РЕКОМЕНДАЦИЯ

Государственная система обеспечения единства измерений

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ПЛОТНОСТИ И ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МОДЕЛИ 7827 И 7829
МЕТОДИКА ГРАДУИРОВКИ

МИ 3120 -2008

Казань
2007

Содержание

ПРЕДИСЛОВИЕ

РЕКОМЕНДАЦИЯ

1 Область применения

Настоящая рекомендация распространяется на преобразователи плотности и вязкости жидкости измерительные модели 7827 в комплекте со вторичными преобразователями сигналов (контроллерами) типов 7945V, 7946V, 7951, 7955, либо со вторичными преобразователями сигналов других типов, внесенными в Государственный реестр СИ в установленном порядке и имеющими аналогичные характеристики, а также на преобразователи плотности и вязкости жидкости измерительные модели 7829 (далее -преобразователи вязкости), и устанавливает методику градуировки канала измерения динамической вязкости.

Градуировку вискозиметра проводят в динамическом режиме.

2 Нормативные ссылки

В настоящей рекомендации использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 982-80 Масла трансформаторные. Технические условия

ГОСТ 5789-78 Реактивы. Толуол. Технические условия

ГОСТ 14710-78 Толуол нефтяной. Технические условия

ГОСТ 20799-88 Масла индустриальные. Технические условия

3 Операции градуировки

При проведении градуировки выполняют следующие операции:

- внешний осмотр (8.1);

- опробование (8.2);

- определение коэффициента вискозиметра V1 на месте эксплуатации (8.3);

- определение коэффициентов вискозиметра V0, V1, V2 в лаборатории (8.4).

4 Средства измерений, вспомогательные устройства и материалы

4.1 При проведении градуировки применяют поверочную установку УППВ составе:

4.1.1 Вискозиметр Штабингера SVM3000 с относительной погрешностью измерения динамической вязкости не более 0,35 %.

4.1.2 Преобразователь плотности и вязкости жидкости измерительный модели 7829М эталонный (далее - эталонный преобразователь вязкости) с пределами допускаемой приведенной погрешности измерения вязкости ± 0,5 %, с пределами допускаемой погрешности измерения температуры ± 0,05 °С в диапазоне измерения температур от 0 до 50 °С.

4.1.3 Компьютер (ноутбук) с лицензионным программным обеспечением ADView фирмы «Solartron Mobrey Limited», аттестованным в установленном порядке.

4.1.4 Термометр цифровой малогабаритный ТЦМ 9410 с абсолютной погрешностью не более ± 0,03 °С в диапазоне измерения температур от 0 до 50 °С.

4.1.5 Насос для перекачивания поверочной (градуировочной) жидкости с возможностью регулирования расхода в диапазоне от 1 до 2 м³/час.

4.1.6 Термостат с абсолютной погрешностью поддержания температуры не более 0,05 °С.

4.1.7 Набор термометров с абсолютной погрешностью не более ± 0,03 С в диапазоне измерения температур от 0 до 50 °С

4.1.8 Расходомер CRA с MRT 97 с относительной погрешностью не более 5 %.

4.1.9 Преобразователь сигналов (конвертер) RS485/RS232 ADAM 4520, ADAM 4561.

4.1.10 Компьютерный кабель-переходник RS232/USB или RS232/ RS232.

4.1.11 Кабель из двух пар экранированных проводов для подключения питания эталонного преобразователя вязкости и преобразователя (конвертера) RS485/RS232.

4.1.12 Блок питания постоянного тока ± 24 В для эталонного преобразователя вязкости, в соответствии с руководством по эксплуатации преобразователя вязкости.

4.1.13 Измерительная камера для эталонного преобразователя вязкости, изготовленная в соответствие с требованиями фирмы-изготовителя, изготовленная по чертежу Приложения Е.

4.2 Градуировочные жидкости для каждого поверяемого поддиапазона измерения вязкости поверяемого преобразователя вязкости, подготовленные в соответствии с Приложением А и имеющие значения вязкости приближенно равные начальной, средней и верхней точке поверяемого диапазона измерения вязкости.

