СКАЧАТЬ:  laba_davlenie.zip [1,11 Mb] (cкачиваний: 193)

 

 

ОТЧЕТ

на тему: «Проведение поверки средств измерений давления на примере датчика давления типа «МЕТРАН 55»»

 

по дисциплине: «Поверка средств измерений расхода, температуры, давления и состава жидкости»

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

1. Теоретическая часть………………………………………………………………..3

1.1.         Описание и технические характеристики датчика давления «МЕТРАН-55»…………..........................................................................................................3

1.2.         Принцип действия датчика давления «МЕТРАН-55»………………..………5

1. Методика поверки………………………………………………………………….6

2.1.         Операции проверки…………………………………………………………......6

2.2.         Средства поверки…………………………………………………………….....6

2.3.         Условия проведения поверки…………………………………………………..9

2.4.         Проведение поверки…………………………………………………...............10

1. Результаты калибровки…………………………………………………………...22
2. Приложения к методике поверки………………………………………………...24

 

 

Цель данной работы – ознакомиться с основными понятиями поверки средств измерений, с проведение поверки средств измерений давления с помощью датчика давления «МЕТРАН».

1. 1.     ТЕОРИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1.         Описание и технические характеристики датчика давления серии «МЕТРАН- 55»

Малогабаритные датчики Метран-55 (рис. 1) предназначены для работы в различных отраслях промышленности, системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами и  обеспечивают непрерывное преобразование измеряемых величин избыточного (ДИ), абсолютного (ДА) давления, разрежения (ДВ), давления-разрежения (ДИВ) нейтральных и агрессивных сред в унифицированный токовый выходной сигнал.

Простота конструкции, надежность, малые габариты, невысокая стоимость обеспечивают повышенный спрос потребителей.

Преимущества датчиков исполнения МП:

• погрешность измерений ±0,15; ±0,25; ±0,5%;
• диапазон перенастройки 10:1;
• самодиагностика;
• встроенный фильтр радиопомех;
• микропроцессорная электроника;
• возможность простой и удобной настройки значений выходного сигнала, соответствующих нижнему и верхнему значениям измеряемого давления, кнопочными переключателями.

 

Рис. 1. Датчик давления Метран-55

Технические характеристики расходомера представлены в таблице 1.

Таблица 1

Технические характеристики

 

Пределы допускаемой основной приведенной погрешности для датчиков МП

Таблица 2

 

Р_в – верхний предел (диапазон) измерений, выбранный в соответствии с рядом верхних пределов измерений по ГОСТ 22520;

Р_max – максимальный верхний предел измерений для данной модели датчика (сумма абсолютных максимальных значений верхних пределов измерений избыточного давления (P_max) и разрежения.

 

1.2.         Принцип действия датчика давления «МЕТРАН-55»

Датчик давления Метран-55 состоит из преобразователя давления – измерительного блока (ИБ) и электронного преобразователя (ЭП) (рис. 2).

 

Рис. 2. Схема датчика Метран-55

Измеряемое давление подается в рабочую полость датчика и воздействует непосредственно на измерительную мембрану тензопреобразователя, вызывая ее прогиб.

Чувствительный элемент – пластина монокристаллического сапфира с кремниевыми пленочными тензорезисторами (структура КНС), соединенная с металлической мембраной тензопреобразователя. Тензорезисторы соединены в мостовую схему. Деформация измерительной мембраны (деформация мембраны тензопреобразователя) приводит к пропорциональному изменению сопротивления тензорезисторов и разбалансу мостовой схемы. Электрический сигнал с выхода мостовой схемы датчиков поступает в электронный блок, где преобразуется в унифицированный токовый сигнал.

 

Датчики МП имеют два режима работы:

• режим измерения давления;
• режим установки и контроля параметров измерения.

В режиме измерения давления датчики обеспечивают постоянный контроль своей работы и, в случае неисправности, формируют сообщение в виде уменьшения выходного сигнала ниже предельного.

Датчики МП имеют 2 кнопочных переключателя, расположенные под крышкой электронного преобразователя, позволяющие устанавливать значение выходного сигнала, соответствующее нижнему (кнопка 1) и верхнему (кнопка 2) предельным значениям измеряемого параметра, а также имеет встроенный в корпус светодиод, позволяющий визуально контролировать настройку датчика.

