РОССИЙСКОЕ
АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ
И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ «ЕЭС РОССИИ»
ДЕПАРТАМЕНТ СТРАТЕГИИ РАЗВИТИЯ И НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ.
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ КАНАЛЫ
ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ
СИСТЕМ.
ОРГАНИЗАЦИЯ И ПОРЯДОК
ПРОВЕДЕНИЯ КАЛИБРОВКИ
РД 153-34.0-11.205-98
СЛУЖБА ПЕРЕДОВОГО ОПЫТА ОРГРЭС
|
Вводится в действие |
|
с 01.11.2000 г. |
Настоящие Методические указания распространяются на измерительные каналы информационно-измерительных систем - ИК ИИС (далее - ИК), устанавливают требования к методам и средствам калибровки; определяют организацию, порядок проведения и оформления результатов калибровки; регламентируют алгоритмы определения метрологических характеристик (MX) ИК при проведении калибровки и предназначены для метрологических служб энергопредприятий, аккредитованных на право проведения работ по калибровке ИК ИИС.
Методические указания разработаны в соответствии с Законом РФ «Об обеспечении единства измерений » , ГОСТ 8.438.81 , ПР 50.2.016-94 и РД 50-660-88 .
В соответствии с настоящими Методическими указаниями должны разрабатываться методические указания по калибровке ИК для конкретных типов ИИС.
С выходом настоящих Методических указаний утрачивает силу «Методика. Измерительные каналы информационно-измерительных систем. Организация и порядок проведения поверки: РД 34.11.205-88» (М.: СПО Союзтехэнерго, 1988).
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Цель калибровки - определение и подтверждение действительных значений MX и (или) пригодности к применению ИК, не подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору.
1.2. Калибровка ИК должна проводиться комплектно (комплектный метод ).
Если калибровку невозможно провести комплектным методом, то ее проводят поэлементно (поэлементный метод).
Под элементами ИК ИИС понимаются отдельные средства измерений (СИ) или совокупности СИ и других технических средств, включая линии связи, используемых в ИК ИИС.
При проведении калибровки поэлементным методом отдельно калибруются первичный измерительный преобразователь (ПИП) (или ПИП и ИП) и электрический тракт ИК (ЭТ ИК). Калибровка ЭТ ИК проводится в соответствии с методикой, изложенной в настоящих Методических указаниях.
1.3. Калибровке подвергаются все ИК с интервалами, указанными в свидетельстве о метрологической аттестации (МА).
1.4. Перечень ИК, подлежащих калибровке, составляется метрологической службой энергопредприятия и утверждается главным инженером.
1.5. Измерительные каналы ИИС, подлежащие государственному метрологическому контролю и надзору, в соответствии со ст. 13 Закона РФ «Об обеспечении единства измерений » должны подвергаться периодической поверке.
Перечень ИК, подлежащих поверке, составляется метрологической службой энергопредприятия и направляется в территориальный орган Госстандарта России.
Поверка ИК производится по методике, утвержденной органом Государственной метрологической службы, или по методике, изложенной в настоящих Методических указаниях и согласованной с территориальным органом Госстандарта России.
Межповерочные интервалы устанавливаются территориальным органом Государственной метрологической службы. Корректировка межповерочных интервалов проводится органом Государственной метрологической службы по согласованию с метрологической службой энергопредприятия.
2. ОПЕРАЦИИ КАЛИБРОВКИ
При проведении калибровки должны быть выполнены следующие операции:
проверка наличия технической документации на ИИС и агрегатные средства измерений (АСИ), входящие в ИК (приложение 1);
внешний осмотр (разд. 7.1 настоящих Методических указаний);
проверка функционирования ИК (разд. 7.2);
определение метрологических характеристик (разд. 7.3);
обработка результатов экспериментальных исследований (разд. 7.4);
оформление результатов калибровки (разд. 8 настоящих Методических указаний).
3. СРЕДСТВА КАЛИБРОВКИ
3.1. Средства калибровки (эталоны) должны обеспечивать воспроизведение и (или) хранение единиц физической величины с наивысшей точностью с целью передачи ее значения ИК от соответствующих государственных эталонов, а также иметь действующее калибровочное (поверочное) клеймо или сертификат о калибровке (поверке).
3.2. При проведении калибровки комплектным методом в качестве эталонов должны применяться СИ, указанные в нормативно-технической документации (НТД) по поверке или калибровке ПИП.
3.3. При поэлементной калибровке контролю подлежат MX элементов ИК, поэтому в качестве эталонов должны применяться СИ в соответствии с НТД по поверке или калибровке первого СИ в составе ЭТ ИК.
3.4. Допускается использование встроенных эталонов и источников сигналов, входящих в состав ИИС, а также замена используемых эталонов на другие, если их технические и метрологические характеристики не хуже характеристик эталонов по пп. 3.2 и 3.3.
3.5. Контроль за внешними условиями должен осуществляться СИ, абсолютное значение погрешности которых составляет не более чем 0,1 изменения значения внешней влияющей величины, при котором возникают дополнительные погрешности у АСИ, входящих в состав ИК.
3.6. В приложении 2 приведен перечень эталонов и вспомогательных СИ, которые могут быть использованы при проведении калибровки.
4. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
4.1. При проведении калибровки ИК необходимо соблюдать меры безопасности, предусмотренные ГОСТ 12.2.007.0-75 , ГОСТ 12.2.007.6-75 , ГОСТ 12.2.007.14-75 , Правилами техники безопасности и , правилами ТБ и промсанитарии, устанавливаемыми инструкциями энергопредприятий, НТД на эталоны и АСИ.
4.2. К проведению калибровки допускаются лица, имеющие профессиональную подготовку и право проведения калибровочных работ.
5. ТРЕБОВАНИЯ К УСЛОВИЯМ КАЛИБРОВКИ
5.1. При проведении калибровки проводится контроль внешних условий, значения параметров которых должны соответствовать условиям, при которых были нормированы MX ИК.
5.2. Если условия эксплуатации СИ не соответствуют требованиям НТД, то калибровка не проводится до установления и устранения причин, вызвавших отклонение условий эксплуатации от требуемых.
5.3. Условия применения эталонов, используемых при калибровке, должны соответствовать требованиям НТД на них и быть такими, чтобы суммарная дополнительная погрешность, возникающая от воздействия внешних влияющих величин, не превышала 0,5 основной погрешности эталона.
6. ПОДГОТОВКА К КАЛИБРОВКЕ
6.1. Перед проведением калибровки необходимо:
осуществить организационные мероприятия по оформлению допуска к работе;
подготовить и проверить комплект технической документации на ИИС и АСИ, входящих в состав ИК, согласно перечню, приведенному в приложении 1;
провести инструктаж персонала, участвующего в калибровке;
подготовить градуировочные таблицы для термоэлектрических преобразователей и термопреобразователей сопротивления, таблицы расчетных значений перепадов давления для ИК расхода и уровня (пример таблицы приведен в приложении 3);
подготовить и установить эталоны и вспомогательные СИ для задания входного сигнала и контроля влияющих величин;
установить связь (по радио или телефонную) от средств задания входного сигнала до средств представления информации.
