авввпап. курсовая работа. Курсовая работа Тема калибровка контроллера измерителя FloBoss
 Скачать 1.15 Mb.
|
|
Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии Уральский филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения дополнительного профессионального образования «АКАДЕМИЯ СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ (учебная)» Группа №_____________________________________________________________________ Поверка и калибровка информационно-измерительных систем_____ (Наименование дополнительной профессиональной программы) Курсовая работа Тема: _____ калибровка контроллера измерителя FloBoss 107. _____________________________________________________________________________ Слушатель: Захаров Никита Альбертович_________________ (Фамилия, Имя, Отчество, место работы и должность) _____________________________________________________________________________ Руководитель Чичканова Лариса Николаевна __ _____ (Фамилия, Имя, Отчество, ученая степень, звание) ЕКАТЕРИНБУРГ 2022 год. СОДЕРЖАНИЕ 1.Введение ……………………………………………………………………….2 1.1.Описание типа средства …………………………………………………….7 2. Методика поверки …………………………………………………………...13 3.Результат калибровки ………………………………………………………...23 4. Литература…………………………………………………………………….24 1.Введение Обеспечение единства измерений представляет собой процесс организации и выполнения измерений, при котором результаты всех измерений выражаются в одних и тех же допущенных к применению единицах измерения, а оценка их точности обеспечивается с гарантированной доверительной вероятностью. Это достигается применением единой допущенной к применению системы единиц величин, воспроизведением, хранением и передачей физических величин с использованием государственных первичных эталонов, применением стандартизированных методик измерений, средств измерений утвержденного типа, государственных стандартных образцов веществ и материалов, проведением первичной и периодической поверки или калибровки используемых средств измерений в соответствии с государственными поверочными схемами, осуществлением государственного контроля и надзора за осуществлением деятельности в области обеспечения единства измерений. Обеспечение единства измерений в РФ осуществляется на основе нормативно-правовой составляющей. Законодательство РФ по обеспечению единства измерений основывается на Конституции РФ. Статья 71 (пункт р) гласит, что в ведении государства находится метеорологическая служба, стандарты, эталоны, метрическая система и исчисление времени; геодезия и картография; наименования географических объектов; официальный статистический и бухгалтерский учет. Таким образом Правительство РФ определяет орган, уполномоченный на исполнение функций национального органа по стандартизации. Таковым является Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии «Росстандарт». «Росстандарт» находится в ведении Министерства промышленности и торговли РФ. Он осуществляет свою деятельность непосредственно, через свои территориальные органы и через подведомственные организации во взаимодействии с другими федеральными органами исполнительной власти, органами исполнительной власти субъектов РФ, органами местного самоуправления, общественными объединениями и иными организациями. Основными функциями «Росстандарт» являются экспертиза и утверждение национальных стандартов, утверждение и хранение первичных государственных эталонов единиц величин, отнесение в установленном порядке технических средств к средствам измерений и определение межповерочных интервалов, утверждение типов средств измерений и стандартных образцов, проведение поверки средств измерений, ведение Федерального информационного фонда по обеспечению единства измерений, ведение Федерального информационного фонда технических регламентов и стандартов, ведение единого перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования в области обеспечения единства измерений, осуществление государственного контроля и надзора за деятельностью в области обеспечения единства измерений и другие функции. Характеристика метрологической службы предприятия АО «Интер РАО-Электрогенерация» филиал «Уренгойская ГРЭС». Метрологическая служба АО «Интер РАО-Электрогенерация» включает в себя метрологические лаборатории в составе филиалов, в том числе метрологические лаборатории на Уренгойской ГРЭС. В состав метрологической службы Уренгойской ГРЭС входят химико-аналитическая лаборатория, лаборатория дефектоскопии, электротехническая лаборатория, лаборатории калибровки: расхода, давления, уровня, температуры, физико-химического анализа. В связи с этим парк СИ Уренгойской ГРЭС представлен широкой гаммой типов СИ, от обычных манометров и датчиков давления до аналитического оборудования, КГА-8ЕС предназначенный для постоянного автоматического экологического и технологического контроля теплоэнергетических установок, системы измерительной и управляющей SPPA-T3000. Парк поверяемых и калибруемых СИ составляет