поверки уровнемер DST-22 следует извлечь из воды и просушить. В зависимости от способа установки изъятие уровнемера DST-22 выполняется двумя способами.

1. Уровнемер DST-22 размещен в трубе. Со стороны поверяемого датчика вытягивается кабель на длину, достаточную для извлечения уровнемера DST-22 из воды.

2. Уровнемер DST-22 размещен в цилиндрической конструкции, представленной на рисунке А.1 (приложение А). Необходимо вытянуть достаточное количество кабеля, затем изъять уровнемер DST-22 из воды.

7.2. После изъятия уровнемера DST-22, подключенного к регистратору UNILOG (см. руководство по эксплуатации [3]), необходимо подключить его к элементам комплекта CPH 6000 в соответствии со схемой (рисунок 1).

Рисунок 1 — Схема сборки системы для поверки уровнемера DST-22: 1 — эталонный датчик CPT 6000; 2 — вентиль регулировки давления; 3 — вентиль спуска/запора давления; 4 — стопорные гайки; 5 — переходник № 1 (входит в комплект поставки); 6 — переходник № 2 (дополнительная комплектация); 7 — уровнемер DST-22; 8 — регистратор UNILOG; 9 — калибратор CPH 6000; 10 — насос CPP 30

Во время сборки и разборки схемы, вентиль спуска/запора давления 3 (см. рисунок 1) должен быть вывернут, чтобы избежать повышенного давления в системе и повреждения мембран эталонного датчика CPT 6000 и уровнемера DST-22.

7.3. Эталонный датчик CPT 6000 1 подключается к насосу CPP 30 10 (см. рисунок 1).

7.4. Уровнемер DST-22 7 подключается к насосу CPP 30 10 посредством дополнительных переходников № 1 5 и № 2 6. Предварительно в месте посадки уровнемера DST-22 необходимо плотно обмотать резьбу переходника № 1 уплотнительным материалом (например, лентой ФУМ) для исключения утечки воздуха или предпринять другие меры по герметизации узла.

Сборка системы должна выполняться при полном отсутствии влаги на резьбовых элементах, мембране уровнемера DST-22 и внутренних полостях переходников.

7.5. Интерфейс пользователя калибратора CPH 6000 включает в себя «Меню установок», пронумерованные клавиши, клавиши выбора и подтверждения команд и др. [2]. Калибратор CPH 6000 имеет три режима работы:

• «MEASUARING/измерения» <*>;
• «CALIBRATION/калибровка»;
• «SWITCH TEST/проверка переключателей».

<*> Здесь и далее через дробь приведен перевод элементов интерфейса калибратора CPH 6000 на русский язык.

7.6. Для поверки уровнемера DST-22 необходимо использовать режим «CALIBRATION/калибровка».

Перед началом поверки выполняется настройка режима, как показано на рисунке 2. С этой целью следует выставить следующие параметры настройки:

• в поле «Testitem/тип» поверяемого устройства установить «mechan»;
• поле «ID no/заводской номер» поверяемого уровнемера и «Tag no/порядковый или иной номер» поверки не менять, так как данная информация нигде не сохраняется;
• в полях «R.-Start/начало» и «Range-End/конец» диапазона измерений установить «0» и «1000» соответственно;
• в поле «Class/класс» указан тип погрешности, определяемой калибратором CPH 6000. Информационный канал поверяемого уровнемера DST-22 к калибратору CPH 6000 не подключен. Так как калибратор не воспринимает измерительную информацию уровнемера, заданное значение менять не следует;
• если выделить поле «Unit/размерность» и нажать клавишу с левой или правой стрелкой, появится список единиц измерения давления, как показано на рисунке 3; далее необходимо выделить размерность cmH2O <*>. Ниже списка в поле «Resolution/разрядность» установить «0.0» и нажать «Select/выбор» [2];
• в поле «Pressuretype/тип» давления установить «rel» (избыточное);
• в поле «Medium/среда» установить «gas»;
• в поле «PowerSupply/наличие источника питания» установить «OFF».

<*> Используемая калибратором CPH 6000 размерность давления cmH2O/см вод. ст., соответствующая размерности уровня воды, необходима потому, что регистратор UNILOG также выдает результаты измерения в см.

Рисунок 2 — Настройки режима «CALIBRATION/калибровка»

Рисунок 3 - Настройки единиц измерения давления

7.7 В режиме "CALIBRATION/калибровка" следует установить измерительные точки:

• в поле "Set/установка" (левая сторона) заданное по умолчанию значение "0" не менять;
• выделить правую сторону поля "Set/установка" (появится черный прямоугольник) и с помощью клавиш со стрелками влево-право установить значение поля "TestPoint/измерительные точки", равным "1". С помощью цифровых клавиш калибратора CPH 6000 назначить значение первой измерительной точки, равной "0";
• не снимая выделения поля "Set/установка" (правая сторона), с помощью клавиши с правой стрелкой установить значение поля "TestPoint/измерительные точки", равным "2". С помощью цифровых клавиш назначить значение второй измерительной точки, равным "500.0";
• далее аналогично ввести значения всех измерительных точек: "0.0", "500.0", "1000.0", "500.0", "0.0" см вод. ст.