7. ПРОВЕДЕНИЕ КАЛИБРОВКИ
7.1. Внешний осмотр
7.1.1. При проведении внешнего осмотра ИК необходимо проверить:
комплектность ИК;
исправность пломб АСИ;
правильность и качество выполнения экранировки, монтажа линий связи;
отсутствие механических повреждений и дефектов АСИ, входящих в состав ИК, которые могут повлиять на их работоспособность;
выполнение заземления АСИ, входящих в состав ИК, в соответствии с требованиями инструкций по эксплуатации или технических описаний на конкретные АСИ;
наличие маркировки линий связи.
7.1.2. При несоответствии ИК вышеуказанным требованиям калибровка не проводится до устранения выявленных недостатков.
7.2. Проверка функционирования ИК (опробование)
Функционирование ИК в условиях эксплуатации проверяется путем вывода значений измеряемой величины технологического параметра на средства представления информации. Если значение измеряемого параметра соответствует режиму работы оборудования, то считается, что ИК функционирует нормально.
7.3. Определение метрологических характеристик
7.3.1. Определение количества исследуемых точек по диапазону измерений ИК
Исследуемые точки устанавливаются в соответствии с программой МА ИК ИИС в количестве не менее 5.
Исследуемые точки равномерно располагаются по всему диапазону измерений ИК, причем одна точка должна соответствовать 0 %, а другая - 100 % диапазона.
Если невозможно исследовать точки 0 % и 100 %, то они заменяются точками, в которых действительные значения измеряемого параметра определяются по формулам:
где X и0 и Х и100 - действительные значения измеряемого параметра в исследуемых точках, находящихся вблизи нижнего и верхнего пределов диапазона измерений ИК;
Х 0 и Х 100 - нижний и верхний пределы диапазона измерений ИК;
∆ l и ∆ h - нижняя и верхняя границы доверительного интервала погрешности измерений ИК, указанные в свидетельстве о МА ИК ИИС.
7.3.2. Проведение экспериментальных исследований
7.3.2.1. При комплектном методе экспериментальные работы состоят в определении значений выходного сигнала ИК в каждой исследуемой точке диапазона измерений ИК и контроле условий эксплуатации ИК.
Схема проведения эксперимента представлена в приложении 4 (рис. П4.1).
7.3.2.2. При поэлементном методе экспериментальные работы состоят в определении:
максимальных значений абсолютной погрешности ПИП (или ПИП и ИП) в исследуемых точках по протоколу калибровки, при этом должно выполняться условие:
∆ ПИП макс ≤ ∆ ПИП д;
∆ ИП макс ≤ ∆ ИП д,
где ∆ ПИП д - предельно допустимое значение погрешности ПИП, указанное в НТД;
∆ ИП д - предельно допустимое значение погрешности ИП, указанное в НТД
значений выходного сигнала ЭТ ИК в исследуемых точках и контроле условий его эксплуатации, а также значений внешних влияющих величин для ПИП (или ПИП и ИП). Структурная схема проведения эксперимента представлена на рис. П4.2.
7.3.2.3. В каждой исследуемой точке проводятся три наблюдения.
7.3.2.4. Регистрация результатов наблюдений осуществляется через интервалы времени, равные циклу опроса ПИП или превышающие его.
7.3.2.5. Результаты экспериментальных исследований заносятся в табл. 1 и 2 протокола (приложения 5 и 6).
7.3.2.6. Подключение эталонов производится в соответствии с НТД на АСИ.
7.3.2.7. После проведения экспериментальных работ восстанавливается рабочая схема ИК и проводится проверка его функционирования (см. разд. 7.2).
7.4. Обработка результатов экспериментальных исследований
7.4.1. Обработка результатов экспериментальных исследований состоит в определении погрешности ИК.
7.4.2. Обработка результатов экспериментальных исследований проводится по алгоритму.
7.4.2.1. Погрешность ИК для каждого i -го наблюдения в j -й исследуемой точке определяется:
при комплектном методе по формуле
где ∆ j (3) - среднее значение погрешности ИК по трем наблюдениям;
∆ j (2)+ и ∆ j (2)- - среднее значение погрешности ИК по двум наибольшим и двум наименьшим значениям;
∆ ji мин и ∆ ji макс - соответственно минимальное и максимальное значение погрешности в j -й исследуемой точке.
7.4.3. Заключение о пригодности ИК,
7.4.3.1. Заключение производится по алгоритму, приведенному на рис. 1.
7.4.3.2. Измерительный канал считается пригодным к применению по результатам калибровки, если:
условия эксплуатации ИК соответствуют условиям, указанным в свидетельстве о МА;
во всех точках диапазона измерений ИК значения погрешностей, рассчитанные по одной из формул (3), (4) или (5), удовлетворяют неравенству
Рис. 1. Блок-схема алгоритма определения пригодности ИК к применению
и одного из неравенств:
|
∆ l < ∆ (2)+ < ∆ h ; |
|
∆ l < ∆ (2) - < ∆ h . |
8. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ КАЛИБРОВКИ
По результатам калибровки оформляется сертификат о калибровке ИК ИИС по форме, приведенной в приложении 7.
По результатам поверки оформляется свидетельство о поверке ИК ИИС по форме, приведенной в приложении 8.
Приложение 1
Обязательное
ПЕРЕЧЕНЬ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМОЙ ПРИ КАЛИБРОВКЕ ИК
1. Техническое описание ИИС.
2. Инструкция по эксплуатации ИИС.
3. Методические указания по калибровке ИК ИИС.
4. Методики калибровки или поверки.
5. Сертификат и протокол последней калибровки ИК.
6. Свидетельство о МА ИК ИИС.
7. Перечень и значения MX элементов ИИС, техническое описание на АСИ, журнал о калибровке АСИ.
8. Программа МА ИК ИИС.
