Курсовая Зайцева 13ДД11 - ИСПРАВЛЕННЫЙ. Основы метода определения давления
 Скачать 1.81 Mb.
|
5.1. Основные технические характеристики:Пределы измерения — 4,0; 6,3; 10,0; 16,0; 25,0; 40,0; 63,0; 100,0; 160,0 кПа. Предельно допускаемое рабочее избыточное давление — 2,5; 16; 40 МПа. Погрешность измерения ± 0,6 %; 1,0 %. Питание — сжатый воздух 140 ± 14 кПа. Выходной сигнал от 20 до 100 кПа, передается по линии связи на расстояние до 300 м. Межповерочный интервал 13ДД11 — 2 года. Таблица 1
Примечание к таблице [1] – Сплав 36НХТЮ – по ГОСТ 10994. Сплавы 12Х18Н10Т, 15Х18Н12С4ТЮ, 10Х17Н13М2Т, 06ХН28МДТ – по ГОСТ 5632. Углеродистая сталь – по ГОСТ 1050. Обозначение исполнений по заполнению мембранного блока и допускаемой при этом диапазоне изменения температуры окружающего воздуха указаны в таблице [2] Таблица 2
5.2. Назначение и принцип действия преобразователя Основные нормативно-технические характеристики преобразователей: Верхние пределы измерений (в дальнейшем - ВПИ от 100 Па (10 кгс/м2) до 630 кПа (6,3 кгс/см2). Предел допускаемой основной погрешности от 0,5 до 1,5 % от ВПИ или диапазона изменения выходного сигнала. Предельные значения выходного сигнала 20 и 100 кПа (0,2 и 1,0 кгс/см2). Преобразователь измерительный разности давления пневматический 13ДД11, рисунок [3], предназначен для выдачи совместно с вторичными регистраторами и регуляторами, информации в виде стандартного пневматического сигнала (20-100 кПа) о перепаде давления, о расходе жидкостей и газов, в системах контроля и управления технологическими процессами с взрывоопасными условиями. Приборы относятся к изделиям Государственной системе приборов (ГСП) и эксплуатируются совместно с вторичными регистраторами и регуляторами, работающими от стандартного сигнала 20-100 КПа. Преобразователи 13ДД11 широко применяются в химической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической промышленности, в энергетике и ряде других отраслей. По устойчивости к механическим воздействиям преобразователь соответствует группе исполнения L3 по ГОСТ Р52931. Степень защиты корпуса IP54 по ГОСТ 14254.  Рис. 3 Общий вид преобразователя измерительного разности давления пневматического 13ДД11 5.3. Устройство и работа Преобразователь состоит из пневмопреобразователя и измерительного блока. Принцип действия преобразователя основан на пневматической силовой компенсации. Конструкция преобразователя представлена на рисунке [4]. Чувствительный элемент измерительного блока – двухмембранный блок [1] – зажат между фланцами [3] и [4] и образует с ними две камеры плюсовую «+» и минусовую «–». Связь чувствительного элемента [1] с рычагом вывода [2] осуществляется шарнирно. Вывод рычага [2] из полости рабочего давления уплотнен с помощью упругой мембраны. Основание рычажного вывода [2] вварено в мембранный блок [1]. Пружина корректора нуля [13] предназначена для установки начального значения выходного сигнала, равного 20 кПа. Перенастройка преобразователей с одного предела измерения на другой производится путем замены сильфона обратной связи.   Рис. 4 Измерительный преобразователь разности давления 13ДД11 Конструкция 1. элемент чувствительный; 2. рычаг; 3. фланец; 4. фланец; 5. кожух; 6. индикатор рассогласования; 7. винт регулировочный; 8. плата; 9. винт; 12. сильфон обратной связи; 13. пружина корректора нуля; 14. клапан игольчатый; 15. пробка сливная. 5.4. Указание мер безопасности и порядок установки Не допускается использование преобразователей на объектах с рабочим давлением, превышающим указанное на преобразователе допускаемое рабочее избыточное давление. Не допускается использование преобразователей для измерения параметров среды, агрессивных по отношению к материалам, контактирующим с измеряемой средой. К монтажу преобразователя приступают после выбора и подготовки места установки, монтажа диафрагмы, а также после продувки соединительных пневматических линий. Длина соединительных линий между преобразователем и служащим устройством должна быть не более 15 м. В месте установки преобразователей не должно быть тряски и вибрации, влияющих на их работу. В линии, подводящей к преобразователям воздух питания, следует установить фильтр и стабилизатор давления воздуха. Воздух питания должен быть подготовлен в соответствии с ГОСТ 17433-80. При эксплуатации преобразователей в диапазоне минусовых температур необходимо исключать: а) накопление и замерзание конденсата в рабочих камерах и внутри соединительных трубок; б) замерзание, кристаллизацию среды или выкристаллизовывание из нее отдельных компонентов. Перед монтажом следует проверить исправность и правильность показаний преобразователя в соответствии с требованиями ГОСТ 8.052-73. 