Датчики МП являются многопредельными и могут быть перенастроены на любой стандартный или нестандартный диапазон измерений в пределах данной модели (табл.1), а также обеспечивают возможность настройки на смещенный диапазон измерений.

Датчики МП имеют встроенный в ЭП фильтр радиопомех.

 

1. 2.     МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

2.1.         Операции поверки.

При проведении поверки выполняют следующие операции:

-    внешний осмотр;

-    опробование;

-    определение основной погрешности датчика;

-    определение вариации выходного сигнала датчика.

2.2.         Средства поверки.

При проведении поверки применяют средства, указанные в таблице 3.

Таблица 3.

Наименование средств поверки	Основные метрологические и технические характеристики средств поверки
Манометр абсолютного давления МПА – 15	Пределы допускаемой основной абсолютной по­грешности ±6,65 Па в диапазоне 0…20кПа; ±13,3 Па в диапазоне 20…133 кПа; пределы допус­каемой основной погрешности ±0,01% от действительного значения измеряемого давления в диапа­зоне 133...400 кПа.
Микроманометр МКМ – 4	Класс точности 0,01. Диапазон измерений 0,1…4,0 кПа.
Микроманометр МКВ-250	Пределы измерений 0...2,5 кПа; класс точности 0,01 и 0,02.
Портативный калибратор давления (избыточного, вакуумметрического и разности давлений ) ПКД-10	Пределы измерений 0,01...100кПа. Пределы до­пускаемой основной погрешности ±0,05% от изме­ряемого давления.
Задатчик давления «Воздух-1600"	Пределы воспроизведения избыточного давления от 20Па до 16кПа. Пределы допускаемой основ­ной погрешности в диапазоне от 20 до 500Па - ±0,1 Па; свыше 500 Па и до 16 кПа - ±0.02% от за­даваемого давления. В комплекте с блоком опор­ного давления (200, 300Па и более) пределы вос­произведения разности давлений от 5Па до 5кПа; пределы допускаемой основной погрешности в диапазоне до 500Па - ±0,14 Па.
Задатчик давления «Воздух-1,6»	Пределы воспроизведения избыточного давления от 1 до 160кПа. Пределы допускаемой основной погрешности - ±0,02%, ±0,05% от задаваемого давления.
Задатчик давления «Воздух - 2,5»	Пределы воспроизведения избыточного давления от 2,5 до 250кПа. Пределы допускаемой основной погрешности: ±0,02 %, ±0,05% от задаваемого дав­ления.
Задатчик давления «Воздух - 6,3»	Пределы воспроизведения избыточного давления от 10 до 630кПа. Пределы допускаемой основной погрешности: +0,02%, ±0,05%.
Задатчик вакуумметрического давления «Воздух - 0,4В»	Пределы воспроизведения разрежения от минус 0,8 до минус 40кПа. Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности ±0,08 Па в диапазоне из­мерений 0.8...4,0кПа. Пределы допускаемой ос­новной погрешности в диапазоне измерений 4...40 кПа: ±0,02%, ±0,05% от задаваемого давле­ния.
Манометр грузопоршневой МП-2,5 1 и 11 разрядов ; ГОСТ 8291-83	Пределы допускаемой основной погрешности: ±0,02%, ±0,05% от измеряемого давления в диапа­зоне измерений от 25 кПа до 0,25 МПа.
Манометр грузопоршневой МП-6 1 и 11 разрядов; ГОСТ 8291-83	Пределы допускаемой основной погрешности: ±0,02%, ±0.05% от измеряемого давления в диапа­зоне измерений от 0,04 до 0,6 МПа.
Манометр грузопоршневой МП-60 1 и 11 разрядов; ГОСТ 8291-83	Пределы допускаемой основной погрешности: ±0,02%. ±0,05% от измеряемого давления в диапа­зоне измерений от 0,1 до 6 МПа.
Манометр грузопоршневой МП-600 1 и 11 разрядов ; ГОСТ 8291-83	Пределы допускаемой основной погрешности: ±0,02%, ±0,05% от измеряемого давления в диапа­зоне измерений от 1 до 60 МПа.