Калибратор CPH 6000 сохранит в памяти все измерительные точки. После их ввода нажать клавишу "Select/выбор" на панели калибратора CPH 6000. Все значения параметров настройки и точек поверки сохранятся в памяти калибратора CPH 6000; система готова для непосредственных измерений.

7.8 Далее необходимо перейти в режим "CALIBRATION/калибровка".

Если показания эталонного датчика CPT 6000 отличны от нуля при отсутствии давления в системе, необходимо перейти в пункт главного меню "Functions/функции" [2]. В появившемся окне (см. рисунок 3) появятся параметры корректировки:

• поле "Ref/текущие показания" эталонного датчика CPT 6000;
• поле "Tare/значение" сдвижки нуля.

Необходимо установить параметры корректировки, равные начальным показаниям эталонного датчика CPT 6000, как показано на рисунке 4.

Рисунок 4 - Элемент меню "Functions/функции"

7.9. Регистратор UNILOG должен быть переведен в режим отображения информационного канала, отвечающего за показания уровнемера DST-22 [3].

8. Проведение поверки

8.1. Внешний осмотр

При проведении внешнего осмотра уровнемера DST-22 устанавливают:

• соответствие прибора эксплуатационной документации;
• отсутствие и/или наличие механических повреждений и следов коррозии на корпусе и деталях прибора, что может повлиять на его метрологические характеристики.

8.2. Опробование

8.2.1 При опробовании необходимо провести следующие действия (см. рисунок 1):

• вывернуть стопорные насоса гайки 4 до крайнего нижнего положения;
• завернуть вентиль спуска/запора давления 3;
• скорректировать начальные показания калибратора CPH 6000, если это необходимо по 7.8;
• осуществить опрос регистратора UNILOG с целью проверки начального значения показаний уровнемера DST-22;
• установить насосом CPP 30 давление, равное 1000 см вод. ст. и выдержать 60 с, наблюдая за значениями давления на дисплее калибратора CPH 6000 и через 60 с опросить регистратор UNILOG.

Если в течение 60 с падение давления на калибраторе CPH 6000 и регистраторе UNILOG составит менее 0,5 см вод. ст., то систему следует считать достаточно герметичной для обеспечения условий поверки, а уровнемер DST-22 - работоспособным.

8.2.2. Далее необходимо устранить давление в системе, вывернув вентиль спуска/запора давления 3. Показания эталонного датчика CPT 6000 и уровнемера DST-22 в этом случае должны вернуться к начальным. В противном случае необходимо проверить мембрану уровнемера DST-22 на наличие воды и/или инородных включений и протереть его резьбовое соединение.

8.2.3 Для обеспечения измерений следует:

• при отпущенном вывернутом вентиле спуска/запора давления 3 открутить вентиль регулировки давления 2 так, чтобы расстояние между ним и корпусом насоса CPP 30 по вскрывшейся резьбе составляло 1,5 - 2 см, что обеспечит точную настройку давления в дальнейшем;
• завернуть вентиль спуска/запора давления 3.

8.3. Выполнение измерений

Для выполнения измерений необходимо:

• перейти в режим "CALIBRATION/калибровка";
• нажать кнопку "Select/выбор" на панели калибратора CPH 6000, чтобы перейти в режим непосредственных измерений;
• установить на калибраторе CPH 6000 первую измерительную точку;
• задать давление (насосом CPP 30), равное значению, указанному на дисплее калибратора CPH 6000, как показано на рисунке 5 (в красной рамке - показания эталонного датчика CPT 6000, а в зеленой - заданная измерительная точка);
• если значение давления на эталонном датчике CPT 6000 совпадает с заданным значением не точно, необходимо осуществить корректировку путем закручивания или выкручивания винта регулировки давления 2 (см. рисунок 1);
• осуществить опрос регистратора UNILOG, нажав клавишу "OK" на панели регистратора UNILOG;
• после опроса регистратора UNILOG записать значения давления с дисплеев регистратора UNILOG (Hур) и калибратора CPH 6000 (Hэталон) в протокол по форме, представленной в приложении Б;
• с помощью клавиши правой стрелки-указателя на панели калибратора CPH 6000 перейти к следующей измерительной точке и повторить задание значений давления, указанного на дисплее калибратора CPH 6000, опрос регистратора UNILOG и запись этих значений в протокол (см. приложение Б);
• задать поочередно давления всех точек измерения, производя опрос регистратора, и записать все значения в протокол.