порядка 3,5 тысяч единиц. Метрологическая лаборатория аккредитована на право проведения калибровки средств измерений в области измерений физико-химических свойств веществ, измерений вибро-аккустических систем, измерений параметров уровня и объема, измерений давления, вакуума, теплофизических и температурных измерений. Руководство лабораториями калибровки осуществляет заместитель главного метролога - начальник ЦАСУТП. В его подчинении находятся 1 инженер по метрологии, 1 инженер-электроник 1кат. гр. ИВС и 4 электрослесаря по ремонту и обслуживанию АиСИ, часть из которых являются калибровщиками. В настоящее время эталонная база лаборатории насчитывает около 40 единиц эталонов и вспомогательного оборудования. Учет СИ осуществляется с применением автоматизированной системы управления метрологической службой "АСУ МС" фирмы "Палитра Систем". Основные задачи лаборатории - ремонт, подготовка к поверке, калибровка СИ, метрологическое обеспечение коммерческих узлов измерений газа, расчет расхода газа с узлов измерений с применением сужающих устройств, аттестация эталонов, обучение калибровщиков, поддержание в рабочем состоянии и обновление парка эталонов, приобретение различных ГСО для проведения поверки, заключение договоров со сторонними организациями на проведение поверки СИ, не входящих в область аккредитации лаборатории, метрологический надзор за состоянием и применением СИ на объектах Уренгойской ГРЭС. Курсовая работа представляет собой описание процедуры проведения калибровки контролера измерителя FloBoss 107. 1.1 ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ. Контроллеры измерительные FloBoss 107 Назначение средства измерений Контроллеры измерительные FloBoss 107 (далее – контроллеры) предназначены для измерения электрических сигналов от преобразователей расхода, температуры, давления, преобразования их в значение физических величин и вычисления расхода и объема природного газа (далее – газа), приведенных к стандартным условиям в соответствии с ГОСТ 2939-63, при учетно-расчетных и технологических операциях. Описание средства измерений Принцип действия контроллеров основан на измерении и преобразовании сигналов ультразвуковых объемных расходомеров, потокового газового хроматографа, измерительных преобразователей давления и температуры в информацию об измеряемых параметрах газа с последующим вычислением расхода и количества газа и представлением информации на дисплее контроллера, подключенном принтере или на дисплее подключенного персонального компьютера. По измеренным значениям расхода, температуры, давления и введенным или измеренным значениям компонентного состава, контроллер автоматически рассчитывает объемный расход (объем) газа, приведенный к стандартным условиям в соответствии с ГОСТ 2939-63. Контроллеры обеспечивают выполнение следующих функций: - измерение, преобразование и регистрация входных аналоговых сигналов силы постоянного тока от 4 до 20 мА, дискретных и цифровых сигналов; - управление и обмен данными с подчиненными устройствами по цифровым каналам связи (газовый хроматограф); - вычисление объемного расхода (объема) газа, приведенного к стандартным условиям по ГОСТ 2939-63; - вычисление коэффициента сжимаемости природного газа по ГОСТ 30319.2-96 (модифицированный метод NX19 мод., модифицированное уравнение состояния GERG-91 мод. и уравнение состояния AGA8-92DC (МИ 3466-2015), уравнение состояния ВНИЦ СМВ); - вычисление коэффициента динамической вязкости и показателей адиабаты газа по ГОСТ 30319.1-96. Кроме того, контроллеры реализуют: - хранение архивов измеренных и вычисленных параметров; - ведение журналов событий и журналов нештатных ситуаций; - непосредственный ввод данных о компонентном составе газа от хроматографа; - многоканальное ПИД регулирование; - вывод информации на принтер и передачу ее по различным интерфейсам связи; - сигнализацию при отказе первичных преобразователей (датчиков) или при выходе измеряемых параметров за установленные пределы; - энергонезависимое хранение информации и работу часов реального времени. Общий вид контроллера приведен на рис 1.  Рис.1 общий вид FloBoss 107. Программное обеспечение. Программное обеспечение (ПО) контроллеров (FloBoss 107) обеспечивает реализацию функций контроллеров. Защита ПО контроллеров от непреднамеренных и преднамеренных изменений и обеспечение его соответствия утвержденному типу, осуществляется путем разграничения прав пользователей и паролей. Доступ к функциям ПО контроллеров ограничен уровнем доступа, который назначается каждому оператору. При изменении установленных параметров (исходных данных) в ПО контроллеров обеспечивается подтверждение изменений, проверка изменений на соответствие требованиям реализованных алгоритмов, при этом сообщения о событиях (изменениях) записываются в журнал событий, доступный только для чтения. ПО контроллеров имеет уровень защиты "высокий" по Р 50.2.077-2014. Таблица 1 – Идентификационные данные ПО контроллеров.