Приложение 2
ЭТАЛОНЫ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ КАЛИБРОВКИ
|
Наименование |
Диапазон измерений |
Основная погрешность, % |
Назначение |
|
|
1. Масляный пресс |
Верхний предел измерений 6 кгс/см 2 (0,6 МПа) |
Задание входного сигнала при комплектном методе калибровки ИК давления |
||
|
2. Манометр образцовый |
Контроль входного сигнала при комплектном методе калибровки ИК давления |
|||
|
3. Манометр деформационный образцовый |
Верхний предел измерений 1 кгс/см 2 (0,1 МПа) |
|||
|
4. Задатчик давления |
Воздух 250 |
Верхний предел измерений 250 кгс/см 2 (25 МПа) |
Задание входного сигнала при комплектном методе калибровки ИК давления, разности давлений |
|
|
5. Мановакуумметр |
Верхний предел измерений 2,5 кгс/см 2 (0,25 МПа) |
Задание входного сигнала при комплектном методе калибровки ИК вакуума |
||
|
6. Магазин сопротивления |
(0,01 ÷ 111111,1) Ом |
Задание входного сигнала при поэлементном методе калибровки ИК температуры |
||
|
7. Потенциометр постоянного тока |
||||
|
8. Магазин взаимной индуктивности |
(5·10 -4 ÷ 11,111) мГн |
Задание входного сигнала при поэлементном методе калибровки ИК давления, расхода, уровня |
||
|
9. Источник электрических сигналов |
||||
|
10. Цифровой вольтамперметр |
Контроль значения входного сигнала при поэлементном методе калибровки ИК давления, расхода, уровня |
|||
|
11. Термометр лабораторный |
Цена деления 1 °С |
Измерение температуры окружающего воздуха |
||
|
12. Барометр |
(80 ÷ 106)·1000 Па |
Измерение барометрического давления |
||
|
13. Психрометр Августа |
Цена деления 0,5 °С |
Измерение влажности окружающего воздуха |
||
|
14. Ампервольтметр |
Измерение напряжения питания |
|||
|
15. Частотомер |
(10 ÷ 1000) Гц |
±(1,5·10 -7 Гц + 1 ед. счета) |
Измерение частоты |
|
|
16. Виброизмерительный прибор |
(12 ÷ 200) Гц |
Измерение вибрации |
Приложение 3
ПРИМЕР ГРАДУИРОВОЧНОЙ ТАБЛИЦЫ ДЛЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КАНАЛА ТЕМПЕРАТУРЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ТИПА ТХА С ДИАПАЗОНОМ ИЗМЕРЕНИЯ ОТ 0 ДО 150 ˚С
|
Исследуемые точки |
Значение входного сигнала, мВ |
|||||||||||||||
|
Температура свободных концов, °С |
||||||||||||||||
Приложение 4
Справочное
ПРИМЕРЫ СТРУКТУРНЫХ СХЕМ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА ПРИ КАЛИБРОВКЕ ИК
Рис. П4.1. Структурная схема проведения эксперимента
при калибровке ИК комплектным методом:
ПИП - первичный измерительный
преобразователь (датчик); ИП - измерительный преобразователь;
АЦП - аналого-цифровой преобразователь; К - коммутатор; УСВК - устройство связи
с вычислительным
комплексом; СПИ - средство представления информации; ВК - вычислительный
комплекс; ПУ -
печатающее устройство; Э - средство калибровки эталон; ИнК - информационный
комплекс
Рис. П4.2. Структурная схема проведения эксперимента
при калибровке ИК поэлементным методом:
а
- образцовый сигнал подается на вход ИП; б
-
образцовый сигнал подается
на вход УКНП; УК - устройство коммутации; УКНП - устройство коммутации,
нормализации и преобразования; с
, d
- линия связи между ПИП и ЭТ
ИК;
1 - рабочее состояние ИК; 2 - калибровка
Остальные обозначения см. рис. П4.1.
Приложение 5
ПРОТОКОЛ
КАЛИБРОВКИ ИК КОМПЛЕКТНЫМ МЕТОДОМ
|
________________________________________________ группа однотипных ИК Применяемые эталоны и вспомогательные СИ ___ тип, класс _______________________________________________________________________________________________________________________ точности, диапазон измерения Нормированное значение предела допускаемой погрешности __________________________________________________________________ в единицах измеряемой величины Таблица 1
Таблица 2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Приложение 6
ПРОТОКОЛ
КАЛИБРОВКИ ИК ПОЭЛЕМЕНТНЫМ МЕТОДОМ
|
_________________________________________________ группа однотипных ИК Применяемые эталоны и вспомогательные СИ _________________________________________________________________________________ тип, класс точности, диапазон измерения Нормированное значение предела допускаемой погрешности ____________________________________________________________________ в единицах измеряемой величины Таблица 1
Таблица 2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Приложение 7
|
___________________________________________________________________________ наименование метрологической службы энергопредприятия СЕРТИФИКАТ О КАЛИБРОВКЕ ИК ИИС __________________________________________________ тип ИИС, предприятие, эксплуатирующее ИИС ___________________________________________________________________________ наименование ИК (группы однотипных ИК) Действительные значения метрологических характеристик ИК _____________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Условия проведения калибровки _______________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Заключение о годности ИК ___________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Протокол № __________ от ____________ 20___ г. |
Приложение 8
Измерительный канал ________________________________________________________
наименование ИК, тип ИИС, предприятие, эксплуатирующее ИИС
в составе ___________________________________________________________________
АСИ, их заводские номера
поверен и на основании результатов периодической поверки (протокол № ____ от ___________ г.) признан годным к применению.
Оттиск
поверительного
клейма или печати
«___» ___________ г.
Список использованной литературы
. ССБТ. Кабели и кабельная арматура. Требования безопасности.6. ПР 50.2.016-94 . ГСОЕИ. Требования к выполнению калибровочных работ.
7. РД 50-660-88. ГСОЕИ. Документы на методики поверки средств измерений.
8. Правила техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей: РД 34.03.201-97 . - М.: НЦ ЭНАС, 1997.
9. Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок. - М.: СПО Союзтехэнерго, 1991.
|
1. Общие положения. 1 2. Операции калибровки. 2 3. Средства калибровки. 2 4. Требования безопасности. 3 5. Требования к условиям калибровки. 3 6. Подготовка к калибровке. 3 7. Проведение калибровки. 3 8. Оформление результатов калибровки. 7 Приложение 1. Обязательное. Перечень технической документации, предъявляемой при калибровке ИК.. 7 Приложение 4. Справочное. Примеры структурных схем проведения эксперимента при калибровке ИК.. 8 Список использованной литературы.. 13 |
Есть измерительная система в составе АСУ ТП. В ее состав входят первичные преобразователи с токовым выходом 4-20 мА, контроллер с модулями, измеряющими токовые сигналы, сервер и АРМ со SCADA системой. отдельно все СИ в составе системы поверяются. Какие операции поверки необходимо выполнять при поверке системы? Есть несколько вариантов, для примера выкладываю свою таблицу из методики поверки. У кого какие еще варианты этой таблицы и обоснование почему так.
1. К сожалению, файл "Операции поверки" имеет малое отношение к АСУ ТП, т.к., видимо по ошибке, в нем есть графа "после замены на однотипные ТТ или ТН...", которые редко входят в состав АСУ ТП.
2. Также к сожалению, операции поверки в таблице перечислены не совсем так, как хотелось бы, ибо проверка целостности (чего?) и идентификация ПО, по моему мнению, не относятся к внешнему осмотру. Сюда с небольшой натяжкой можно включить проверку подключения.