Манометр грузопоршневой МП-2500 1 и 11 разряда; ГОСТ 8291-83	Пределы допускаемой основной погрешности ±0.05% от измеряемого давления в диапазоне из­мерений от 25 до 250 МПа.
Манометр грузопоршневой МВП-2,5 ГОСТ 8291-83	Пределы измерений избыточного давления 0-0.25 МПа; вакуумметрического давления (разре­жения) 0-0,1 МПа. Пределы допускаемой основной погрешности: ±5 Па при давлении (избыточном или вакуумметрическом) в пределах 0-0,01 МПа и ±0.05% от измеряемого значения при давлении свыше 0,01 МПа
Задатчик вакуумметрического давления «Метран- 503 »	Пределы воспроизведения разрежения от минус 0,6 до минус 60 кПа. Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности ±0,6 Па в диапазоне из­мерений 0.6...4 кПа. Пределы допускаемой основ­ной погрешности в диапазоне измерений 4...60кПа ±0,02% от задаваемого давления.
Барометр М67	Пределы измерений 610...900мм рт. ст.; погреш­ность измерений ±0,8 мм рт. ст.
Вакуумметр теплоэлектриче­ский ВТБ-1	Пределы измерений 0,002...750 мм рт. ст.
Манометр для точных изме­рений МТИ	Пределы измерений от 0,25 до 160 МПа. Класс точности 0,6.
Вакуумметр для точных изме­рений ВТИ	Пределы измерений 0...0,1 МПа. Класс точно­сти I.
Термометр ртутный стеклян­ный лабораторный	Пределы измерений 0…55"С. Цена деления шкалы 0,1°С. Пределы допускаемой погрешно­сти ±0,2°С.
Образцовая катушка сопро­тивления РЗЗI	Класс точности 0,01, Сопротивление 100 0м
Мера электрического сопротивления однозначная МС 3006	Класс точности 0,001. Сопротивление от 1 Ом до 100 кОм
Магазин сопротивлений Р 33, ГОСТ 23737-79	Класс точности 0,2. Сопротивление до 99999,9 Ом.
Магазин сопротивлений Р4831	Класс точности 0,02/2.10‘6. Сопротивление до 111111,1 Ом
Вольтметр универсальный В7 – 54/3. ГОСТ Р 51350-99	Верхний предел измерений напряжения посто­янного тока 200 В. Предел допускаемой ос­новной погрешности измерения напряжения постоянного тока ± 0,0015%.
Компаратор напряжения постоянного тока Р 3003 М1	Класс точности 0,001. Верхний предел измерений 2,121111 В.
Источник постоянного тока Б5-8 или Б5-45	Наибольшее значение напряжения на выходе 50 В. Допускаемое отклонение ±0.5% от уста­новленного значения напряжения.
Модем HART/RS 232	Преобразователь сигналов HART в сигналы ин­терфейса RS 232 для связи датчика с персо­нальным компьютером через его стандартный последовательный порт.
Портативный HART- коммуникатор «Метран-650» или НС-275 фирмы Rosеmount	Устройство для связи с датчиком по цифрово­му каналу и для обмена данными по HART- протоколу.
Персональный компьютер	IBM PC с MS DOS 6.22.
Модем на базе стандартного интерфейса RS 485	Устройство для связи с датчиком по цифрово­му протоколу на базе RS 485.
Модем и (или) портативный коммуникатор на базе цифро­вых протоколов Foudation Fieldbus или Profibus РА	Устройство для связи с датчиком с цифровым выходным сигналом в стандартах указанных протоколов.

 

2.3.         Условия поверки.

 При проведении поверки соблюдают следующие условия;

1.  Температура окружающего воздуха 23±2°С.

2.  Относительная влажность окружающего воздуха 30-80%.

3.  Давление в помещении, где проводят поверку (далее - атмосферное давление), в пределах 84-106,7 кПа или 630-800 мм рт. ст.

4.  Напряжение питания постоянного тока в пределах 12 - 42 В. Номиналь­ное значение напряжения питания и требования к источнику питания - в соот­ветствие с технической документацией на датчик. Отклонение напряжения пита­ния от номинального значения не более ±1%, если иное не указано в технической документации на датчик.