Метрологические и технические характеристики. Метрологические и технические характеристики контроллеров представлены в таблице 2. Таблица 2 – Метрологические и технические характеристики контроллеров.
Знак утверждения типа наносится на титульный лист паспорта типографическим способом. Комплектность средства измерений. Таблица 3 – Комплектность контроллеров
Поверка. осуществляется по документу МП 166-30151-2015 «Инструкция. Государственная система обеспечения единства измерений. Контроллеры измерительные FloBoss 107. Методика поверки», утвержденная ГЦИ СИ ООО «Метрологический центр СТП» 03 марта 2015 г. Перечень основных средств поверки (эталонов): - калибратор многофункциональный MC5-R с HART модулем: диапазон воспроизведения силы постоянного тока от 0 до 25 мА, пределы допускаемой основной погрешности воспроизведения ±(0,02 % показания + 1 мкА); диапазон воспроизведения последовательности импульсов 0…9999999. Сведения о методиках (методах) измерений. Метод измерения изложен в документе «Контроллер расхода FloBoss 107. Руководство по эксплуатации». Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к контроллерам измерительным FloBoss 107. ГОСТ 2939-63 «Газы. Условия для определения объема». ГОСТ 30319.1-96 «Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение физических свойств природного газа, его компонентов и продуктов его переработки». ГОСТ 30319.2-96 «Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение коэффициента сжимаемости». 2. Методика поверки 1.Общие положения. 1.1 Настоящая методика поверки распространяется на контроллеры измерительные FloBoss 107 (далее – FloBoss 107) (заводские номера 30064353, 30064356, 30064355, 30064354, 30064312, 30064707, 30064705, 30064706, 30064708), изготовленные фирмой «Emerson Process Management / Remote Automation Solutions / Fromex S.A. de C.V.», Мексика, и устанавливает методику первичной поверки до ввода в эксплуатацию и после ремонта, а также методику периодической поверки в процессе эксплуатации. 1.2 Возможность проведения поверки для меньшего числа измеряемых величин или на меньшем числе поддиапазонов измерений не предусматривается. Поверка отдельных измерительных каналов и (или) отдельных автономных блоков не предусматривается. 1.3 FloBoss 107 относятся к средствам измерений в соответствии с Государственной поверочной схемой для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1·10-16 до 100 А, утвержденной Приказом Росстандарта от 01.10.2018 г. № 2091, и прослеживаются к Государственному первичному эталону единицы силы постоянного электрического тока (ГЭТ 4–91); к средствам измерений в соответствии с Государственной поверочной схемой для средств измерений электрического сопротивления постоянного и переменного тока, утвержденной Приказом Росстандарта от 30.12.2019 г. № 3456, и прослеживаются к Государственному первичному эталону единицы электрического сопротивления (ГЭТ 14–2014). 1.4 Метрологические характеристики FloBoss 107 подтверждаются непосредственным сличением с основными средствами поверки. 1.5 В результате поверки должны быть подтверждены метрологические требования, приведенные в таблице 1. Таблица 1 – Метрологические характеристики.  2.Перечень операций поверки средства измерений. При проведении поверки должны быть выполнены операции, представленные в таблице 2. Таблица 2 – Перечень операций поверки средства измерений  3.Требования к условиям проведения поверки средства измерений. При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия: − температура окружающего воздуха от плюс 15 до плюс 25 °C; − относительная влажность от 30 до 80 %; − атмосферное давление от 84,0 до 106,7 кПа. 4.Метрологические и технические требования к средствам поверки. 4.1 При проведении поверки применяют средства поверки, указанные в таблице 3. Таблица 3 – Перечень средств поверки
