ГОСТ 8.122-99 ГСИ. Ротаметры. Методика поверки

ГОСТ 8.122-99

Государственнаясистема обеспечения единства измерений

РОТАМЕТРЫ

Методикаповерки

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
Минск

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Всероссийским научно-исследовательским институтомрасходометрии (ВНИИР)

ВНЕСЕНГосстандартом России

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии исертификации (протокол от 28 мая 1999 г. № 15-99)

За принятиепроголосовали:

3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации постандартизации и метрологии от 27 сентября 1999 г. № 313-ст межгосударственныйстандарт ГОСТ 8.122-99 введен в действие непосредственно в качествегосударственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2000 г.

4 ВЗАМЕН ГОСТ 8.122-85

СОДЕРЖАНИЕ

ГОСТ8.122-99

Государственная системаобеспечения единства измерений

РОТАМЕТРЫ

Методика поверки

Датавведения 2000-07-01

1 Область применения

Настоящий стандартраспространяется на общепромышленные ротаметры по ГОСТ 13045, ротаметры,находящиеся в эксплуатации и выпущенные до введения в действие ГОСТ 13045,ротаметры специального назначения и устанавливает методику их первичной ипериодической поверок.

Термины и определения,применяемые в настоящем стандарте, приведены в приложении А.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандартеиспользованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ8.009-84 Государственная система обеспечения единства измерений.Нормируемые метрологические характеристики средств измерений

ГОСТ112-78 Термометры метеорологические стеклянные. Технические условия

ГОСТ2405-88 Манометры, вакуумметры, мановакуумметры, напоромеры, тягомеры итягонапоромеры. Общие технические условия

ГОСТ2874-82* Вода питьевая

^* Натерритории Российской Федерации действует ГОСТР 51232-98.

ГОСТ 2939-63 Газы. Условия дляопределения объема

ГОСТ8711-93 Приборы аналоговые показывающие электроизмерительные прямогодействия и вспомогательные части к ним. Часть 2. Особые требования камперметрам и вольтметрам

ГОСТ 13045-81 Ротаметры. Общиетехнические условия

ГОСТ13646-68 Термометры стеклянные ртутные для точных измерений. Техническиеусловия

ГОСТ22520-85 Датчики давления разрежения и разности давления с электрическимианалоговыми выходными сигналами ГСП. Общие технические условия

ОСТ 25.1295-88 Фильтрывоздуха и стабилизаторы давления воздуха для пневматических приборов

3 Операции поверки

3.1 При проведении поверки должны быть выполнены следующие операции:

внешний осмотр (8.1);

опробование (8.2);

определение метрологическихпараметров (8.3);

определение основнойпогрешности (8.3.1);

определение верхнего и нижнегопределов измерений (8.3.2);

определение расхода (8.3.3);

определение вариациипоказаний (8.4);

определение максимальнойамплитуды колебания поплавка и вторичного прибора (8.4.2).

4 Средства поверки

4.1 При проведении поверки применяют следующие средства:

4.1.1 Средства поверки, общие для всех ротаметров

Расходомерные установки спределами допускаемой погрешности не более 1/3 предела допускаемой погрешностиповеряемого ротаметра для заданного диапазона измерений.

Термометр с ценой деления неболее 0,1 °С и пределами допускаемойпогрешности не более 0,2 °С по ГОСТ 112.

Мембранный метеорологическийбарометр.

Термометр ртутный стеклянныйпо ГОСТ13646.

Манометр типа МО классаточности 0,4 по ГОСТ22520.

Аспирационный психрометр.

4.1.2 Средства поверки для ротаметров типа РП

Манометр типа МО классаточности 0,15 с верхним пределом измерений 0,16 МПа (1,6 кгс/см²) поГОСТ22520.

Манометр с верхним пределомизмерений 0,16 МПа (1,6 кгс/см²) класса точности не ниже 1,0 дляконтроля давления воздуха питания по ГОСТ2405.

Фильтр воздуха ФВ-1,6 по ОСТ25.1295.

Стабилизатор давлениявоздуха СДВ-1,6 по ОСТ 25.1295.

4.1.3 Средства поверки для ротаметров типа РЭ

Регулировочный автотрансформатор типа 625-250 (РНО 250-0,5-М).

Вольтметр Э 515/3 класса 0,5 по ГОСТ 8711.

Милливольтмиллиамперметр М 2020 класса 0,2.