5.  Сопротивление нагрузки при поверке датчиков:

-  с аналоговым выходным сигналом 4-20 и 0-20 мА - 500+50 Ом;

-  с аналоговым выходным сигналом 0-5 мА - 1200150 Ом;

-  с цифровым выходным сигналом - в соответствии с технической документацией на датчик.

1. Рабочая среда - воздух пли нейтральный газ при поверке датчиков с верхними пределами измерений, не превышающими 2,5 МПа, и жидкость при поверке датчиков с верхними пределами измерений более 2,5 МПа. Допускается использовать жидкость при поверке датчиков с верхними пределами измерений от 0.4 до 2,5 МПа при условии тщательного заполнения жидкостью всей системы поверки. Допускается использовать воздух или нейтральный газ при поверке датчиков с верхними пределами измерений более 2,5 МПа при условии соблюдения соответствующих правил безопасности.

7.  Колебания давления окружающего воздуха, вибрация, тряска, удары, наклоны, магнитные поля (кроме земного) и другие воздействия, влияющие на работу и метрологические характеристики датчика, должны отсутствовать.

8.  Импульсную линию, через которую подают измеряемое давление, до­пускается соединять с дополнительными сосудами, емкость каждого из которых не более 50 литров.

2.4.         Проведение поверки.

При внешнем осмотре датчика устанавливают:

• соответствие его внешнего вида технической документации и отсутст­вие видимых дефектов;
• наличие клеммных колодок и (или) разъемов для внешних соединений, устройства для регулировки «нуля», клемм контроля выходного сигнала и др.;
• наличие дополнительных выходных устройств - электрических анало­говых или цифровых индикаторов и (или) других устройств, предусмотренных технической документацией на датчик;
• наличие на корпусе датчика таблички с маркировкой, соответствующем паспорту или документу, его заменяющему;
• наличие РЭ, если это предусмотрено при поверке датчика, паспорта или документа, его заменяющего.

            При опробовании проверяют герметичность и работоспособность датчика, функционирование устройства корректора «нуля».

            Работоспособность датчика проверяют, изменял измеряемую величи­ну от нижнего до верхнего предельных значений. При этом должно наблюдаться изменение выходного сигнала и индикации на дополнительных выходных уст­ройствах датчика. Работоспособность датчиков давления-разрежения проверяют только при избыточном давлении; работоспособность датчиков разрежения с верхним пределом измерений 100 кПа проверяют при изменении разрежения до значения 0,9 атмосферного давления (не менее).

            Проверку функционирования устройства корректора «нуля» выпол­няют следующим образом. Задав одно (любое) значение измеряемой величины в пределах, оговоренных руководством по эксплуатации, корректором «нуля» воз­вращают выходной сигнал (показания индикатора) к первоначальному значению. Затем сбрасывают измеряемую величину и при атмосферном давлении на входе в датчик корректором «нуля» вновь устанавливают выходной сигнал (показания индикатора).

            Проверку герметичности датчика рекомендуется совмещать с опера­цией определения его основной погрешности.

Методика проверки герметичности датчика аналогична методике проверки герметичности системы, но имеет следующие особенности:

-    изменение давления (разрежения) определяют по изменению выходного сигнала или по изменению показаний цифрового индикатора поверяемого датчи­ка. включенного в систему;

-    в случае обнаружения негерметичности системы с установленным по­веряемым датчиком следует раздельно проверить герметичность системы и датчика.

Основную погрешность датчика определяют по одному из способов:

1. По эталонному СИ на входе датчика устанавливают номинальные значе­ния входной измеряемой величины (например, давления), а по другому эталон­ному СИ измеряют соответствующие значения выходного аналогового сигнала (тока или напряжения). При поверке датчика по его цифровому сигналу к выходу подключают приемное устройство, поддерживающее соответствующий цифро­вой коммуникационный протокол для считывания информации при установлен­ных номинальных значениях входной измеряемой величины.