6. Метод поверки преобразователя измерительного разности давления пневматического 13ДД11 Поверка преобразователя измерительного разности давления пневматического 13ДД11 проводится согласно МИ 2189-92 «Преобразователи разности давлений пневматические». 6.1. Условия поверки и подготовка к ней 6.1.1. При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия: 1) температура окружающего воздуха (23 ± 2) ºС; 2) относительная влажность окружающего воздуха от 30 до 80 %; 3) атмосферное давление от 84 до 107 кПа (от 630 до 800 мм рт.ст.); 4) тряска, вибрация и удары, влияющие на работу преобразователей, должны отсутствовать; 5) давление воздуха питания преобразователей (140 ± 2,8) кПа или (1,4 ± 0,028) кгс/см2; 6) среда, передающая давление – воздух. 6.1.2. Перед проведением поверки должны быть выполнены следующие подготовительные работы: 1) преобразователи должны быть выдержаны при температуре, указанной в п. 6.1.1.1., не менее 4 ч, если другого не предусмотрено в техническом описании и инструкции по эксплуатации; 2) преобразователи должны быть установлены в рабочее положение с соблюдением указаний технического описания и инструкции по эксплуатации; 3) преобразователи перед началом испытаний должны быть выдержаны после включения давления питания не менее 3 мин, если другого не предусмотрено в техническом описании и Инструкции по эксплуатации; 4) суммарный размах пульсации (удвоенная амплитуда) выходного сигнала преобразователя не должен превышать  , где γ - предел допускаемой основной погрешности поверяемого преобразователя, % от нормирующего значения. Для снижения пульсации при определении основной погрешности допускается подключение в линию выходного сигнала емкости объемом более 160 см3;5) система, состоящая из соединительных линий и образцовых приборов, должна быть герметичной. Если герметичность нарушена, проводят проверку герметичности системы по следующей методике. На место поверяемого преобразователя устанавливают преобразователь, герметичность которого проверена. Создают давление, равное ВПИ преобразователя, и отключают источник давления. Если на входе преобразователя в качестве образцового СИ стоит грузопоршневой прибор, его также отключают. Систему считают герметичной, если после трехминутной выдержки в течение последующих 2 мин не наблюдается изменения выходного сигнала преобразователя, или если изменение при изменении температуры окружающего воздуха не превышает значений, указанных в таблица [3]. Таблица 3
Примечание: При меньшем изменении температуры допускаемое изменение давления пропорционально уменьшается. Герметичность входной и выходной линий системы допускается проверять раздельно, используя СИ, позволяющие заметить изменение давления, равное 0,5 % заданного значения, например, деформационные приборы по ГОСТ 2405-88. Во входной линии создается давление, равное ВПИ преобразователя, а в выходной - 100 кПа (1 кгс/см2). Суммарное время выдержки под давлением может быть увеличено до 15 мин, при этом изменение не должно превышать значений, указанных в таблица [3]. 6.2. Проведение поверки 6.2.1. При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие преобразователя следующим требованиям: - поверяемый преобразователь не должен иметь повреждений, препятствующих его применению; - маркировка преобразователя должна соответствовать данным, указанным в паспорте; - при периодической поверке преобразователь должен иметь паспорт или документ его заменяющий. 6.2.2. При опробовании проверяют работоспособность преобразователя и функционирование корректора нуля, если последнее предусмотрено в техническом описании и инструкции по эксплуатации. Работоспособность преобразователя проверяют, изменяя измеряемое давление от нижнего предельного значения до верхнего и обратно. При этом должно наблюдаться изменение выходного сигнала. Функционирование корректора нуля проверяют, задав одно любое значение давления. Корректор нуля поворачивают по часовой стрелке, при этом должно наблюдаться изменение выходного сигнала. Затем корректор нуля поворачивают против часовой стрелки, при этом должно наблюдаться изменение выходного сигнала в противоположную сторону. 