Начну с того, что АСУ ТП - техническая система с измерительными функциями. Эти функции могут быть реализованы ИС, которую в соответствии с ГОСТ Р 8.596 необходимо выделить в АСУ ТП. При этом предполагаю, что комплектная поверка хотя и предпочтительна, но невозможна.
Какие бы операции поверки ИС выбрал я? Для измерительных каналов ИС, применяемых в сфере ГРОЕИ, можно было бы выбрать следующие операции поверки:
1. Проверка документов, подтверждающих поверку компонентов ИС, являющихся СИ.
2. Внешний осмотр
5. Проверка идентификации ПО
Этот вариант имеет смысл применять в том случае, когда на выходе датчиков код.
Второй вариант - когда выходной величиной датчиков является сила тока или, скажем, частота. В этом случае операции поверки могут быть следующие:
1. Проверка документов, подтверждающих поверку первичных измерительных преобразователей.
2. Внешний осмотр.
3. Проверка условий эксплуатации (в случае периодической поверки) - возможно, но не обязательно.
4. Опробование (при периодической поверке может не иметь смысла)
5. Проверка идентификации ПО
6. Проверка поправки часов относительно координированной шкалы времени UTC - если есть такая нормируемая МХ
7. Проверка ИВК вместе с линиями связи - в этом случае датчики отключаются, выводы лини связи в месте подключения датчиков замыкаются, калибратор включается в разрыв токовой цепи два раза (сначала между одним выводом ИВК и линией связи, затем между другим выводом ИВК и другим выводом лини связи) - за результат имеет смысл взять полусумму полученных результатов - для уменьшения влияния помех в линии.
Возможны и другие варианты.
Если же речь идёт не о поверке, а о калибровке, то все гораздо сложнее...
Материал посвящен важному аспекту метрологического обеспечения готовых систем автоматизации - калибровке измерительных каналов (ИК) АСУ ТП, а именно: проблеме повышения эффективности калибровочных работ и снижению их трудоемкости за счет более эффективного метода калибровки.
ЗАО "Модульные Системы Торнадо", г. Новосибирск
Создаваемые сегодня современные автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) крупных объектов теплоэнергетики характеризуются высокой сложностью и степенью ответственности. Программно- технические комплексы (ПТК), составляющие основу АСУ ТП, должны не только обеспечивать реализацию всех необходимых сегодня функций контроля, измерения и регулирования технологических параметров, но быть удобными и технологичными в эксплуатации и сопровождении. Одним из важных видов сопровождения готовых автоматизированных систем является метрологическое сопровождение.
Не секрет, что метрологические вопросы являются самыми “больными” и “нелюбимыми” как для многих поставщиков ПТК, так и для эксплуатационных служб. Нередко вопросы метрологии вообще игнорируются, особенно в связи с внедрением микропроцессорных систем управления. Правда, такой способ решения требует определенной лояльности со стороны органов стандартизации и метрологии. В противном случае, проблемы в решении метрологических задач могут обернуться серьезными проблемами и значительными производственными и экономическими потерями.
Используя опыт внедрения АСУ ТП и их сопровождения, компания “Модульные Системы Торнадо” разработала комплексный подход к созданию современных систем на генерирующих объектах энергетики. Совместно с ведущими проектными и технологическими организациями компания осуществляет все необходимые исследовательские и инжиниринговые работы. Особое внимание уделяется метрологическому обеспечению поставляемых автоматизированных систем управления.
Необходимые метрологические работы выполняются на каждом этапе жизненного цикла АСУ ТП. На этапе технического задания формируются требования к метрологическому обеспечению разрабатываемой системы, на стадии технического проекта разрабатываются перечни измерительных каналов (ИК), определяются требования к точности выполнения измерений, выбираются средства измерений для формирования ИК, обеспечивающие требуемую точность, и также подбираются рабочие эталоны, с помощью которых можно подтвердить заданную точность измерения. На этапе подготовки рабочей документации выполняется согласование с Заказчиком применения утвержденных Госстандартом РФ методик поверки (калибровки) измерительных каналов.
На стадии ввода АСУ ТП в действие осуществляется комплекс метрологических работ в соответствии с нормативными документами.
На этапе пусконаладочных работ осуществляется монтаж и наладка измерительных каналов системы, на этапе предварительных испытаний наладочная организация совместно с персоналом эксплуатирующей организации выполняет приемку ИК из наладки в опытную эксплуатацию с целью проверки соответствия ИК и готовности к вводу в эксплуатацию. Все измерительные каналы системы подвергаются первичной поверке или калибровке.
На этапе приемочных испытаний могут быть проведены испытания с целью “сертификации соответствия” ИК, либо испытания с целью утверждения типа. И, наконец, в промышленной эксплуатации осуществляется периодическая поверка или калибровка измерительных каналов АСУ ТП.
Программно-технические комплексы “Торнадо”, являющиеся основой для создаваемых АСУ ТП, разработаны в соответствии с нормативными документами РФ и относятся к изделиям Государственной системы приборов. ПТК “Торнадо” занесены в Государственный реестр и имеют сертификат об утверждении типа средств измерений.
Разработанные метрологической службой компании методики поверки (калибровки) измерительных каналов АСУ ТП и измерительных модулей, входящих в состав программно-технического комплекса, согласованы Всероссийским НИИ метрологии и стандартизации (ВНИИМС).
Помимо необходимых документов и аппаратного обеспечения, компания предлагает Заказчикам специализированное ПО “АРМ метролога” (собственная разработка компании), которое является составной частью ПО ПТК “Торнадо” и позволяет осуществлять калибровку измерительных каналов АСУ ТП в автоматизированном режиме.
Разработанные методики калибровки измерительных каналов АСУ ТП поставляются в комплекте со специализированным программным и аппаратным обеспечением. На наш взгляд, этот способ является одним из наиболее оптимальных для решения метрологических вопросов при внедрении АСУ ТП. Однако уже сегодня специалисты компании работают над проблемой сокращения трудозатрат на калибровку ИК, поставляемых заказчику АСУ ТП. По существующему в настоящее время методу в процессе калибровки каналов АСУ ТП на объекте участвуют как минимум два человека. Один из них находится на стационарном рабочем месте инженера АСУ ТП или метролога и работает с программой “АРМ метролога”. Второй должен находиться у соединительных коробок, чтобы с помощью генератора эталонных сигналов подавать эталонный сигнал в месте подключения первичного преобразователя (датчика). Оба калибровщика должны быть снабжены рациями, чтобы согласовывать свои действия. После того, как введены исходные данные о канале, задано количество сечений диапазона измерения, в которых будет осуществляться сбор измеренных значений, программа определяет значение эталонного сигнала и подсказывает, в какой момент этот сигнал можно подавать на вход ИК. Эту информацию калибровщик, работающий за компьютером, должен передать коллеге, который находится на объекте (рис. 1).