Примечание - Допускается применение других средств поверки, обеспечивающихзаданную точность.

4.2Поверочная среда

Воздух для газовыхротаметров.

Водопроводная вода по ГОСТ2874 для жидкостных ротаметров.

Допускается применениедругих сред при условии градуировки ротаметров на данных средах, а такжеприменение специальных сред в случае, если данные среды используются вповерочной установке в качестве рабочих.

5 Условия поверки

5.1 При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

температура, относительнаявлажность и атмосферное давление окружающего воздуха; температура поверочнойсреды; отклонение напряжения и частоты тока питания; давление и чистота воздухапитания; наличие электрических и магнитных полей - по ГОСТ 13045;

изменение температурыповерочной среды и температуры окружающего воздуха при проведении поверки недолжно превышать 1,0 °С.

5.2 Ротаметры типа РЭ с выходным сигналом по взаимной индуктивностиследует поверять в комплекте с вторичными приборамидифференциально-трансформаторной системы.

5.3 Ротаметры, поступающие на поверку, должны иметь паспорт установленногообразца или соответствующий документ с градуировочной характеристикойпредыдущей аттестации или поверки. В случае утери или отсутствия градуировочнойхарактеристики ротаметр должен быть отградуирован, как указано в приложении Б.

5.4 Норма вибрации ротаметра должна соответствовать требованиямтехнических документов на ротаметр конкретного типа.

5.5 Периодическую поверку ротаметров проводят в сроки, определяемые наосновании результатов эксплуатации, но не реже раза в год.

6 Требования безопасности и требования кквалификации поверителей

6.1 При поверке необходимо соблюдать правила безопасности, указанные винструкциях по эксплуатации на поверочную установку и поверяемый ротаметр.

6.2 К работе по поверке ротаметров допускают лиц, достигших 18-летнеговозраста, прошедших специальную подготовку и имеющих удостоверение на правопроведения поверки и эксплуатации поверочной установки.

7 Подготовка к поверке

7.1 Перед проведением поверки следует выполнить следующие подготовительныеработы:

7.1.1 Выдержать ротаметр в нерабочем состоянии при температуре окружающеговоздуха (20 ± 5) °С в течение не менее 3 ч.

7.1.2 Проверить отсутствие заедания поплавка (стеклянных) ротаметров типовРМ и РМ-ГС путем перемещения поплавка.

Проверить отсутствиезаедания поплавка (металлических) ротаметров типов РП и РЭ перемещениемплунжера поплавковой системы, для чего установить ротаметр в положение,соответствующее рабочему, и поднять поплавок вверх до упора. При плавномопускании плунжера в нижнее положение поплавок должен двигаться свободно беззаеданий. Стрелка местных показаний должна двигаться плавно, без скачков.

7.1.3 Установить ротаметр в линию поверочной расходомерной установки врабочем положении в соответствии с требованиями технической документации наротаметр конкретного типа.

7.1.4 Проверить вертикальность установки ротаметра, как указано в приложенииВ.

7.1.5 Проверить герметичность мест соединений. Проверку герметичностисоединений контролируют визуально по отсутствию видимых утечек воды и капельжидкости. Утечки воздуха проверяют мыльным раствором или по спаду давления втехнологической линии, которое не должно изменяться при выдержке в течение неменее 5 мин.

7.2 Перед проведением поверки ротаметров с электрическим выходным сигналомследует выполнить следующие подготовительные работы:

7.2.1 Ротаметр типа РЭ с выходным сигналом по взаимной индуктивностисоединить со вторичным прибором дифференциально-трансформаторной системы,включить в сеть и выдержать во включенном состоянии в течение 2 ч.

7.2.2 Ротаметр типа РЭ с токовым выходным сигналом соединить с источникомпитания переменным током напряжением 220 В, частотой 50 Гц и милливольтмиллиамперметромМ 2020, как указано в приложении Г, и заземлить. Передопределением метрологических параметров ротаметр должен быть выдержан вовключенном состоянии не менее 30 мин.

7.3 Перед проведением поверки ротаметров с пневматическим выходнымсигналом следует выполнить следующие подготовительные работы:

7.3.1 К штуцеру «ВХОД» ротаметра типа РП подключить источник питания сжатымвоздухом давлением 0,14 МПа (1,4 кгс/см²), к штуцеру «ВЫХОД» -образцовый манометр, как указано в приложении Д.