4.2 Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик FloBoss 107 с требуемой точностью. 4.3 Применяемые эталоны и средства измерений должны соответствовать требованиям нормативных правовых документов Российской Федерации в области обеспечения единства измерений. 5. Требования (условия) по обеспечению безопасности проведения поверки средства измерений 5.1 При проведении поверки должны соблюдаться требования: − правил безопасности при эксплуатации средств поверки, приведенных в их эксплуатационных документах; − инструкции по охране труда, действующей на объекте. 5.2 К проведению поверки допускаются лица, изучившие настоящую методику поверки, эксплуатационные документы FloBoss 107 и средств поверки и прошедшие инструктаж по охране труда. 5.3 К средствам поверки и используемому при поверке оборудованию обеспечивают свободный доступ. 6.Внешний осмотр средства измерений 6.1 При внешнем осмотре проверяют: − соответствие комплектности и внешнего вида требованиям паспорта и описания типа; − соответствие данных, указанных в маркировке и паспорте (заводской номер, наименование изготовителя, год выпуска, знак утверждения типа); − отсутствие видимых дефектов и повреждений, препятствующих применению Floboss 107. 6.2 Поверку продолжают, если: − данные, указанные на маркировке, соответствуют паспорту; − состав и комплектность FloBoss 107 соответствуют описанию типа и паспорту; − отсутствуют механические повреждения FloBoss 107, препятствующие его применению. 7.Подготовка к поверке и опробование средства измерений. 7.1 Перед проведением поверки выполняют следующие работы: − проверяют выполнение требований разделов 3 – 6 настоящей методики поверки; − проверяют соответствие средств поверки требованиям нормативных правовых документов в области обеспечения единства измерений Российской Федерации; − подготавливают к работе средства поверки в соответствии с их эксплуатационными документами (паспорт или руководство по эксплуатации); − FloBoss 107 и средства поверки выдерживают при условиях, указанных в разделе 3, не менее двух часов; − FloBoss 107 подключают к персональному компьютеру с установленным программным обеспечением ROCKLINKTM 800 («ROCKLINK 800») через коммуникационный разъем. 7.2 Приводят FloBoss 107 в рабочее состояние в соответствии с эксплуатационной документацией. Проверяют прохождение сигналов, имитирующих входные сигналы FloBoss 107. Примечание – Допускается проводить проверку работоспособности FloBoss 107 одновременно с определением метрологических характеристик по разделу 9 данной методики поверки. 7.3 Результаты опробования считают положительными, если при увеличении и уменьшении значения входного сигнала FloBoss 107 соответствующим образом изменяются значения измеряемой величины на FloBoss 107. 8.Проверка программного обеспечения. 8.1 Проверку программного обеспечения проводят с помощью программного обеспечения ROCKLINK 800 путем считывания идентификационных данных во вкладке меню «Utilites/User Program Administrator». 8.2 Результаты проверки идентификационных данных программного обеспечения считают положительными, если программное обеспечение идентифицируется путем вывода идентификационного наименования, номера версии и контрольной суммы на экран и соответствует данным, указанным в описании типа. 9.Определение метрологических характеристик и подтверждение соответствия средства измерений метрологическим требованиям. 9.1 Определение приведенной к диапазону измерений погрешности измерений силы постоянного тока К соответствующему каналу подключают калибратор в режиме имитации силы постоянного тока (от 4 до 20 мА) согласно эксплуатационным документам и задают сигнал силы постоянного тока. В качестве контрольных точек принимают 4; 8; 12; 16; 20 мА. Приведенную погрешность измерений силы постоянного тока в диапазоне от 4 до 20 мА 𝛾𝐼, %, рассчитывают по формуле 𝛾𝐼=𝐼изм−𝐼эт16⋅100, (1) Результаты считают положительными, если рассчитанная приведенная погрешность измерений силы постоянного тока в каждой контрольной точке не выходит за пределы ±0,1 %. 