4.3 Толуол по ГОСТ 5789 или ГОСТ 14710.

4.4 Ветошь.

Применяемые средства измерений должны быть поверены, иметь действующие свидетельства о поверке или оттиски поверительных клейм.

5 Требования безопасности

При проведении градуировки выполняют следующие требования:

- градуировку проводят в помещениях, оборудованных средствами пожаротушения и оснащенных приточно-вытяжной вентиляцией и вытяжными шкафами;

- легковоспламеняющиеся жидкости хранят в стеклянных бутылях с притертыми пробками или в металлических канистрах в специально предназначенных для этого металлических шкафах или помещениях;

- соблюдают правила безопасности, изложенные в эксплутационной документации на установку для поверки вискозиметров УППВ и градуируемый вискозиметр;

- соблюдают правила безопасности труда, действующие на объекте, где проводят градуировку.

6 Условия градуировки

При проведении градуировки на месте эксплуатации должны соблюдаться следующие условия:

- время между началом пуска потока нефти через градуируемый и эталонный преобразователи вязкости и началом снятия показаний не менее 30 мин;

- разность температуры нефти по показаниям градуируемого и эталонного преобразователей вязкости, не более суммы их допускаемых абсолютных погрешностей.

- изменение температуры нефти за время одного измерения не более чем 0,05 °С;

- изменение вязкости нефти за время одного измерения не более чем 0,1 сПз (0,1 мПа×с) при значениях вязкости до 10 сПз (10 мПа×с) включительно, и не более чем 0,2 сПз (0,2 мПа×с) при значениях вязкости от 10 сПз (10 мПа×с) до 100 сПз (100 мПа×с).

При проведении градуировки в лаборатории должны соблюдаться следующие условия:

- температура окружающего воздуха в помещении лаборатории, °С                  20 ± 5;

- атмосферное давление, кПа                                                                                    101,3 ± 4;

- относительная влажность окружающего воздуха в помещении

   лаборатории не более, %                                                                                       80;

- температура градуировочной жидкости в момент снятия показаний , °С        20 ± 0,1;

- монтаж градуируемого вискозиметра произведен в соответствии с требованиями технической документации.

7 Подготовка к градуировке

Перед проведением градуировки выполняют следующие работы:

7.1 При градуировке в БИК:

7.1.1 Подготавливают средства градуировки и градуируемый преобразователь вязкости к работе в соответствии с требованиями технической документации и со схемой, приведенной в приложении Б.

7.1.2 Устанавливают расход нефти в БИК в пределах рабочего диапазона расхода.

7.1.3 Проверяют отсутствие протечек в местах соединения.

7.1.4  Подключают эталонный преобразователь вязкости к компьютеру и питанию в соответствии с требованиями технической документации.

7.1.5 Запускают на компьютере программу ADView, проверяют правильность подключения и конфигурирования эталонного преобразователя вязкости.

7.2 При градуировке на поверочной установке в лаборатории:

7.2.1 Подготавливают средства градуировки и градуируемый преобразователь вязкости к работе в соответствии с требованиями технической документации и со схемой градуировки, которая приведена в приложении В.

7.2.2 Устанавливают температуру градуировочной жидкости согласно разделу 6.

8 Проведение градуировки

8.1 Внешний осмотр

8.1.1 Проверяют соответствие комплектности, типа, маркировки и заводского номера градуируемого преобразователя вязкости заводскому сертификату калибровки. Проверяют отсутствие механических повреждений и дефектов покрытия виброэлемента (типа камертонной вилки).

8.1.2 Проверяют значения градуировочных коэффициентов, а так же значение коэффициента масштабирования динамической вязкости (значение коэффициента масштабирования для сПз должно быть установлено равным единице), введенных в контроллер (или в электронный блок) градуируемого преобразователя вязкости.

8.2 Опробование

Проверяют исправность электрической схемы и работу преобразователя вязкости согласно инструкции по эксплуатации.