6.3. Определение основной погрешности и вариации 6.3.1. Основную погрешность определяют следующими способами: 6.3.1.1. По образцовому СИ на входе преобразователя устанавливают измеряемое давление, равное номинальному, а по другому образцовому СИ измеряют значение выходного сигнала преобразователя. 6.3.1.2. По образцовому СИ на выходе преобразователя устанавливают расчетное значение выходного сигнала, соответствующее номинальному значению измеряемого давления, а по другому образцовому СИ измеряют значение давления на входе преобразователя. 6.3.2. Схема включения образцовых СИ давления при поверке преобразователей приведены в приложении [1]. 6.3.3. Допускаемые значения критериев достоверности поверки принимают равными: Рван = 0,020 – наибольшая вероятность ошибочно признанного годным в действительности дефектного преобразователя; (м)ва = 1,25 – отношение наибольшей возможной погрешности датчика, который может быть ошибочно признан годным, к пределу допускаемой основной погрешности. 6.3.4. Параметры поверки: m = 5 – число поверяемыx точек в диапазоне измерений; n = 1 – число измерений в каждой из поверяемых точек при прямом и обратном ходах; р – отношение предела допускаемого значения погрешности образцовых СИ, применяемых при поверке, к пределу допускаемого значения основной погрешности поверяемого преобразователя; к – отношение контрольного допуска к пределу допускаемой основной погрешности преобразователя. Значения р и к и соответствующие им критерии достоверности поверки указаны в таблице [4], где Рgr - наибольшая вероятность ошибочно признанного дефектным в действительности годного преобразователя. Таблица 4
Примечание. Таблица [4] составлена в соответствии с принятыми в п. 6.3.3. критериями достоверности поверки согласно МИ 187-86 «ГСИ, Средства измерений. Критерии достоверности и параметры методик поверки» и МИ 188-86 «ГСИ. Средства измерений. Установление значений параметров и методик поверки» для измерительных устройств с несущественной случайной составляющей основной погрешности при Ωр = 0,05. 6.3.5. Образцовые СИ выбирают исходя из технических возможностей и технико-экономических предпосылок с учетом данных п.п. 6.3.3., 6.3.5. 6.3.6. При выборе образцовых СИ для поверки преобразователя должны быть соблюдены следующие условия: 1) при поверке по способам, указанным в пп. 6.3.1.1. и 6.3.1.2. и определении значений выходного давления в кПа или кгс/см2  или  ,где 1 – предел допускаемой абсолютной погрешности образцового прибора, контролирующего измеряемое давление поверяемого преобразователя при давлении, разном ВПИ поверяемого преобразователя; 2 – предел допускаемой абсолютной погрешности образцового прибора, контролирующего выходной сигнал поверяемого преобразователя при давлении, равном 100 кПа (1 кгс/см2); Рmax – ВПИ поверяемого преобразователя. 6.3.7. Расчетные значения выходного сигнала поверяемого преобразователя определяют по формулам, кПа (кгс/см2):  ,где S - расчетное значение выходного сигнала преобразователя, соответствующее измеряемому давлению, кПа (кгс/см2); Р - номинальное значение измеряемого давления, кПа (кгс/см2). 6.3.8. Перед определением основной погрешности в случае необходимости должно быть откорректировано начальное значение выходного сигнала, соответствующее нулевому значению измеряемого давления, равному 20 кПа (0,2 кгс/см2). Эта корректировка проводится после подачи и сброса давления в режиме, установленном в ТУ и ПС на преобразователь. Установку выходного сигнала, соответствующего нулевому значению измеряемого преобразователя, следует проводить с наибольшей возможной точностью, обеспечиваемой устройством корректора и разрешающей способностью образцовых СИ. Погрешность установки (без учета погрешности контрольных средств) более 0,2 предела допускаемой основной погрешности поверяемого преобразователя не допускается. 6.3.9. Основную погрешность определяют при пяти значениях измеряемого давления, достаточно равномерно распределенных в диапазоне измерений, в том числе при нижнем и верхнем значениях пределов измерений. Основную погрешность определяют при значениях измеряемой величины, полученной при приближении к нему как от меньших значений к большим, так и от больших к меньшим (при прямом и обратном ходе). 