7.3.2 Проверить герметичность мест соединений пневмосистемы мыльной пенойили по спаду давления в магистрали, которое не должно изменяться при выдержке втечение не менее 5 мин.

Примечание - Пневматические линии связи должны быть выполненытрубками с внутренним диаметром 6 мм, которые необходимо предварительно промытьи продуть сжатым воздухом.

7.4 Средства поверки и поверяемый ротаметр подготавливают к работе всоответствии с инструкцией по эксплуатации.

8 Проведение поверки

8.1Внешний осмотр

8.1.1 При проведении внешнего осмотра должно быть установлено:

отсутствие механическихповреждений и дефектов (трещин в стеклянной трубке, загрязнений поплавка иповерхности трубки и т.п.), ухудшающих внешний вид ротаметра и препятствующихего применению;

соответствие комплектностиротаметра требованиям технических документов на этот ротаметр;

цифры и отметки шкалы должныбыть четкими;

цена делений шкалы не должнапревышать предела допускаемой погрешности ротаметра;

маркировка ротаметров должнасоответствовать требованиям ГОСТ 13045 или требованиямтехнической документации на поверяемый ротаметр.

8.2Опробование

8.2.1 Для проверки нормальной работы ротаметра через него пропускают потокповерочной среды (воды, воздуха), плавно изменяя расход от 0 до 100 % иобратно. При изменении расхода поплавок ротаметра, стрелка шкалы местныхпоказаний и стрелка вторичного прибора должны двигаться спокойно, без скачков изаеданий.

8.3Определение метрологических параметров

8.3.1 Определение основной погрешности

Поверку ротаметров проводятна отметках шкалы и при значениях выходного сигнала, указанных в паспорте наротаметр.

Поверку ротаметров сошкалой, оцифрованной в единицах расхода, а также ротаметров, выпускаемых поспециальным техническим условиям на них, выпущенных до введения в действие ГОСТ 13045 ине перечисленных выше, проводят на каждой оцифрованной отметке градуировочнойхарактеристики.

Действительное значениерасхода определяют дважды (при прямом и обратном ходах поплавка), затемвычисляют среднее арифметическое значение расхода.

8.3.2 Верхний и нижний пределы измерений определяют при первичной поверке;они должны соответствовать требованиям ГОСТ 13045 или соответствующихтехнических документов на поверяемый ротаметр.

8.3.3 При определении расхода воздуха одновременно фиксируют температуру спогрешностью не более 0,5 °С и абсолютное давление потока воздуха передротаметром с погрешностью в пределах ±0,05 кПа.

8.4Определение вариации показаний

8.4.1 На каждой из указанных выше отметках шкалы определяют вариациюпоказаний при прямом и обратном ходах поплавка по ГОСТ 8.009.

8.4.2 При проведении поверки максимальная амплитуда колебания поплавка (стрелкиместных показаний ротаметра и вторичного прибора) относительно отметки шкалы недолжна превышать предела допускаемой основной погрешности ротаметра.

9 Обработка результатов измерений

9.1 Основную погрешность ротаметров, предназначенных для измерений расходажидкостей (δ), %, рассчитывают по формуле

                                                       (1)

где Q_г - расход, соответствующийотметке шкалы (значению выходного сигнала), поверяемого ротаметра, м³/с;

Q_и - расход, измеренный по образцовой мере, м³/с;

Q_в - расход, соответствующий верхнему пределу измеренийповеряемого ротаметра, м³/с.

9.2 Основную погрешность ротаметров, предназначенных для измерения расходагаза, δ, %, рассчитывают по формуле

                                                      (2)

где Q_пр - расход, измеренный пообразцовой мере и приведенный к условиям градуировки, как указано в приложении Е.

9.3 Результаты поверки считают положительными при выполнении для каждойоцифрованной отметки шкалы условия

δ £ δ_А,

где δ_А - предел допускаемой основнойпогрешности, указанный в паспорте на ротаметр.

9.4 Результаты поверки заносят в протокол по форме, приведенной вприложении Ж.

10 Оформление результатов поверки

10.1 Положительные результаты периодической поверки ротаметров оформляютсвидетельством о поверке или записью в паспорте и заверяют нанесением оттискаповерительного клейма.

10.2 Ротаметры, не соответствующие требованиям настоящего стандарта,бракуют, к применению не допускают и на них выдают извещение о непригодности.Свидетельство аннулируют. Клеймо предыдущей поверки гасят.

