СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТМЕТРОЛОГИИ

(СНИИМ)

 

 

РЕКОМЕНДАЦИЯ

Государственная система обеспечения единства измерений.

Теплосчетчики в составе автоматизированных систем.

Типовая программа испытаний для целей утверждения типа

 

МИ 2479- 98

 

Группа Т88.6

Дата введения: с 01.12.98 г.

 

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

 

1. Разработана СНИИМ Госстандарта РФ и НГТУ Минобразования РФ

Исполнители: Б.М. Рогачевский, В.Л.Черепанов

 

2. Утверждена СНИИМ

 

3. Зарегистрирована ВНИИМС

 

4. Введена впервые

 

 

Настоящая рекомендация распространяется на теплосчетчики в составеавтоматизированных систем (применяемые в водяных системах теплоснабжениясовместно с ПЭВМ, в составе локальной сети сбора данных, подключаемые черезмодем и т.п.) (далее - теплосчетчики) и устанавливает типовую программу ихиспытаний для целей утверждения типа (далее - программа). Рекомендацияраспространяется также на водосчетчики, используемые совместно с тешюсчетчикамиили отдельно в составе автоматизированных систем для учета (в том числекоммерческого) теплоносителя.

Рекомендация разработана в соответствии с требованиями МИ 2146-98.

 

 

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

 

1.1. Типовая программа состоит из вводной части и следующих разделов:

"Рассмотрение технической документации",

"Экспериментальные исследования",

"Оформление результатов испытаний".

 

2. ВВОДНАЯ ЧАСТЬ.

 

2.1. Устанавливают следующее количество представляемых на испытанияобразцов теплосчетчика и состав технической документации (далее - ТД) на него:

- образцы теплосчетчика .................................................................................................  неменее 2 экз.,

- технические условия (проект технических условий), техническое задание

 на разработку (при его наличии) .................................................................................  2экз.,

- руководство по эксплуатации .....................................................................................  2экз.,

- нормативный (эксплуатационный) документ на методику поверки .................  2экз.,

- проект описания типа для Государственного реестра средств измерений ......  2экз.

 

3. РАССМОТРЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

 