2. В обоснованных случаях по эталонному СИ устанавливают номинальные значения выходного аналогового сигнала (тока или напряжения) или уста­навливают номинальные значения цифрового сигнала датчика, а по другому эта­лонному СИ измеряют соответствующие значения входной величины (например, давления).

          Схемы включения датчиков для измерения выходного сигнала при проведении поверки (способы 1 и 2) приведены в приложении.

Эталонные СИ входной величины (давления) включают в схему поверки и в соответствии с их руководством по эксплуатации.

Устанавливали следующие критерии достоверности поверки:

Р_вам – наибольшая вероятность, при которой любой дефектный экземпляр датчика может быть ошибочно признан годным;

(δ_м)_ва – отношение возможного наибольшего модуля основной погрешности экземпляра датчика, который может быть ошибочно признан годным, к пре­делу допускаемой основной погрешности.

Допускаемые значения критериев достоверности поверки: Р_вам=0,20 и (δ_м)_{ва max}=1,25.

Устанавливают следующие параметры поверки:

m — число поверяемых точек в диапазоне измерении, m ≥ 5; в обоснованных случаях и при отсутствии эталонных СИ с необходимой дискретностью воспро­изведения измеряемой величины допускается уменьшать число поверяемых то­чек до 4 или 3;

n – число наблюдений при экспериментальном определении значений по­грешности в каждой из поверяемых точек при изменениях входной измеряемой величины от меньших значений к большим (прямой ход) и от больших значений к меньшим (обратный ход), n=1; в обоснованных случаях и в соответствии с тех­нической документацией на датчик допускается увеличивать число наблюдений в поверяемых точках до 3 или 5, принимая при этом среднеарифметическое зна­чение результатов наблюдений зa достоверное значение в данной точке;

γ_к – абсолютное значение отношения контрольного допуска к пределу до­пускаемой основной погрешности;

α_р – отношение предела допускаемой погрешности эталонных СИ, приме­няемых при поверке, к пределу допускаемой основной погрешности поверяемого датчика.

Значения γ_к и α_р выбирают по таблице 4 в соответствии с принятыми критериями достоверности поверки.

Выбор эталонных СИ для определения основной погрешности поверяемых датчиков осуществляют, исходя из технических возможностей и техни­ко-экономических предпосылок с учетом критериев достоверности поверки и в соответствии с таблицей 4.

 

 

 

 

 

Таблица 4

                        Параметры и критерии достоверности поверки

 

При выборе эталонных СИ для определения погрешности поверяемо­го датчика (в каждой поверяемой точке) соблюдают следующие условия:

1. При поверке датчика с выходным аналоговым сигналом постоянного тока, значений которого контролируют непосредственно в мА.

                                               (1)

где  - предел допускаемой абсолютной погрешности эталонного СИ, контролирующего входную величину (давление, кПа, МПа);

P_m - верхний предел измерений (или диапазон измерений) поверяемо­го датчика, кПа, МПа;

- предел допускаемой абсолютной погрешности эталонного СП, контролирующего электрический выходной сигнал датчика, мА;

- соответственно нижнее и верхнее предельные значения вы­ходного сигнала датчика; дли датчиков с выходным сигналом 4-20 мА I_о=4 мА, I_m=20 мА; для датчиков с выходными сигналами 0-5 и 0-20 мА I_o=0, а I_m=5 мА и I_m=20 мА соответственно.

γ - предел допускаемой основной погрешности поверяемого датчика, % нормирующего значения.

За нормирующее значение принимают: для датчиков давления-разрежения сумму абсолютных значений верхних пределов измерений в области избыточ­ного давления и в области разрежения; для остальных датчиков - верхний предел измерений входной измеряемой величины, если иное не предусмотрено техниче­ской документацией на датчики.

Для датчиков с нижним предельным значением измеряемой величины, численно равным нулю, диапазон измерения численно равен верхнему пределу измерений. В этом случае основная погрешность датчика, выраженная в процен­тах от нормирующего значения, численно равна основной погрешности, выра­женной в процентах от диапазона изменения выходного сигнала датчика с ли­нейной функцией преобразования измеряемой величины.

1. При поверке датчиков с выходным аналоговым сигналом постоянного тока, значения которого контролируют по падению напряжения на эталонном сопротивлении в мВ или В.

