Данный документ регламентирует поверку гидростатических уровнемеров типа DST-22 на местах эксплуатации с помощью калибратора давления типа CPH 6000.

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением "Государственный гидрологический институт" (ФГБУ "ГГИ") Росгидромета.

2 РАЗРАБОТЧИКИ: Д.А. Коновалов, канд. физ. наук (руководитель темы); Г.В. Рышма, канд. тех. наук; А.Ю. Тимофеев, ведущий инженер.

3 СОГЛАСОВАН с УГТР Росгидромета 17.10.2011, ФГУП "ВНИИМ им. Д.И. Менделеева" 05.10.2011, ФГБУ "НПО "Тайфун" 12.09.2011.

4 УТВЕРЖДЕН Заместителем Руководителя Росгидромета И.А. Шумаковым 25.10.2011.

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ФГБУ "НПО "Тайфун" за номером РД 52.08.758-2011 от 07.11.2011.

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ.

1.1. Настоящий руководящий документ распространяется на гидростатический уровнемер типа DST-22 (далее - уровнемер DST-22) производства компании SEBA Hydrometrie GmbH (Германия), представляющий собой комбинированный гидростатический датчик для измерения уровня поверхностных и подземных вод, уровня водных емкостей и резервуаров [1].

Руководящий документ устанавливает методику поверки уровнемера DST-22 на местах эксплуатации при помощи комплекта калибратора давления типа CPH 6000 (далее - комплект CPH 6000) производства компании WIKA GmbH & Co. (Германия) [2].

Для регистрации измеренных данных применяется многоканальный регистратор (контроллер) "UNILOG" (далее - регистратор UNILOG) производства фирмы SEBA Hydrometrie GmbH (Германия) [3].

1.2. Настоящий руководящий документ предназначен для периодической поверки уровнемеров DST-22 в метрологических службах организаций Росгидромета, аккредитованных на право проведения поверки в установленном порядке. Первичная поверка уровнемера DST-22 производится по МП 2550-0138. Межповерочный интервал составляет 1 год.

В настоящем руководящем документе использованы ссылки на следующие нормативные документы:

- ГОСТ 8.009-84. Государственная система обеспечения единства измерений. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений;

- ПР 50.2.006-94. Государственная система обеспечения единства измерений. Порядок проведения поверки средств измерений;

- РТ 02-2008. Организация поверки средств измерений и порядок разработки документов на методики поверки;

- МП 2550-0138-2010. Комплексы гидрологические автоматизированные АГК-1. Методика поверки.

3.1. Организация поверки осуществляется в соответствии с требованиями РТ 02.

3.2. При проведении периодической поверки уровнемеров DST-22 должны выполняться операции, представленные в таблице.

4.1. Проведение поверки уровнемера DST-22 [1] осуществляется с помощью комплекта CPH 6000 [2], который включает в себя:

а) калибратор давления CPH 6000 (далее - калибратор CPH 6000);

б) преобразователь давления CPT 6000 (далее - эталонный датчик CPT 6000):

в) устройство создания давления CPP 30 (далее - насос CPP 30).

4.2. При проведении поверки используются вспомогательные средства измерений:

а) термометр:

б) средство измерения влажности воздуха:

в) средство измерения атмосферного давления:

4.3. При проведении поверки используется дополнительное оборудование - регистратор UNILOG [3].

Допускается применение средств измерений, имеющих аналогичные технические характеристики и обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.

4.4. Все эталонные и вспомогательные средства измерений должны иметь действующие свидетельства по их поверке.

5.1. К выполнению поверки допускаются лица - поверители, которым предоставлено право поверки средств гидрометеорологических измерений. Поверитель должен быть ознакомлен с нормативной и технической документацией на средства измерений и объект поверки.

5.2. При подготовке и проведении поверки уровнемеров следует соблюдать требования по технике безопасности, установленные в эксплуатационной документации на приборы [1] - [3].