10.3 После устранения неисправностей и переградуировки ротаметровдопускается проводить повторную поверку.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

Термины иопределения, применяемые в настоящем стандарте:

поверочная (градуировочная)среда: Среда(жидкость, газ), по которой проведена поверка (градуировка) ротаметра;

условный стандартный расход:Объемныйрасход газа, проходящий через ротаметр в условиях по ГОСТ 2939;

стандартный расход: Объемный расход газа,проходящий через ротаметр при рабочих условиях, приведенный к условиям по ГОСТ 2939;

действительный расход: Объемный расход газа,проходящий через ротаметр при условиях измерений (физический объем, проходящийв единицу времени);

массовый расход: Расход среды (жидкости,газа) через ротаметр в единицах массы;

стандартная градуировочнаяхарактеристика: Градуировочная характеристика, в которой значения расхода соответствуютусловному стандартному расходу (для газовых ротаметров).

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(справочное)

Градуировкаротаметров

Градуировкой называютметрологическую операцию, при помощи которой делениям измерительного приборапридают значения, выраженные в установленных единицах величин.

Градуировочнаяхарактеристика ротаметра должна быть представлена в виде таблицы, графика илиматематической зависимости и выражать зависимость расхода от делений шкалы(положения поплавка).

Для градуировки ротаметровприменяют средства измерения, указанные в разделе 4 настоящего стандарта. Условияградуировки должны соответствовать разделу 5, требования безопасности -разделу 6,подготовка к градуировке - разделу 7 настоящего стандарта.

Стандартными градуировочнымисредами служат: вода - для ротаметров, предназначенных для измерений расходажидкости, воздух - для ротаметров, измеряющих расход газов.

Градуировку ротаметровдопускается проводить и на рабочих средах при условиях, соответствующихдействительным. Однако в этом случае также необходимо иметь стандартнуюградуировочную характеристику на воде или воздухе для упрощения проведенияповерки.

Градуировку ротаметровпроводят на отметках шкалы и при значениях выходного сигнала, указанных впаспорте на ротаметр. Обычно выбирают точки, соответствующие отметкам 0, 20,40, 60, 80 и 100 % условной равномерной шкалы (для некоторых типов ротаметров0-я отметка шкалы является нерабочей).

Значения расхода на каждойотметке шкалы снимают дважды - при прямом и обратном ходах поплавка.

Для жидкостных ротаметровградуировочную характеристику строят непосредственно по осредненным значениямрасходов.

Для газовых ротаметровсначала вычисляют условный стандартный расход q₀, м³/с, по формуле

q₀ =

где Q - расход воздуха (газа),отсчитываемый по расходомерной установке при указанных ниже значениях Т иР, если приградуировке ротаметра объем газа не приведен к условиям по ГОСТ 2939, м³/с ;

Р - абсолютное давление воздухана входе ротаметра, которое рассчитывают как сумму избыточного давления воздуха(газа) на входе Р_изби атмосферного давления воздуха Р_атм, Па:

Р = Р_изб + Р_атм;

Р_с -давлениевоздуха при условиях по ГОСТ 2939, Па (Р_с = 101325Па);

Т - температура воздуха(газа), поступающего в ротаметр, К;

Т_с- температура воздуха приусловиях по ГОСТ2939, К; (Т_с =293,15 К).

Если объем воздуха (газа) вповерочной установке приведен к условиям по ГОСТ 2939, то условныйстандартный расход воздуха (газа) через ротаметр q₀, м³/с,рассчитывают по формуле

q₀ =

где Q_с. - объемный расход воздуха(газа) в рабочих условиях, приведенный к условиям по ГОСТ 2939, м³/с.

Градуировочнуюхарактеристику газовых ротаметров строят по условному стандартному расходу. Вэтом случае условия градуировки не приводят.

Градуировка ротаметраметодом сличения на поверочных установках, имеющих в своем составе образцовыйротаметр, имеет свои особенности. В этом случае схема поверки ротаметровразличается в зависимости от последовательности подключения поверяемого иобразцового ротаметров и может быть двух видов:

- образцовый ротаметрподключен по потоку раньше поверяемого;

- поверяемый ротаметрподключен по потоку раньше образцового.

В таблице Б.1 приведены предельные отклонения давления наповеряемом и образцовом ротаметрах, при которых предел допускаемой погрешностине превышает указанного значения.