9.2 Определение абсолютной погрешности измерений сигналов сопротивления и преобразований в значение температуры К каналу RTD подключают калибратор согласно эксплуатационным документам и задают значение в единицах сопротивления или соответствующее им значение температуры в градусах Цельсия. Контрольные точки и значения сопротивления, соответствующие температуре согласно ГОСТ 6651–2009 для термопреобразователей сопротивления с номинальной статической характеристикой Pt100, приведены в таблице 4. Таблица 4 – Контрольные точки для определения абсолютной погрешности измерений сигналов сопротивления и преобразований в значение температуры.  Считывают измеренное значение с помощью программного обеспечения ROCKLINK 800. Абсолютную погрешность измерений сигналов сопротивления и преобразований в значение температуры 𝛥𝑡, °С, рассчитывают по формуле 𝛥𝑡=𝑡изм−𝑡эт, Результаты считают положительными, если рассчитанная абсолютная погрешность измерений сигналов сопротивления и преобразований в значение температуры в каждой контрольной точке не выходит за пределы ±0,3 °С. 9.3 Определение абсолютной погрешности измерений количества импульсов К соответствующему каналу (PI) подключают калибратор согласно эксплуатационным документам и задают последовательность 10000 импульсов при частоте 50; 5000; 10000 Гц. Считывают измеренное количество импульсов FloBoss 107 с помощью программного обеспечения ROCKLINK 800. Абсолютную погрешность измерений количества импульсов 𝛥𝑛, °С, рассчитывают по формуле 𝛥𝑛=𝑛изм−𝑛эт, Результаты считают положительными, если рассчитанная абсолютная погрешность измерений количества импульсов при каждом измерении не превышает ±1 импульс. 9.4 Определение суточного хода часов Устанавливают часы персонального компьютера по тайм-серверу группы тайм-серверов ФГУП «ВНИИФТРИ» (ntp1.vniiftri.ru, ntp2.vniiftri.ru, ntp3.vniiftri.ru) с использованием протокола NTP. На дисплее персонального компьютера и в программном обеспечении ROCKLINK 800 устанавливают индикацию показания часов. Фиксируют начальное значение поправки часов FloBoss 107 τн, с, как разность показаний часов FloBoss 107 и часов персонального компьютера. Через 24 часа фиксируют конечное значение поправки часов FloBoss 107 τк, с, как разность показаний часов FloBoss 107 и часов персонального компьютера. Проверку по данному пункту допускается проводить одновременно с другими проверками. Рассчитывают значение суточного хода часов Δτ, с, по формуле 𝛥𝜏=𝜏к−𝜏н. (4) Результаты считают положительными, если суточный ход часов находится в интервале ±1 с. 10.Оформление результатов поверки средства измерений. 10.1 Результаты поверки оформляют протоколом поверки произвольной формы с указанием даты проведения поверки, условий проведения поверки, применяемых средств поверки, заключения по результатам поверки, диапазона измерений, типов и количества каналов ввода и вывода. 10.2 Результаты поверки оформляются в соответствии с порядком, утвержденным законодательством Российской Федерации в области обеспечения единства измерений. 10.3 По заявлению владельца FloBoss 107 или лица, представившего его на поверку, при положительных результатах поверки выдается свидетельство о поверке, при отрицательных результатах поверки – извещение о непригодности к применению. 3.Результаты калибровки. По формуле приведенной погрешности измерений постоянного тока, рассчитываем в пяти точках:  4.Литература. Описание типа средства измерений. Контроллеры измерительные FloBoss 107. Приложение к свидетельству №59052. Государственная система обеспечения единства измерений. Контроллеры измерительные FloBoss 107. Методика поверки МП/2406/1-311229-2022. Протокол калибровки. Сертификат. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||