6.3.10. Основную погрешность д в процентах нормирующего значения вычисляют по формулам: - при поверке по способу п. 6.3.1.1.:  ,где Sд – действительное значение вводного сигнала, кПа (кгс/см2); - при поверке по способу п. 6.3.1.2.:  ,где Р – номинальное значение измеряемого давления; Рд – действительное значение измеряемого давления; Рmax – ВПИ преобразователя; 6.3.11. Вариацию выходного сигнала определяют при каждом поверяемом значении давления, кроме значений, соответствующих нижнему и верхнему пределам измерений преобразователя. Вариация определяется по результатам, полученным при определении основной погрешности (п. 6.3.10.) по формуле: в = д - д, где д и д – значения основной погрешности преобразователя в процентах от нормирующего значения для одной и той же поверяемой точки при прямом и обратном ходе поверки. При поверке по способам пп. 6.3.1.1. и 6.3.1.2. вариацию выходного сигнала в процентах от нормирующего значения можно определить также по показаниям, полученным при определении основной погрешности, по формулам: - для способа п. 6.3.1.1.:  ,где Sд и S'д - - действительные значения выходного сигнала для одной и той же поверяемой точки при измерениях при прямом и обратном ходе поверки, кПа (кгс/см2); - для способа п. 6.3.1.2.:  ,где Рд и Рд – действительные значения измеряемого давления для одной и той же поверяемой точки при прямом и обратном ходе поверки; Рmax – ВПИ преобразователя. 6.3.12. Преобразователь признают годным, если во всех поверяемых точках удовлетворяются условия: а) при первичной поверке:  ,б) при периодической поверке:  ,и для всех значений р:  ,6.4. Оформление результатов поверки 6.4.1. Положительные результаты первичной поверки преобразователей оформляют записью в паспорте, удостоверенной подписью поверителя и нанесением оттиска поверительного клейма. 6.4.2. Положительные результаты периодической государственной поверки преобразователей оформляют выдачей свидетельства установленной формы, приложение 2. 6.4.3. Положительные результаты периодической ведомственной поверки оформляют в порядке, установленном ведомственной метрологической службой. 6.4.4. При отрицательных результатах поверки преобразователи бракуются. При периодической государственной поверке выдают извещение о непригодности. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В современную практику работы поверителей средств измерений давления широко внедряются новейшие методы и средства поверки с применение автоматизированных рабочих мест, персональных компьютеров и т. д. Большое внимание при освоении методов поверки и калибровки средств измерений давления уделяется изучению измерительных преобразователей давления с пневматическими выходными сигналами как наиболее перспективных для автоматизации измерений и автоматизации поверки и калибровки. В данной работе рассмотрено устройство, конструкция, принцип действия и метрологические характеристики преобразователя измерительного разности давления пневматического13ДД11 Особое внимание уделено методу поверки преобразователя измерительного разности давления пневматического 13ДД11 с пневматическим выходным сигналом в соответствии с действующими нормативными документами. Рассмотрим наиболее подробно поверку преобразователя измерительного разности давления пневматического 13ДД11. Преобразователь измерительный разности давления пневматический 13ДД11, № 114963, 1986 года выпуска, к. т. 1,0. Диапазон измерений 0,2 – 1 кгс/см². Поверка проводится при следующих условиях: - температура окружающего воздуха – 24ºС; - относительная влажность окружающего воздуха – 43,2 %; - атмосферное давление – 732 мм. рт. ст.; - тряска, вибрация и удары – отсутствуют; - давление воздуха питания преобразователей – 1,4 кгс/см²; - среда, передающая давление – воздух. Внешний осмотр – соответствует. Проверка нулевого сигнала на задатчике – соответствует. Выбираем эталонное средство измерения: В наличии у нас имеется образцовый прибор FLUKE 717100G, № 1439007, к. т. 0,025. Выбираем способ поверки преобразователя – задаем задание по образцовому прибору РС6-PRO-0040-С-2 № 6433, к. т. 0,025, а выходной сигнал смотрим на FLUKE 717100G. Производим расчет основной погрешности и вариации: Δ =  =  =   1 = 0,008 кгс/см²,где Рн и Рв – нижний и верхний пределы измерения преобразователя; к. т. – класс точности преобразователя. Для преобразователя к. т. 1,0 проводим 5 измерений. Давление плавно повышаем (прямой ход) и производим отсчитывание показаний. После чего прибор выдерживаем в течении 5 мин. под давлением, соответствующему верхнему пределу измерений. Затем давление плавно понижаем (обратный ход) и производим отсчитывание показаний при тех же значениях, что и при повышении. Далее высчитываем абсолютную погрешность и вариацию, вычисления, полученные в ходе расчета записываем в таблицу [5]. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||