Рис. 1. Один из существующих методов калибровки ИК АСУ ТП
Таким образом, существующая методика реализует традиционный (с использованием средств ВТ и специализированного ПО) метод калибровки (поверки), который имеет ряд недостатков:
Большие временные затраты (на калибровку каждого канала необходимо 10-15 минут без учета времени, затрачиваемого на подключение задатчика эталонного сигнала);
Необходимость участия в процессе калибровки двух человек;
Возможность ошибочной информации;
Ручное управление задатчиком;
Передача информации ведется по рации.
Недостаток пользовательского интерфейса стационарного АРМ метролога - потребность в ручном внесении настроек процесса, при поверке каждого канала (класса точности канала, сечений диапазона измерений, единиц измерения и др.).
Принципиальным недостатком существующей методики калибровки ИК является то, что калибровщик, работающий на объекте, постоянно занят в процессе калибровки и не может отвлечься на работу по подготовке следующего канала в момент калибровки текущего канала. То есть, по существующей методике калибровщик работает строго последовательно - подготовка канала для калибровки (5-10 мин), калибровка (10-15 мин), восстановление канала (5-10 мин). Итого, весь процесс занимает в среднем 30 минут на один канал. Таким образом, за одну смену можно провести калибровку 10-15 каналов. Если учесть, что все эти работы проводятся дневным персоналом, а объем ИК, подлежащих калибровке на энергоблоке 200 МВт, составляет порядка 2000, то на калибровку всех ИК потребуется от 6 до 9 месяцев! Это, конечно, если все честно делать.
Поэтому если есть лазейки, и есть возможность не делать, то в подавляющем большинстве случаев метрологией, как таковой, никто и не занимается - ни поставщик АСУ ТП, ни эксплуатационные службы.
Как уже было сказано, ПТК “Торнадо” имеет в своем составе комплексное решение метрологических задач, но, к сожалению, трудоемкость этих работ остается высокой. И специалисты компании на собственном опыте поняли, что необходимо в корне изменить ситуацию и снизить трудоемкость калибровочных работ.
Для создания более эффективного метода калибровки, не имеющего недостатков предшествующей системы и способного значительно повысить эффективность работы специалиста-калибровщика за счет большей автоматизации процесса сбора измерительной информации и обработки результатов, специалистам компании необходимо было провести ряд теоретических и исследовательских работ:
Разработка нового метода калибровки;
Анализ необходимого аппаратного обеспечения и выбор оборудования;
Разработка оптимальной архитектуры новой системы калибровки;
Просчет и создание тестовой модели мобильного АРМ метролога;
Разработка операторского интерфейса для мобильного и стационарного АРМ;
Разработка новых протоколов связи.
После проведения работ специалисты компании пришли к идее применения беспроводных технологий связи для организации проведения калибровочных работ.
Разработка нового метода калибровки
Разработанный метод предполагает последовательное выполнение следующих операций:
Отключение датчика и подключение генератора эталонных сигналов к входу измерительного канала;
Выбор канала по его коду или наименованию на мобильном АРМ метролога. При этом, с мобильного АРМ посылается запрос на стационарный АРМ, на котором из базы данных или из перечня ИК выбирается вся необходимая информация об этом канале: диапазон измерения, класс точности канала, сведения о датчике, измерительном модуле и другая информация, необходимая для организации процесса калибровки и для внесения в сертификат;
Запуск автоматической процедуры сбора измеренных значений и статистической обработки выборки;
Мониторинг процесса калибровки, просмотр результатов.
В ходе автоматического выполнения процесса калибровки у калибровщика есть возможность следить на мобильном АРМ за текущим измеренным значением, за отклонением этого значения от эталонного, за переключением генерируемых значений. Также имеется возможность просмотреть протокол калибровки и сертификат на канал.
Выбор оборудования
Специалистами компании были изучены специфические особенности процесса калибровки ИК на крупных промышленных объектах и сформулированы основополагающие критерии для определения состава технических средств новой системы:
Дальность связи и скоростные характеристики. При выборе средств беспроводной связи важным критерием являются дальность связи и скоростные характеристики. Данный критерий напрямую связан с конструктивными особенностями промышленного объекта, а именно: геометрией помещений, наличием металлических конструкций, наличием помех.
Натурные испытания новой системы проводились на Новосибирской ТЭЦ-5;
Совместимость физических интерфейсов. Следует учесть, что все устройства должны быть совместимы друг с другом на уровне физических интерфейсов, а также быть поддерживаемыми на уровне операционных систем (ОС);
Вес и размеры используемых компонентов. Все устройства, входящие в мобильный АРМ, должны отвечать требованиям мобильности и удобства эксплуатации. То есть иметь минимальный вес и размеры для беспрепятственного перемещения специалиста-калибровщика по объекту вместе с мобильным АРМ;
Оптимальность электропитания. Низкое энергопотребление, мобильность, возможность использования общего автономного источника питания;
Экономичность внедрения. Требование касается приемлемой стоимости и целесообразности внедрения на объекте, при соблюдении всех вышеописанных критериев.
Разработка архитектуры системы
Рис. 2. Общая структура системы калибровки ИК АСУ ТП
Структура распределенной системы калибровки измерительных каналов была определена с учетом специфики проведения калибровки измерительных каналов на крупных промышленных объектах. В основу системы положена идея применения беспроводных технологий связи, мобильного компьютера и управляемого от него генератора эталонного сигнала. К компьютеру стационарного АРМ подключается радиомодем (рис. 2), в программу стационарного АРМ вносятся необходимые изменения для работы ее в режиме удаленного управления мобильным АРМ.
В состав мобильного АРМ метролога входят:
1_карманный персональный компьютер (КПК), который выполняет две функции:
Удаленный интерфейс к стационарному АРМ метролога;
Передача заданий, полученных от стационарного АРМ метролога программируемому задатчику.
2_Программируемый задатчик, с помощью которого формируется калибровочный сигнал на входе канала.
3_Блок для обеспечения беспроводной связи КПК со стационарным АРМ.
4_Средства, обеспечивающие питание радиомодема и генератора аналоговых сигналов.
Создание тестовой модели мобильного АРМ метролога
После проведенных испытаний и анализа сравнительных характеристик ряда промышленных ноутбуков и карманных персональных компьютеров в качестве компьютера тестовой модели АРМ решено было использовать КПК.
В качестве блока для обеспечения беспроводной связи КПК со стационарным АРМ в испытательной модели мобильного АРМ метролога был использован радиомодем с питанием модема от аккумуляторной батареи 12 В.
В отличие от устройств WI-FI, работающими на частотах 2400 - 2483.5 МГц, радиомодем работает на частоте 433.92 МГц и оптимально подходит для промышленных объектов, таких как ТЭЦ.