6.1. Поверка уровнемеров DST-22 проводится в месте его непосредственной установки.

6.2. При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

7.1. Перед проведением поверки уровнемер DST-22 следует извлечь из воды и просушить. В зависимости от способа установки изъятие уровнемера DST-22 выполняется двумя способами.

1. Уровнемер DST-22 размещен в трубе. Со стороны поверяемого датчика вытягивается кабель на длину, достаточную для извлечения уровнемера DST-22 из воды.

2. Уровнемер DST-22 размещен в цилиндрической конструкции, представленной на рисунке А.1 (приложение А). Необходимо вытянуть достаточное количество кабеля, затем изъять уровнемер DST-22 из воды.

7.2. После изъятия уровнемера DST-22, подключенного к регистратору UNILOG (см. руководство по эксплуатации [3]), необходимо подключить его к элементам комплекта CPH 6000 в соответствии со схемой (рисунок 1).

Во время сборки и разборки схемы, вентиль спуска/запора давления 3 (см. рисунок 1) должен быть вывернут, чтобы избежать повышенного давления в системе и повреждения мембран эталонного датчика CPT 6000 и уровнемера DST-22.

7.3. Эталонный датчик CPT 6000 1 подключается к насосу CPP 30 10 (см. рисунок 1).

7.4. Уровнемер DST-22 7 подключается к насосу CPP 30 10 посредством дополнительных переходников N 1 5 и N 2 6. Предварительно в месте посадки уровнемера DST-22 необходимо плотно обмотать резьбу переходника N 1 уплотнительным материалом (например, лентой ФУМ) для исключения утечки воздуха или предпринять другие меры по герметизации узла.

Сборка системы должна выполняться при полном отсутствии влаги на резьбовых элементах, мембране уровнемера DST-22 и внутренних полостях переходников.

7.5. Интерфейс пользователя калибратора CPH 6000 включает в себя "Меню установок", пронумерованные клавиши, клавиши выбора и подтверждения команд и др. [2]. Калибратор CPH 6000 имеет три режима работы:

- "MEASUARING/измерения" <*>;

- "CALIBRATION/калибровка";

- "SWITCH TEST/проверка переключателей".

--------------------------------

<*> Здесь и далее через дробь приведен перевод элементов интерфейса калибратора CPH 6000 на русский язык.

7.6. Для поверки уровнемера DST-22 необходимо использовать режим "CALIBRATION/калибровка".

Перед началом поверки выполняется настройка режима, как показано на рисунке 2. С этой целью следует выставить следующие параметры настройки:

- в поле "Testitem/тип" поверяемого устройства установить "mechan";

- поле "ID no/заводской номер" поверяемого уровнемера и "Tag no/порядковый или иной номер" поверки не менять, так как данная информация нигде не сохраняется;

- в полях "R.-Start/начало" и "Range-End/конец" диапазона измерений установить "0" и "1000" соответственно;

- в поле "Class/класс" указан тип погрешности, определяемой калибратором CPH 6000. Информационный канал поверяемого уровнемера DST-22 к калибратору CPH 6000 не подключен. Так как калибратор не воспринимает измерительную информацию уровнемера, заданное значение менять не следует;

- если выделить поле "Unit/размерность" и нажать клавишу с левой или правой стрелкой, появится список единиц измерения давления, как показано на рисунке 3; далее необходимо выделить размерность cmH2O <*>. Ниже списка в поле "Resolution/разрядность" установить "0.0" и нажать "Select/выбор" [2];

- в поле "Pressuretype/тип" давления установить "rel" (избыточное);

- в поле "Medium/среда" установить "gas";

- в поле "PowerSupply/наличие источника питания" установить "OFF".

--------------------------------

<*> Используемая калибратором CPH 6000 размерность давления cmH2O/см вод. ст., соответствующая размерности уровня воды, необходима потому, что регистратор UNILOG также выдает результаты измерения в см.