В этом случае независимо отусловий поверки (давления, температуры) для каждой отметки шкалы поверяемогоротаметра записывают соответствующие значения расхода, определяемые поградуировочной характеристике образцового ротаметра. Вычислений при этом непроводят.

В случае, если перепаддавления газа превышает указанное предельное значение, то для избежания ошибокпри градуировке рекомендуется проводить измерения по схемам обоих видов, арезультаты осреднить.

Градуировочнаяхарактеристика поверяемого ротаметра при этом соответствует условиям,записанным в градуировочной характеристике образцового ротаметра (обычностандартным).

Таблица Б.1

ПРИЛОЖЕНИЕ В

(справочное)

Схема проверки вертикальности установки ротаметра втехнологическую линию

1 - отвес; 2- нижний фланец; 3 - верхний фланец; 4 - нить;

δ - отклонение отвеса от края нижнего фланца приприложении нити к краю верхнего фланца в любой вертикальной плоскости; δ не должно быть более 2 мм

Рисунок В.1

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

(обязательное)

Схема подключения питания к ротаметру

1 - ротаметр;2 - вольтметр; 3 - автотрансформатор; 4 -милливольтмиллиамперметр

Рисунок Г.1

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

(обязательное)

Схема подключения к ротаметру линии пневматической связи

1 - ротаметр;2 - манометр показывающий; 3 - фильтр воздуха; 4 - стабилизатордавления воздуха; 5 - манометрдеформационный образцовый с условными шкалами

Рисунок Д.1

ПРИЛОЖЕНИЕ Е

(обязательное)

Измерение расходагаза

Показания ротаметраизменяются в зависимости от условий измерений газа, поэтому их необходимопересчитывать с учетом условий прежней градуировки и новых условий измерения.Влияющими параметрами являются давление Р, температура Т газа.

В соответствии с ГОСТ 2939 всеизмеренные объемы газа должны быть приведены к единым условиям (Р_с = 101325Па, Т_с =293,15 К), что удобно при учетных операциях, однако при управлениитехнологическими процессами иногда требуется также знание действительногообъема газа.

Таким образом, объемныйрасход газа, проходящего через ротаметр, можно представить в виде:

Q- объемныйрасход газа при рабочих условиях измерения (Р и Т);

Q_c - объемный расход газа, приведенныйк условиям по ГОСТ2939 (Р_си Т_с).

Между Q и Q_c существует соотношение

Массовый расход воздуха Q_м рассчитывают по формуле

Q_м = ρQ = ρ_cQ_c.

где ρ,ρ_с - плотность газа прирабочих условиях измерений и условиях по ГОСТ 2939 соответственно.

В зависимости от того, вкаком виде представлена градуировочная характеристика (в единицах объемногорасхода при рабочих условиях измерения или приведенных к условиям по ГОСТ 2939), атакже в зависимости от того, в каком виде представляют результаты измерения наповерочной установке, используют различные формулы приведения к градуировочнымусловиям:

1) градуировочные характеристики и результаты измерений на поверочнойустановке представляют объемный расход Q_пр, приведенный к условиям измерений по ГОСТ 2939, рассчитываемый по формуле

Q_пр = Q_c[P_гT_и/(P_иT_г)]^0,5;

где индексы означают: «и» - относится к образцовоймере в процессе измерения, «г» - относится к градуировке, «с» - относится кусловиям по ГОСТ2939, «пр» - приведенное значение;

2) градуировочная характеристика и результаты измерений на поверочнойустановке представляют объемный расход при рабочих условиях измерений, в этомслучае используют объемный расход Q_пp, рассчитываемый по формуле

Q_пр = Q_и[P_иT_г/(P_гT_и)]^0,5;

3) расход по градуировочной характеристике приведен к условиям по ГОСТ 2939, а результаты измерений расхода на поверочной установке представленыпри рабочих условиях; объемный расход Q_пp при таких условиях рассчитывают по формуле

Q_пр = Q_и[P_гP_иT/(PT_иT_г)]^0,5;

4) градуировочная характеристика представляет расход при рабочихусловиях измерения, а результаты измерений на поверочной установке приведены кусловиям по ГОСТ 2939; объемный расход Q_пp рассчитывают по формуле

Q_пр = Q_и[PT_иT_г/(P_гP_иT)]^0,5;

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж

(обязательное)

Форма протокола