8.3 Определение коэффициента преобразователя вязкости V1.

8.3.1 Выполняют измерение, при этом фиксируют не менее 20-ти значений наблюдений:

- коэффициента добротности градуируемого преобразователя вязкости;

- динамической вязкости по эталонному преобразователю вязкости, сПз (мПа×с).

8.3.2 За результаты измерения вязкости эталонным преобразователем вязкости и коэффициента добротности градуируемого преобразователя вязкости принимают

соответствующие средние арифметические значения серии наблюдений.

8.3.3 Вычисляют градуировочный коэффициент преобразователя вязкости V1' по п. 8.1 и определяют погрешность измерений вязкости градуируемым преобразователем вязкости с новым коэффициентом V1' по рекомендации «Преобразователи плотности и вязкости жидкости измерительные модели 7827 и 7829. Методика поверки на месте эксплуатации». Если погрешность измерений вязкости не превышает предела допускаемой погрешности, указанного в рекомендации «Преобразователи плотности и вязкости жидкости измерительные модели 7827 и 7829. Методика поверки на месте эксплуатации», то коэффициенты V0, V2 не определяют. Если погрешность измерений вязкости превышает предела допускаемой погрешности, указанного в рекомендации «Преобразователи плотности и вязкости жидкости измерительные модели 7827 и 7829. Методика поверки на месте эксплуатации», то проводят градуировку преобразователя вязкости на поверочной установке.

8.4 Определение коэффициентов вискозиметра V0, V1, V2 производится на трех градуировочных жидкостях (30 %, 60 %, 90 % от калиброванного диапазона).

8.4.1 Заполняют установку градуировочной жидкостью с наименьшей вязкостью (30 % от калиброванного диапазона). Включают циркуляционный насос.

8.4.2 Устанавливают температуру жидкости 20 ± 0,1 °С.

8.4.3 Термостатируют градуировочную жидкость не менее 30 мин.

- изменение температуры нефти за время одного измерения не более чем 0,05 °С;

- изменение вязкости нефти за время одного измерения не более чем 0,1 сПз (0,1 мПа×с) при значениях вязкости до 10 сПз (10 мПа×с) включительно, и не более, чем 0,2 сПз (0,2 мПа×с) при значениях вязкости от 10 сПз (10 мПа×с) до 100 сПз (100 мПа×с).

8.4.4 Фиксируют не менее 15-ти значений наблюдений:

- коэффициента добротности градуируемого преобразователя вязкости;

- динамической вязкости по эталонному преобразователю вязкости, сПз (мПа×с).

8.4.5 За результаты измерения вязкости эталонным преобразователем вязкости и коэффициента добротности градуируемого преобразователя вязкости принимают соответствующие средние арифметические значения серии наблюдений.

8.4.6 Операции по п.п. 8.3.1-8.3.4 повторяют при среднем и наибольшем значениях каждого градуируемого поддиапазона.

8.4.7 Вычисляют градуировочные коэффициенты преобразователя вязкости V0, V1, V2 по п. 9.2.

9 Обработка результатов измерений

9.1 Значение коэффициента V1' рассчитывают по формуле

V1' = V1 + Q²×(η₀ - η_расч)                                                                                                       (1)

где V1' - новое значение калибровочного коэффициента V1;

V1 - калибровочный коэффициент из сертификата градуировки;

Q - результат измерения коэффициента добротности градуируемого вискозиметра;

η₀ - результат измерения динамической вязкости эталонным преобразователем вязкости, сПз;

η_расч - значение динамической вязкости, рассчитанное по формуле

η_расч = V0 + V1/Q² + V2/Q⁴,                                                                                                 (2)

где V0, V1, V2 - градуировочные коэффициенты градуируемого преобразователя вязкости из сертификата градуировки.