                         (2)

 - предел допускаемой абсолютной погрешности эталонного СИ, контролирующего выходной сигнал датчика по падению напряжения на эталон­ном сопротивлении, мВ или В;

 - предел допускаемой абсолютной погрешности эталонного сопротивления, Ом;

R_эт - значение эталонного сопротивления, Ом:

U_m, U_o - соответственно верхнее и нижнее предельные значения на­пряжений (мВ или В) на эталонном сопротивлении, определяемые по формулам:

                                              (3)

Расчетные значения выходного сигнала поверяемого датчика для заданного номинального значения входной измеряемой величины определяют по формулам (4-12):

1. Для датчиков с линейно возрастающей зависимостью выходного сигнала постоянного тока ( I) от входной измеряемой величины (Р)

                                                                                               (4)

где расчетное значение выходного сигнала постоянного тока (мА);

Р – номинальное значение входной измеряемой величины: для датчиков давления-разряжения значение Р в области разрежения подставляется в формулу (4) со знаком минус;

 - нижний предел измерений для всех датчиков, кроме датчиков дав­ления разрежения. для которых значение Р_п численно равно верхнему пределу измерений в области разрежения Р_м(-) и в формулу (4) подставляется со знаком минус.

Для стандартных условий нижний предел измерений всех поверяемых датчиков избыточного давления, абсолютного давления, разрежения, разности давлений и датчиков давления-разрежения равен нулю.

1. Для датчиков с линейно убывающей зависимостью выходного сигнала постоянного тока от входной измеряемой величины

                                                                                               (5)

1. Для датчиков с выходным сигналом постоянного тока с функцией пре­образования входной измеряемой величины по закону квадратного корня

                                                                                                    (6)

P - входная измеряемая величина - разность давлений (перепад давле­ния) для датчиков разности давлений, предназначенных для измерения расхода рабочей среды;

Р_m - верхний предел измерений иди диапазон измерений поверяемого дат­чика разности давлений.

Если по технической документации на поверяемый датчик на ограничен­ном начальном участке характеристики (6) допускается линейная зависимость, то расчетные значения выходного сигнала на этом участке определяют по формуле

              (7)

где Р ≤ К_л * Р_m;

К_л – коэффициент, установленный в технической документации на поверяемый датчик из интервала значений 0.02 < К_л < 0,04.

 - расчетное значение выходного сигнала постоянного тока, определяемое по формулам (4-7).

1. Для датчиков с выходными информационным сигналом в цифровом формате:

ü с линейно возрастающей функцией преобразования

                                                                                            (9)

где N_p- расчетное значение выходного сигнала в цифровом формате;

N_m, N_o - соответственно верхнее и нижнее предельные значения вы­ходного информационного сигнала датчика в цифровом формате;

ü с линейно убывающей функцией преобразования

                                                                                         (10)

ü с функцией преобразования по закону квадратного корня

                                                                                              (11)

Если на ограниченном начальном участке этой характеристики допускает­ся линейная зависимость, то расчетные значения выходного сигнала на этом участке определяют по формуле

                                                                                    (12)

Поверку датчиков с программным обеспечением выбора функции преобразования входной измеряемой величины в соответствии с одним из видов (4-6, 9-11) производят при программной установке линейно возрастающей зави­симости выходного сигнала (4) или (9), если иное не предусмотрено технической документацией на датчик.

После выполнения поверки датчик может быть перепрограммирован в со­ответствии с требуемой функцией преобразования входной измеряемой величи­ны.

Перед определением основной погрешности соблюдают требования и при необходимости, корректируют значения выходного сигнала, соответст­вующие нижнему и верхнему предельным значениям измеряемой величины. Эту корректировку выполняют после подачи и сброса измеряемой величины, значе­ния которой устанавливают:

-   для датчиков давления-разрежения - в пределах 50-100% от верхнего предела измерений в области избыточного давления;

-   для датчиков абсолютного давления с верхним пределом измерений до 0.25 МПа включительно - в пределах от атмосферного давления до 80-100% верхнего предела измерений;

-   для остальных датчиков - в пределах 80-100% верхнего предела изме­рений.