Рис. Подключение задатчика к КПК
Радиоволны частоты 433 МГц лучше огибают металлические конструкции типичных (для промышленного предприятия) размеров. В условиях цеха металлические конструкции частично огибаются радиоволнами, частично волна попадает за препятствия за счет отражений.
Пространственное затухание радиоволн на низких частотах меньше. Используемый радиомодем специально приспособлен для работы в условиях импульсных помех, так как в нем использовано каскадное кодирование с перемежением, эффективно исправляющее ошибки при передаче данных.
В качестве программируемого задатчика, с помощью которого формируется эталонный сигнал на входе канала, был использован программируемый калибратор-измеритель унифицируемых сигналов ИКСУ 2000. Достоинством данного задатчика является его высокий класс точности, что позволяет использовать его не только для калибровки ИК, но и измерительных модулей ПТК, класс точности которых существенно выше.
Задатчик обладает малым весом и габаритами. Предусмотрена возможность программирования калибратора через интерфейс RS232. Работа калибратора может осуществляться при питании от аккумулятора на 12В, это делает возможным использование одного источника для питания калибратора и радиомодема.
Калибратор ИКСУ 2000 подключается к КПК через кабель.
Использование устройства ИК-RS232 (инфракрасный порт - RS232), как одного из составляющих мобильного АРМ, было определено исходя из потребности в управлении двумя устройствами с КПК. Это дало возможность использования его как прозрачный канал связи ИК-RS232 и питания от подключаемого устройства через интерфейс RS232.
Радиомодем соединяется с КПК через ИКпорт-RS232.
Таким образом, все компоненты мобильного АРМ свободно размещаются в объеме 350x250x100 мм и имеют общий вес не более 2,5 кг.
Результаты проведенных работ
В результате проведенных работ была создана тестовая модель работающей системы (включающей мобильный АРМ и программу стационарного АРМ) для калибровки измерительных каналов различных типов. В ПО стационарного АРМ были внесены все необходимые изменения для работы в режиме удаленного управления.
Ряд испытаний, проведенных на ТЭЦ-5 ОАО “Новосибирскэнерго”, показали, что:
В процессе калибровки при использовании новой распределенной системы калибровки измерительных каналов достаточно участие только одного человека, оснащенного мобильным АРМ метролога. Все управление задатчиком полностью ложится на программу стационарного АРМ, что исключает погрешности, связанные с установкой прибора. Инструкции поступают через беспроводную связь в программу, установленную на мобильном АРМ, которая и управляет калибратором. Управление всем процессом ведется с мобильного АРМ также через беспроводное соединение;
В функции калибровщика - координатора мобильного АРМ входят: запуск процесса и выбор кода канала (необходимая инициализация производится на стационарном АРМ); визуальное наблюдение за ходом процесса посредством интерфейса ПО мобильного АРМ, который отображает текущий этап калибровки, значения текущих погрешностей измерений, выставляемые значения на задатчике. Калибровщик имеет возможность в любой момент остановить процесс калибровки или начать процедуру с самого начала;
Полезная модель относится к вычислительной технике, к ее применению в области метрологии, а именно, к калибровке измерительных каналов автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) промышленных объектов, например, теплоэнергетики.
Задачей полезной модели было создание эффективной системы калибровки измерительного канала АСУ ТП, за счет автоматизирования процесса.
Поставленная задача решена за счет того, что в системе калибровки измерительных каналов автоматизированных систем управления технологическими процессами, включающей стационарный персональный компьютер, содержащий программу идентификации и калибровки каналов. включая набор необходимых эталонных сигналов по каждому каналу. соединенный с выходом измерительного канала и блок связи, последний состоит из двух радиомодемов, первый радиомодем подключен к стационарному персональному компьютеру, а второй радиомодем -к карманному персональному компьютеру, к выходу которого подключен вход генератора эталонных сигналов, выход которого подключен ко входу измерительного канала.
Полезная модель относится к вычислительной технике, к ее применению в области метрологии, а именно калибровке измерительных каналов автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) промышленных объектов, например, теплоэнергетики.
АСУ ТП объектов теплоэнергетики относится к системам типа ИС-2 "Государственный стандарт Р Ф. Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения. Госстандарт России. Москва, 2002"./1/.
Одной из функций АСУ ТП является измерение физических величин (например, давлений, расходов, температур). В распределенной архитектуре АСУ ТП выделяют измерительный канал (ИК). Измерительный канал обладает метрологическими характеристиками. влияющими на точность результата измерений. На практике требуется периодическое подтверждение метрологических характеристик, или калибровка, измерительных каналов /1/.
Измерительный канал подвергают покомпонентной калибровке: демонтированные первичные измерительные преобразователи (датчики) - в лабораторных условиях: вторичную часть - комплексный компонент, включая линии связи, - на месте установки измерительной системы /1/.
Известна система, патентуемая под названием "PDA INSTRUMENT / PROCESS CALIBRATOR" (WO 0215109 European Patent Office)/2/.
Техническое решение представляет собой так называемый Калибратор, который объединяет в своем корпусе источник эталонного сигнала или задатчик, KПK (карманный персональный компьютер или наладонный компьютер), предоставляющий пользователю средства ввода для получения пользовательских инструкций по управлению источником-калибратором, а так же средства вывода, главным образом графические, для отображения идентификационной информации и результатов калибровки. Калибратор включает в себя также сигнальный сенсор для замера величины электрического сигнала и интерфейсом для передачи величины измеренного сигнала в наладонный компьютер.
Существенными недостатками этого решения являются:
Калибратор предназначен для калибровки непротяженных измерительных каналов с измерительными модулями, расположенными вблизи датчиков и выдающими цифровое значение измеренного сигнала.
Подобный калибратор не подходит для калибровки протяженных измерительных каналов АСУ ТП, в которых получение измеренного измерительным каналом значения происходит на некотором стационарном компьютере, где и происходит статистическая обработка полученных данных. Наиболее близкой по техническим признакам к предлагаемому техническому решению является существующая система калибровки измерительных каналов, которая предполагает работу двух специалистов-калибровщиков. Один из них работает на стационарном компьютере, где запущена программа калибровки, которая принимает измеренные значения с калибруемого канала, формирует выборку, производит расчет метрологических характеристик и выдает информацию о результате калибровки в виде сертификата годности канала. Второй подает на вход измерительного канала некоторые значения эталонного сигнала, которые ему сообщает первый специалист.
"Государственный комитет Российской федерации по стандартизации, метрологии и сертификации. Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической
службы (ВНИИМС). Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологические характеристики измерительных систем. Номенклатура. Принципы регламентации, определения и контроля. МИ 2439-97. Москва 1997." /3/ "Методика приемки, наладки и сдачи в эксплуатацию измерительных каналов информационно-измерительных систем. РД 153-34.0-11.204-97. Служба передового опыта ОРГРЭС. Москва 1999"./4/.