9.2 Значения коэффициентов V0, V1, V2 для каждого поддиапазона измерения динамической вязкости преобразователя вязкости рассчитывают по формулам (3), (4) и (5), соответственно:

               (3)

                            (4)

                                 (5)

где α₁, α₂, α₃, α₄, α₀₁, α₁₁, α₂₁ - коэффициенты, рассчитываемые по формулам (6), (7), (8), (9), (10), (11) и (12), соответственно

α₁ = Σ(1/Q²_j)/3,                                                                                                                      (6)

α₂ = Σ(1/Q²_j)²/3,                                                                                                                     (7)

α₃ = Σ(1/Q²_j)³/3,                                                                                                                     (8)

α₄ = Σ(1/Q²_j)⁴/3,                                                                                                                     (9)

α₀₁ = Ση_0j/3,                                                                                                                           (10)

α₁₁ = Σ((1/Q²_j)×η_0j)/3,                                                                                                              (11)

α₂₁= Σ((1/Q²_j)²×η_0j)/3,                                                                                                             (12)

где j - номер градуировочной жидкости (для каждого поддиапазона измерения динамической вязкости преобразователя вязкости значение j изменяется от 1 до 3);

η_0j - результат измерения динамической вязкости j-той градуировочной жидкости эталонным преобразователем вязкости, мПа×с (сПз);

Q_j - результат измерения коэффициента добротности градуируемого вискозиметра на j-той градуировочной жидкости.

10 Оформление результатов градуировки

10.1 Результаты градуировки оформляют в виде протокола по форме, приведенной в приложении Г.

10.2 По результатам градуировки преобразователя вязкости выдается сертификат градуировки по форме, приведенной в приложении Д.

10.3 Положительные результаты градуировки могут использоваться для оформления свидетельства о поверке.

Приложение А
(рекомендуемое)

Подготовка градуировочных жидкостей

В качестве градуировочных жидкостей применяют следующие жидкости или смеси жидкостей, приготовленные из двух компонентов

Приложение Б
(рекомендуемое)

Схема градуировки преобразователя вязкости на месте эксплуатации

1. Блок питания вискозиметров

2. Блок искробезопасных барьеров

3. Преобразователи интерфейса RS 232/RS 485 (2 шт.)

4. Компьютер (ноутбук)

5. Измерительная камера градуируемого вискозиметра

6. Измерительная камера эталонного вискозиметра

7. Термокарманы

Приложение В
(рекомендуемое)

Схема градуировки преобразователей вязкости в лаборатории

1. Термостат с градуировочной жидкостью

2. Насос

3. Измерительная камера градуируемого вискозиметра

4. Измерительная камера эталонного вискозиметра

5. Блок контроля и управления насоса и термостата

6. Расходомер

7. Узел заливочный

8. Блок питания вискозиметров

9. Технологическая сборка вискозиметров в термоизоляции

10. Термокарманы

11. Преобразователи интерфейса RS 232/RS 485 (2 шт.)

12. Компьютер (ноутбук)

13. Блок искробезопасных барьеров

Приложение Г
(рекомендуемое)

Форма протокола градуировки преобразователя вязкости

ПРОТОКОЛ №__________
градуировки преобразователя вязкости

Тип градуируемого преобразователя вязкости__________________ Заводской номер_____________________

Тип эталонного преобразователя вязкости ___________________ Заводской номер_____________________

Тип контроллера________________________

Год выпуска____________________________

Владелец_________________________________________________________

Место проведения градуировки___________________________________________

Верхний предел измерений вязкости

диапазона калибровки преобразователя вязкости: η_max =______сПз (мПа×с).

Условия проведения градуировки: температура___°С; влажность___%; давление____кПа.

Исходные данные

Результаты измерений и градуировки

Новые значения коэффициентов для данного поддиапазон измерения динамической вязкости преобразователя вязкости:

Заключение ________________________

              Подпись лица, проводившего градуировку                  Дата градуировки

____________________/и.о., фамилия/                          «___» _____________200__г

Приложение Д
(рекомендуемое)

Форма сертификата градуировки преобразователя вязкости

Библиография

[1] ТУ 38401-58-10-90 Керосин осветительный. Технические условия