При периодической поверке и в случае ее совмещения с операцией провер­ки герметичности датчика корректировку значений выходного сигнала выпол­няют после выдержки датчика при давлении (разрежении).

Установку выходного сигнала выполняют с максимальной точностью, обеспечиваемой устройством корректора датчика и разрешающей способностью эталонных СИ. Погрешность установки «нуля» (без учета погрешности эталон­ных СИ) не должна превышать 0,2-0,3 предела допускаемой основной погрешно­сти поверяемого датчика, если иное не указано rтехнической документации.

Значение выходного сигнала, соответствующее нижнему предельному -зна­чению измеряемой величины, рассчитывают по одной из формул (4-6, 9-11), по­лагая Р=0 для датчиков давления-разрежения и датчиков разности давлении, для остальных датчиков, - полагая Р-Р_п (для стандартных условий Р_п=0).

Основную погрешность определяют при m значениях измеряемой ве­личины, достаточно равномерно распределенных в диапазоне измере­ний, в том числе при значениях измеряемой величины, соответствующих ниж­нему и верхнему предельным значениям выходного сигнала.

Интервал между значениями измеряемой величины не должен превышать: 30% диапазона измерений при m=5 (основной вариант поверки); 40% диапазона измерений при m=4 и 60% диапазона измерений при m=3.

Перед поверкой при обратном ходе выдерживают в течение 1 мину­ты при верхнем предельном значении измеряемой величины, которому соответствует предельное значение выходного сигнала. Датчики давления-разряжения допускается выдерживать только при верхнем пределе измерений в области избыточного давления.

При периодической поверке основную погрешность определяют в два цик­ла: до корректировки диапазона изменения выходного сигнала и после корректи­ровки диапазона.

При поверке датчиков с верхним пределом измерений в области разреже­ния, равном 100 МПа допускается устанавливать максимальное значение разре­жения в пределах 0,90-0,95 от атмосферного давления Р_б если Р_б ≤ 100 кПа. Рас­четное значение выходного сигнала при установленном значении разрежения определяют по формуле (4) или (9).

Расчетные значения выходного сигнала датчика с линейно возрастающей функцией преобразования определяют по формулам:

v для датчиков с токовым выходным сигналом

    (13)

v для датчиков с выходным сигналом в цифровом формате

                                                                                    (14)

Р_b - атмосферное давление в помещении, где проводят поверку, MПa;

Р_m(a) - верхний предел измерений датчика абсолютного давления, МПа;

Р₍₊₎ - избыточное давление, подаваемое в датчик, МПа;

P_(-) - разрежение, создаваемое в датчике; значение разрежения в МПа подставляют в формулы (13) и (14) со знаком минус.

Расчетные значения избыточного давления и разрежения вычисляют по формулам:

                                                                                                          (15)

                                                                                                                   (16)

где P_a - номинальное значение абсолютного давления, МПа.

Вблизи нуля абсолютного давления датчик поверяют, создавая на его входе разрежение

                                                                                           (17)

при котором расчетное значение выходною сигнала определяю! по фор­муле

                                                                                  (18)

Значения выходного сигнала в цифровом формате (N) определяют по фор­муле такой же структуры, заменяя обозначения тока I на обозначение N.

Расчетные значения выходного сигнала при атмосферном давлении на вхо­де датчика определяют по формуле

                                                                                                             (20)

При поверке датчиков с верхними пределами измерений P_m(a) < 2,5 МПа значение атмосферного давления Р_б определяют с погрешностью не более, чем

                                                                                                             (21)

где ∆_b - абсолютная погрешность, МПа;

Р_a(м) - верхний предел измерений поверяемого датчика.

При поверке датчиков с верхними пределами измерений Р_a(м) > 2.5 МПа в формулы (13-20) допускается подставлять значение Р_б = 0,1 МПа, если атмо­сферное давление находится в пределах 0,093-0,102 МПа.

В зависимости от верхних пределов измерений поверяемых датчиков их основную погрешность определяют при m значениях измеряемой величины в со­ответствии с таблицей 5.

Таблица 5.