Существующий метод калибровки измерительных каналов недостаточно эффективен из-за значительных затрат времени на калибровку одного канала. Это связано с привлечением ручного труда, несовершенством средств связи, а так же пользовательского интерфейса программы калибровки.
В частности, к недостаткам пользовательского интерфейса можно отнести потребность в ручном внесении настроек процесса, таких как класс точности канала, сечений диапазона измерений, единиц измерения, серийных номеров каналов и других. Это необходимо делать при проверке каждого канала.
Задача полезной модели - создание более эффективной системы калибровки измерительного канала АСУ ТП, за счет автоматизирования процесса.
Поставленная задача решена за счет того, что в известной системе калибровки измерительных каналов, включающей стационарный персональный компьютер (СПК), содержащий программу идентификации и калибровки каналов, в том числе набор необходимых эталонных сигналов по каждому каналу, к которому подключен выход измерительного канала, и блок связи связи, в качестве блока связи используется первый и второй радиомодемы, первый радиомодем подключен к стационарному персональному компьютеру, второй радиомодем - к карманному персональному компьютеру, ко входу измерительного канала подключен выход генератора эталонных сигналов, вход которого подключен к выходу карманного персонального компьютера (КПК), который осуществляет управление генератором по командам, получаемым через радиомодемы от СПК.
Сущность предлагаемого технического решения состоит в том, что за счет применения КПК, программируемого генератора эталонного сигнала и беспроводных технологий связи удалось сократить ручной труд, затрачиваемый на проведение процесса калибровки. Программа калибровки, запущенная на стационарном ПК, работает в автоматическом режиме и управляется программой с КПК через беспроводную связь.
Положительным в предлагаемой системе калибровки является также то, что хранение всей необходимой для инициализации процесса калибровки информации о калибруемом измерительном канале осуществляется в базе данных на стационарном ПК. Процессом может управлять один человек, с карманного персонального компьютера. Описание системы калибровки измерительных каналов АСУ ТП
Описание системы калибровки ИК поясняется рисунком, где на фигуре 1 приведена структурная схема системы.
На фигуре введены обозначения:
1. Измерительный канал АСУ ТП.
2. Стационарный персональный компьютер (СПК) для метрологической обработки данных.
3. Карманный персональный компьютер (КПК)
4. Первый радиомодем
5. Второй радиомодем.
6. Программируемый генератор эталонного сигнала.
7. Датчик.
8. Вход измерительного канала для подключения датчика.
Система включает стационарный персональный компьютер для метрологической обработки данных 2, соединенный с выходом измерительного канала 1 и первым радиомодемом 4; карманный персональный компьютер 3, к которому подключен второй
рамодемом 4; карманный персональный компьютер 3, к которому подключен второй радиомодем 5 и программируемый генератор эталонного сигнала 6, выход которого подключен ко входу 8 измерительного канала 1.
Описание функционирования системы калибровки
1. Отключение датчика 7 и подключение генератора эталонных сигналов 6 ко входу измерительного канала 8.
2. Установление связи между СПК 2 и КПК 3 посредством второго и первого радиомодемов.
3. Выбор канала по его коду или наименованию на интерфейсе КПК 3. При выборе канала посылается запрос на СПК на котором из базы данных или из перечня измерительных каналов выбирается вся необходимая информация об этом канале:
диапазон измерения, класс точности канала, сведения о датчике (тип, наименование, класс точности), заводской номер измерительного модуля другая информация, необходимая для организации процесса калибровки и для внесения в сертификат.
4. Запуск автоматической процедуры сбора измеренных значений и статистической обработки выборки. После сигнала с КПК 3 о готовности, программа СПК начинает передавать задания генератору эталонных сигналов (калибратору) 6. В каждом цикле (сечении диапазона измерения) стационарный ПК дожидается ответа с КПК о выставленном на входе канала значении, а затем собирает с заданным периодом измеренные каналом значения.
5. Мониторинг процесса калибровки, просмотр результатов. Во время автоматического выполнения процесса калибровки на КПК отображается информация о ходе процесса калибровки канала: текущее измеренное значение, отклонение это значения от эталонного и другая служебная информация.
В конкретной реализации полезной модели был использован карманный персональный компьютер (КПК) с интерфейсом RS232 и инфракрасным портом (ИКП) реализующим функции второго интерфейса RS232. К первому интерфейсу RS232 подключен программируемый калибратор. Радиомодем соединяется с КПК через инфракрасный порт. Калибратор подключается к входу измерительному канала вместо соответствующего датчика. Радиомодемы КПК и стационарного ПК обеспечивают беспроводную связь между компьютерами. Основная часть функций по калибровке ИК решена на КПК. На КПК установлено программное обеспечение, которое через интерфейс RS232 управляет калибратором, получая через радиомодем соответствующие инструкции со стационарного АРМ. Также, программа стационарного ПК передает на КПК другую служебную информацию о ходе процесса калибровки. Калибратор служит для формирования на входе ИК аналогового сигнала требуемой величины или эмуляции магазина сопротивлений.
В качестве генератора эталонного сигнала (калибратора) был выбран калибратор с возможностью программирования его через интерфейс RS232, что дает возможность избежать ручного внесения инструкций по установке того или иного значения на калибраторе.
Для обеспечения беспроводной связи в изобретении использованы радиомодемы, которые обеспечивают необходимую надежность и помехоустойчивость связи в условиях промышленного объекта.
Использованные источники информации
1. Государственный стандарт Российской федерации. Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения. Госстандарт России. Москва, 2002.
2. Патент № WO 0215109, European Patent Office, G 06 F 19/00, от 21.02.2002.
"PDA INSTRUMENT/PROCESS CALIBRATOR"
3. Государственный комитет Российской федерации по стандартизации, метрологии и сертификации. Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы (ВНИИМС). Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологические характеристики измерительных систем. Номенклатура. Принципы регламентации, определения и контроля. МИ 2439-97. Москва 1997.
4. Методика приемки из наладки в эксплуатацию измерительных каналов информационно-измерительных систем. РД 153-34.0-11.204-97. Служба передового опыта ОРГРЭС. Москва 1999.
5. Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Основные термины и определения. Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации. Минск. 2000.
Формула полезной модели
Система калибровки измерительных каналов автоматизированных систем управления технологическими процессами, включающая стационарный персональный компьютер, содержащий программу идентификации и калибровки каналов, включая набор необходимых эталонных сигналов по каждому каналу, соединенный с выходом измерительного канала, и блок связи, отличающаяся тем, что блок связи состоит из двух радиомодемов, первый радиомодем подключен к стационарному персональному компьютеру, а второй радиомодем - к карманному персональному компьютеру, к выходу которого подключен вход генератора эталонных сигналов, выход которого подключен ко входу измерительного канала.
7 МЕТОДИКИ КАЛИБРОВКИ (ПОВЕРКИ) ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КАНАЛА
Периодическую поверку должен проходить каждый экземпляр средств измерений.