7.7. В режиме "CALIBRATION/калибровка" следует установить измерительные точки:

- в поле "Set/установка" (левая сторона) заданное по умолчанию значение "0" не менять;

- выделить правую сторону поля "Set/установка" (появится черный прямоугольник) и с помощью клавиш со стрелками влево-право установить значение поля "TestPoint/измерительные точки", равным "1". С помощью цифровых клавиш калибратора CPH 6000 назначить значение первой измерительной точки, равной "0";

- не снимая выделения поля "Set/установка" (правая сторона), с помощью клавиши с правой стрелкой установить значение поля "TestPoint/измерительные точки", равным "2". С помощью цифровых клавиш назначить значение второй измерительной точки, равным "500.0";

- далее аналогично ввести значения всех измерительных точек: "0.0", "500.0", "1000.0", "500.0", "0.0" см вод. ст.

Калибратор CPH 6000 сохранит в памяти все измерительные точки. После их ввода нажать клавишу "Select/выбор" на панели калибратора CPH 6000. Все значения параметров настройки и точек поверки сохранятся в памяти калибратора CPH 6000; система готова для непосредственных измерений.

7.8. Далее необходимо перейти в режим "CALIBRATION/калибровка".

Если показания эталонного датчика CPT 6000 отличны от нуля при отсутствии давления в системе, необходимо перейти в пункт главного меню "Functions/функции" [2]. В появившемся окне (см. рисунок 3) появятся параметры корректировки:

- поле "Ref/текущие показания" эталонного датчика CPT 6000;

- поле "Tare/значение" сдвижки нуля.

Необходимо установить параметры корректировки, равные начальным показаниям эталонного датчика CPT 6000, как показано на рисунке 4.

7.9. Регистратор UNILOG должен быть переведен в режим отображения информационного канала, отвечающего за показания уровнемера DST-22 [3].

8.1. Внешний осмотр

При проведении внешнего осмотра уровнемера DST-22 устанавливают:

- соответствие прибора эксплуатационной документации;

- отсутствие и/или наличие механических повреждений и следов коррозии на корпусе и деталях прибора, что может повлиять на его метрологические характеристики.

8.2. Опробование

8.2.1. При опробовании необходимо провести следующие действия (см. рисунок 1):

- вывернуть стопорные насоса гайки 4 до крайнего нижнего положения;

- завернуть вентиль спуска/запора давления 3;

- скорректировать начальные показания калибратора CPH 6000, если это необходимо по 7.8;

- осуществить опрос регистратора UNILOG с целью проверки начального значения показаний уровнемера DST-22;

- установить насосом CPP 30 давление, равное 1000 см вод. ст. и выдержать 60 с, наблюдая за значениями давления на дисплее калибратора CPH 6000 и через 60 с опросить регистратор UNILOG.

Если в течение 60 с падение давления на калибраторе CPH 6000 и регистраторе UNILOG составит менее 0,5 см вод. ст., то систему следует считать достаточно герметичной для обеспечения условий поверки, а уровнемер DST-22 - работоспособным.

8.2.2. Далее необходимо устранить давление в системе, вывернув вентиль спуска/запора давления 3. Показания эталонного датчика CPT 6000 и уровнемера DST-22 в этом случае должны вернуться к начальным. В противном случае необходимо проверить мембрану уровнемера DST-22 на наличие воды и/или инородных включений и протереть его резьбовое соединение.

8.2.3. Для обеспечения измерений следует:

- при отпущенном вывернутом вентиле спуска/запора давления 3 открутить вентиль регулировки давления 2 так, чтобы расстояние между ним и корпусом насоса CPP 30 по вскрывшейся резьбе составляло 1,5 - 2 см, что обеспечит точную настройку давления в дальнейшем;

- завернуть вентиль спуска/запора давления 3.