Примечания

1. Полученные с дисплея регистратора UNILOG значения давления при необходимости следует перевести в сантиметры.

2. Первые три измерительные точки ("0.0", "500.0", "1000.0") относятся к прямому ходу давления, а последние ("1000.0", "500.0", "0.0") - к обратному.

3. При снятии показаний давления при прямом ходе после достижения измерительной точкой значения давления, равного 1000.0 см вод. ст., необходимо выждать 30 с и повторить снятие показаний. Полученные после 30 с показания давления будут относиться к обратному ходу и измерительной точке со значением 1000.0 см вод. ст.

4. При необходимости могут проводиться измерения в других дополнительных точках, отличных по значению от обязательных.

Рисунок 5 - Меню непосредственных измерений

8.4. Определение метрологических характеристик

8.4.1. Погрешность измерений уровня воды с помощью уровнемера DST-22 определяется в соответствии с требованиями ГОСТ 8.009.

8.4.2. Абсолютную погрешность уровнемера DST-22 определяют как разность между его показаниями, снятыми с регистратора UNILOG, и показаниями эталонного датчика CPT 6000, снятыми с калибратора CPH 6000 в i-й измерительной (контрольной) точке при прямом и обратном ходах.

Абсолютная погрешность для уровнемера DST-22 определяется по формулам

\Delta_{i_\text{пр}} = \text{Н}_{i_\text{пр}}^{\text{ур}} - \text{Н}_{i_\text{пр}}^{\text{эталон}}; (1)

\Delta_{i_\text{обр}} = \text{Н}_{i_\text{обр}}^{\text{ур}} - \text{Н}_{i_\text{обр}}^{\text{эталон}}, (2)

где \Delta_{i_\text{пр}} и \Delta_{i_\text{обр}} - абсолютная погрешность уровнемера DST-22 при прямом и обратном ходах изменения давления, соответственно, см вод. ст.;

\text{Н}_{i_\text{пр}}^{\text{эталон}} , \text{Н}_{i_\text{пр}}^{\text{ур}} , \text{Н}_{i_\text{обр}}^{\text{эталон}} , \text{Н}_{i_\text{обр}}^{\text{ур}} - показания уровнемера DST-22 и эталонного датчиков CPT 6000 при прямом и обратном ходах изменения давления, соответственно, см вод. ст.

Максимально допустимое значение абсолютной погрешности для прямого и обратного хода равно 1,0 см вод. ст.

8.4.3 Относительная приведенная погрешность \delta_{\text{прив}} , %, определяется по формуле

\delta_{\text{прив}} = \Delta_{\text{Н}}/\text{Н } \cdot 100, (3)

где H - верхний предел диапазона измерений, равный 1000 см вод. ст.;

\Delta_{\text{Н}} - наибольшая абсолютная погрешность, полученная по результатам расчета прямого и обратного хода.

Для уровнемера DST-22 предельно допустимое значение относительной приведенной погрешности равно 0,1%.

9. Оформление результатов поверки

9.1. После расчета абсолютной и относительной приведенных погрешностей поверитель принимает решение о результате поверки уровнемера DST-22.

Уровнемер DST-22 признается прошедшим поверку, если выполняются условие

\delta_{\text{прив}} \leq \pm 0,1\%. (4)

9.2. Результаты поверки оформляются в виде протокола. Форма протокола результатов поверки уровнемера DST-22 приведена в приложении Б.

9.3. При выполнении условия (4) на уровнемер DST-22 выдают свидетельство о поверке сроком на 1 год по форме, представленной в ПР 50.2.006 (приложение А).

9.4. При отрицательных результатах поверки уровнемера DST-22 выдается извещение о его непригодности к применению по форме, приведенной в ПР 50.2.006 (приложение В). Свидетельство о поверке аннулируется.

Приложение А (справочное)

УСТАНОВКА УРОВНЕМЕРА DST-22 В ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ КОНСТРУКЦИИ

Рисунок А.1 - Установка уровнемера DST-22 в цилиндрической конструкции: 1) глубина погружения уровнемера DST-22 h зависит от вида грунта; 2) размеры даны в миллиметрах

Приложение Б (обязательное)

ФОРМА ПРОТОКОЛА ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ УРОВНЕМЕРА DST-22

ПРОТОКОЛ N __________________________

проведения поверки уровнемера DST-22 на местах эксплуатации с помощью калибратора давления CPH 6000

от "____" ____________ 20__ г.

1. <a id="p100230"></a>Заводской номер уровнемера DST-22: _________________________________

2. <a id="p100231"></a>Место и время проведения поверки: __________________________________

3. <a id="p100232"></a>Условия проведения поверки: ________________________________________

4. <a id="p100233"></a>Эталонные средства измерений: ______________________________________

5. <a id="p100234"></a>Результаты поверки:

БИБЛИОГРАФИЯ