Верхние пределы измерений, МПа	Число поверяемых точек, m
	В области Pa ≤ Pб	В области Pa ≥ Pб
0,1	3	-
0,16	2	2
0,25	1	3
От 0,4 до 2,5	1	4
Свыше 2,5	-	5

 

Перед поверкой корректором «нуля» датчика устанавливают выходной сигнал на расчетное значение, соответствующее разрежению Р_m(-) в указанных пределах (17). Расчетное значение выходного сигнала определяют по формуле (18). Допускается устанавливать выходной сигнал на расчетное значение, опре­деляемое по формуле (19) при атмосферном давлении.

Основную погрешность γ_d в % нормирующего значения вычисляют по приведенным ниже формулам

При поверке датчиков по способу 1:

                                                                                                              (22)

                                                                                                           (23)

                                                                                                           (24)

где I - значение выходного сигнала постоянного тока, полученное экспе­риментально при номинальном значении измеряемой величины, мА;

U - значение падения напряжения на эталонном сопротивлении, полу­ченное экспериментально при измерении выходного сигнала и номинальном значении входной измеряемой величины (давления), мВ иди 8;

N - значение выходного сигнала датчика в цифровом формате, полученное экспериментально при номинальном значении измеряемой величины.

При поверке датчиков по способу 2:

                                                                                                        (25)

где Р - значение входной измеряемой величины (давления), полученное экспериментально при номинальном значении выходного сигнала, кПа, МПа;

Р_ном – номинальное значение измеряемой величины при номинальном значении выходного сигнала, кПа, МПа;

P_m - сумма абсолютных значений верхних пределов измерении датчи­ков давления-разрежения.

Вычисления γ_d  выполняют с точностью до второго знака после запятой.

Вариацию выходного сигнала определяют при каждом поверяемом значении измеряемой величины, кроме значений, соответствующих нижнему и верхнему пределам измерений, по данным, полученным экспериментально при определении основной погрешности.

Вариацию выходного сигнала γ_г в % нормирующего значения вычисляют по приведенным ниже формулам.

При поверке датчиков по способу:

                                                                                                             (26)

                                                                                                          (27)

                                                                                                         (28)

При поверке датчиков по способу 2:

                                                                                                          (29)

1. 3.     РЕЗУЛЬТАТЫ КАЛИБРОВКИ

Провели калибровку датчика давления «МЕТРАН-55».

Предел допускаемой основной погрешности при измерении давления: ± 0,5 %.

Предел измерения: (0÷4) МПа      4-20 мА

Условия калибровки:

• температура окружающего воздуха: 21,7 ⁰С,
• влажность: 68 %,
• атмосферное давление: 99,9 кПа.

Средства калибровки: калибратор Метран 517-1-6 МС(№ 200).

Наибольшее значение основной погрешности γ, %: 0,094

Наибольшее значение вариации выходного сигнала γ_г , %: 0,006

 

Показания эталонного прибора	Расчетное значение выходного сигнала	Значения выходного сигнала калибруемого преобразователя давления		Основная погрешность калибруемого преобразователя		Вариация выходного сигнала	Относительная погрешность
		прямой	обратный	прямой	обратный
Рэ, МПа	Ip, mA	I, mA	I*, mA	γ, %	γ, %	γг , %	δ %	*δ %
0,000	4,000	4,000	4,000	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000
1,000	8,000	8,004	8,003	0,025	0,019	0,006	0,050	0,038
0,200	12,000	12,010	Ключевые слова - Похожие статьи: Курсовая работа по дисциплине: «Телеизмерение» на тему: «Передача телеметрических данных от прибора радиоактивного каротажа РКМ-3Ц в малогабаритный индикатор регистратор МИР» Презентация "ВНЕДРЕНИЕ МУЛЬТИФАЗНОГО НАСОСА МОДЕЛИ BN 17-12 V ФИРМЫ «SEEPEX» ДЛЯ ВНУТРИПРОМЫСЛОВОЙ ПЕРЕКАЧКИ МНОГОФАЗНОЙ ЖИДКОСТИ. " Подготовка скважин и наземного оборудования к технологическому процессу Курсовая работа "Опыт создания и управления вертикально-интегрированными структурами" Курсовая работа "Система мероприятий кадровой политики организации по профессиональному мотивированию работников"	Реклама