Поверка ИК - совокупность операций, выполняемых органами Государственной метрологической службы (другими уполномоченными органами, организациями) с целью определения и подтверждения соответствия ИК установленным техническим требованиям.
Измерительные системы или отдельные их каналы, подлежащие государственному метрологическому контролю и надзору, подвергаются поверке органами Государственной метрологической службы (другими уполномоченными органами, организациями) при выпуске из производства или ремонта, при ввозе по импорту и в эксплуатации.
Поверке (калибровке) в ПТК подлежат измерительные каналы аналогового ввода и счета импульсов. Поверка проводится, как правило, при остановке технологического процесса.
Поверка (калибровка) СИ неутвержденных типов неправомерна. Такие СИ допускается использовать только в качестве индикаторов. При проведении поверки персонал КИПиА предоставляет метрологам-поверителям свидетельства о поверке эталонов, техническую документацию и эксплуатационные паспорта на СИ.
При поверке (калибровке) выявляется степень влияния на процесс измерения проявлений систематических и случайных погрешностей в реальных промышленных условиях. Погрешности возникают при воздействии на измерительные компоненты не только агрессивных сред, температуры, но и человеческого фактора. Например, если пользователь неграмотно установил в ПО для измерительных каналов значение апертуры нуля, настроечные коэффициенты в сглаживающих фильтрах, сравнительно большой период обработки ре-
КП 6.051001.005 ПЗ
зультатов измерения. Это приводит к появлению статических и динамических погрешностей в измерениях.
Калибровку проводим по месту эксплуатации измерительных каналов и отдельных СИ в сфере распространения ведомственного контроля и надзора. Поверку СИ (эталонов, датчиков, приборов учета, техники безопасности, охраны природы) выполняют государственные поверители.
Процедура поверки (калибровки) измерительных каналов ПТК не является сложной. Вместо датчика в измерительный тракт подключается эталонный калибратор. По МИ2539-99 класс точности эталонного сигнала должен быть не более 0,2 абсолютной погрешности проверяемого измерительных каналов. Если измеряемый параметр имеет алгоритм корректировки по температуре и давлению, то устанавливаются их расчетные значения, чтобы результат измерения был достоверным. Отображение результата измерения в ПТК производится, как правило, на рабочем месте оператора-технолога в разных формах представления: в виде цифр, динамического тренда, графического индикатора (Рис.3). Здесь, если были включены алгоритмы округления данных или ограничения в формате представления чисел, возможно возникновение дополнительных погрешностей по вине человека.
При поверке расходомеров переменного перепада давления применяют поэлементный способ. При том методе образцовые расходомерные установки не нужны; сужающее устройство и дифманометр поверяют отдельно.
При поверке сужающего устройства необходимо:
Проверить правильность расчета сужающего устройства:
Убедившись в правильности расчета, измерить диаметр сужающего устройства. Диаметр цилиндрической части отверстия диафрагмы измеряют не менее, чем в 4-х диаметральных направлениях, погрешность измерения не должна превышать 1/3 допуска на диаметр;
Проверить соответствие действительного (измеренного) диаметра сужающего устройства расчетному;
КП 6.051001.005 ПЗ
Установить нормальное техническое состояние СУ, т.е. проверю., остроту входной кромки диафрагмы, плоскостность входного торн, и чистоту поверхностей сужающего устройства и установить отсутствие заусенцев и зазубрин на кромках входного отверстия.
Расходомерное устройство (РУ) - это комплекс технических устройств, в состав которого входит:
Сужающее устройство и его крепления;
Соединительные линии, уравнительные и разделительные сосуды;
Прямые участки трубопровода до и после СУ с местными сопротивлениями;
Приборы измерения параметров и характеристик измеряемой среды (дифманометр, манометр, термометр и др.).
7.1 Порядок проведения поверки СУ
Поверка СУ производится по графикам, согласованным в ТО Госстандарта в установленном порядке.
Для первичной поверки СУ предприятие представляет в ТО Госстандарта частично заполненный паспорт РУ и СУ, на котором должны быть нанесены надписи: порядковый номер завода-изготовителя, условное обозначение материала, из которого оно изготовлено, «+», «-».
На диафрагме надписи наносятся на стороне «-» за пределами круга
При положительных результатах поверки на СУ наносится оттиск повери-тельного клейма и оформляется паспорт СУ. После поверки предприятие-владелец РУ наносит на СУ надпись действительного диаметра отверстия и регистрационный номер.
Для технологических СУ допускается ведомственная поверка. Право ведомственной поверки СУ предоставляется предприятию в устаиовленном по-
КП 6.051001.005 ПЗ
Периодическая поверка СУ технологических РУ проводится представителями метрологических служб предприятий-владельцев РУ.
Параметры, подлежащие контролю при периодической поверке СУ. указаны в паспортах СУ.
При возникновении спорных вопросов о пригодности СУ к дальнейшей эксплуатации, СУ направляется в ТО Госстандарта на очередную поверку.
Для технологических РУ контроль за нанесением надписей и установку СУ возлагается на метрологические службы предприятий.
Форму акта установки СУ для технологических РУ устанавливает предприятие-владелец РУ.
Порядок проведения поверки РУ
Поверка РУ осуществляется в соответствии с ГОСТ8.513-85 «Поверка средств измерений. Организация и порядок их проведения», по согласованным в установленном в порядке графикам и при наличии полного комплекта документации на РУ.
Перед вызовом госповерителя предприятию необходимо перечислить предварительно на расчетный счет ТО стоимость поверки.
При первичной поверке РУ на месте эксплуатации госповеритель проводит проверку всей технической документации и соответствие РУ требованиям РД 50-213-80 и заполняет ведомость соответствия.
При периодической поверке поверяются только приборы для измерения параметров и характеристик среды (дифманометр, манометр, термометр и др.) и СУ по НД на методы и средства поверки.
Периодическая поверка производится в лабораториях метрологических служб предприятий (организаций) и ТО Госстандарта.
Перед поверкой дифманометр должен быть освобожден от измеряемой или разделительной жидкости (воды, конденсата и пр.).
По ходатайству предприятий поверка приборов для измерения параметров
ж/т! /; (1^1001.005 Ш
и характеристик среды может осуществляться на местах эксплуатации.
При положительных результатах поверки приборов для измерения параметров и характеристик среды в паспорте на прибор заносится дата поверки, заключение, Ф.И.О. поверителя, подпись. Подписи поверителя заверяются оттиском поверительного клейма.
Дифманомертры в обязательном порядке пломбируются госповерителем в местах, предусмотренных заводом изготовителем.
При отрицательных результатах поверки государственный инспектор (поверитель) выдает 1 экземпляр предписания лицу, ответственному за метрологическое обеспечение предприятия.
Методика поверки ИК пара приведена в приложении А.
Loading...