8.3. Выполнение измерений

Для выполнения измерений необходимо:

- перейти в режим "CALIBRATION/калибровка";

- нажать кнопку "Select/выбор" на панели калибратора CPH 6000, чтобы перейти в режим непосредственных измерений;

- установить на калибраторе CPH 6000 первую измерительную точку;

- задать давление (насосом CPP 30), равное значению, указанному на дисплее калибратора CPH 6000, как показано на рисунке 5 (в красной рамке - показания эталонного датчика CPT 6000, а в зеленой - заданная измерительная точка);

- если значение давления на эталонном датчике CPT 6000 совпадает с заданным значением не точно, необходимо осуществить корректировку путем закручивания или выкручивания винта регулировки давления 2 (см. рисунок 1);

- осуществить опрос регистратора UNILOG, нажав клавишу "OK" на панели регистратора UNILOG;

- после опроса регистратора UNILOG записать значения давления с дисплеев регистратора UNILOG (H^ур) и калибратора CPH 6000 (H^эталон) в протокол по форме, представленной в приложении Б;

- с помощью клавиши правой стрелки-указателя на панели калибратора CPH 6000 перейти к следующей измерительной точке и повторить задание значений давления, указанного на дисплее калибратора CPH 6000, опрос регистратора UNILOG и запись этих значений в протокол (см. приложение Б);

- задать поочередно давления всех точек измерения, производя опрос регистратора, и записать все значения в протокол.

Примечания

1. Полученные с дисплея регистратора UNILOG значения давления при необходимости следует перевести в сантиметры.

2. Первые три измерительные точки ("0.0", "500.0", "1000.0") относятся к прямому ходу давления, а последние ("1000.0", "500.0", "0.0") - к обратному.

3. При снятии показаний давления при прямом ходе после достижения измерительной точкой значения давления, равного 1000.0 см вод. ст., необходимо выждать 30 с и повторить снятие показаний. Полученные после 30 с показания давления будут относиться к обратному ходу и измерительной точке со значением 1000.0 см вод. ст.

4. При необходимости могут проводиться измерения в других дополнительных точках, отличных по значению от обязательных.

8.4. Определение метрологических характеристик

8.4.1. Погрешность измерений уровня воды с помощью уровнемера DST-22 определяется в соответствии с требованиями ГОСТ 8.009.

8.4.2. Абсолютную погрешность уровнемера DST-22 определяют как разность между его показаниями, снятыми с регистратора UNILOG, и показаниями эталонного датчика CPT 6000, снятыми с калибратора CPH 6000 в i-й измерительной (контрольной) точке при прямом и обратном ходах.

Абсолютная погрешность для уровнемера DST-22 определяется по формулам

где и - абсолютная погрешность уровнемера DST-22 при прямом и обратном ходах изменения давления, соответственно, см вод. ст.;

, , , - показания уровнемера DST-22 и эталонного датчиков CPT 6000 при прямом и обратном ходах изменения давления, соответственно, см вод. ст.

Максимально допустимое значение абсолютной погрешности для прямого и обратного хода равно 1,0 см вод. ст.

8.4.3. Относительная приведенная погрешность , %, определяется по формуле

где H - верхний предел диапазона измерений, равный 1000 см вод. ст.;

- наибольшая абсолютная погрешность, полученная по результатам расчета прямого и обратного хода.

Для уровнемера DST-22 предельно допустимое значение относительной приведенной погрешности равно 0,1%.

9.1. После расчета абсолютной и относительной приведенных погрешностей поверитель принимает решение о результате поверки уровнемера DST-22.

Уровнемер DST-22 признается прошедшим поверку, если выполняются условие

9.2. Результаты поверки оформляются в виде протокола. Форма протокола результатов поверки уровнемера DST-22 приведена в приложении Б.

9.3. При выполнении условия (4) на уровнемер DST-22 выдают свидетельство о поверке сроком на 1 год по форме, представленной в ПР 50.2.006 (приложение А).

9.4. При отрицательных результатах поверки уровнемера DST-22 выдается извещение о его непригодности к применению по форме, приведенной в ПР 50.2.006 (приложение В). Свидетельство о поверке аннулируется.