№ п/п	Содержание требований по рассмотрению ТД	Указание по методике рассмотрения ТД
1	2	3
1	Проверка соответствия представленной ТД требованиям ПР 50.2.009	Проверку проводят сопоставлением комплектности представленной документации требованиям ПР 50.2.009
2	Проверка однозначности представления и обозначений характеристик в документах, входящих в ТД	Проверку проводят сопоставлением документов
3	Рассмотрение материалов предварительных испытаний (если они проводились)	Рассматривают протоколы предварительных испытаний
4	Проверка соответствия технических характеристик, регламентированных в ТД, требованиям распространяющихся на теплосчетчики стандартов и нормативных документов, а также ТЗ (при его наличии) на разработку теплосчетчика (в т.ч. массогабаритных характеристик, потребляемой мощности, напряжения и частоты питания, времени прогрева, срока службы, гарантийных обязательств)	Проверку проводят сопоставлением технических характеристик, регламентированных в ТД, и стандартах, нормативных документах, распространяющихся на теплосчетчики, а также ТЗ (при его наличии) на разработку теплосчетчика (при этом учитывают, что они должны быть не хуже установленных в действующих "Правилах учета тепловой энергии и теплоносителя"). Оценивают достаточность номенклатуры технических характеристик для целей определения работоспособности теплосчетчика
5	Проверка полноты, правильности и способа выражения метрологических характеристик, регламентированных в ТД, и их соответствие требованиям стандартов, нормативных документов, распространяющихся на теплосчетчики, а также ТЗ (при его наличии) на разработку теплосчетчика (в т.ч. диапазонов измерений, основных и дополнительных погрешностей измерений объема (массы), температуры и давления теплоносителя, измерений времени работы прибора, способов и погрешностей вычисления тепловой энергии и представления значений удельной энтальпии)	Проверку проводят сопоставлением метрологических характеристик, регламентированных в ТД, и стандартах, нормативных документах, распространяющихся на теплосчетчики, а также ТЗ (при его наличии) на разработку теплосчетчика. Проверяют правильность способов нормирования и выражения метрологических характеристик и их соответствие НД ГСИ. Оценивают достаточность номенклатуры метрологических характеристик для целей определения метрологической пригодности теплосчетчика и их соответствия действующим «Правилам учета тепловой энергии и теплоносителя»
6	Проверка полноты и правильности методов и средств испытаний технических и определения метрологических характеристик теплосчетчика, регламентированных в ТД	Оценивают возможность полной и достоверной оценки технических и метрологических характеристик теплосчетчика. Проверяют наличие документов или клейм, подтверждающих пригодность средств испытаний к применению
7	Проверка правильности назначения межповерочного интервала для испытуемого теплосчетчика	Проверяют, чтобы установленный в ТД межповерочный интервал соответствовал п. 4.12 настоящей рекомендации
8	Проверка наличия в ТД сведений о:  - способах выполнения проектных и монтажных работ (установочные размеры, требования к длине прямолинейных участков трубопровода, схемы соединения между отдельными блоками, схемы подключения к внешним устройствам, допускаемые длины линий связи между блоками);	Оценивают полноту информации, необходимой для правильного монтажа, эксплуатации и технического обслуживания
	- методах и средствах измерения объема, температуры, давления теплоносителя;
	- потерях давления теплоносителя при установке первичных преобразователей; - способах и средствах отображения измеряемых и вычисляемых параметров;
	- защите от несанкционированного вмешательства в работу теплосчетчика, местах клеймения (пломбирования) заводом-изготовителем, поверителем или энергоснабжающей организацией на месте эксплуатации
9	Проверка полноты сведений в ТД о методах и средствах интегрирования теплосчетчика в автоматизированные системы сбора данных (протоколы дистанционной передачи данных, интерфейсные устройства их поддержки, полнота передаваемой информации, форма представления данных на мониторе ПЭВМ и принтере, емкости собственного архива теплосчетчика и перечня архивируемых параметров)	Оценивают полноту информации, необходимой для интегрирования теплосчетчика в автоматизированные системы сбора и дистанционной передачи данных

 

В зависимости от специфики назначения, конструкции и примененияиспытуемого типа теплосчетчика номенклатура требований по рассмотрению ТД можетбыть дополнена или сокращена.

 

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

 

№ п/п	Содержание испытаний	Методы проведения испытаний	Средства испытаний (типы, метрологические характеристики)
1	2	3	4
1	Внешний осмотр	Осматривают теплосчетчик с целью проверки отсутствия на нем дефектов и механических повреждений. Проверяют на теплосчетчике наличие маркировочной таблички
2	Проверка массогабаритных характеристик, потребляемой мощности	Проверку проводят путем измерений	Поверенные средства измерений массы, длины, тока и напряжения любых типов
3	Проверка комплектности	Проверяют соответствие имеющихся блоков теплосчетчика и ЗИП к нему перечню, указанному в ТД
4	Определение времени подготовки теплосчетчика к работе	Определяют время от момента включения теплосчетчика до момента стабилизации его показаний	Секундомер любого типа
5	Проверка электрической прочности и определение сопротивления изоляции основных цепей питания	По п. 4.1 настоящей рекомендации	Универсальная пробойная установка, диапазон изменений напряжения 0¸10 кВ. Мегаомметр, выходное напряжение 500В
6	Определение метрологических характеристик теплосчетчиков (водосчетчиков).
6.1	Определение основной и дополнительной погрешностей теплосчетчиков (водосчетчиков) при измерениях объема (массы) в диапазоне расходов и температур теплоносителя	По п. 4.2 настоящей рекомендации	Поверочная проливная горячеводная установка для воспроизведения расхода с нагревом воды до 90 °С. Диапазон расходов 1¸100 % от верхнего предела измерений поверяемого теплосчетчика (водосчетчика). Неисключенная систематическая погрешность измерений объема (массы) не более ±0,3%. Допускается на малых расходах погрешность ±0,5%
6.2	Определение основной погрешности теплосчетчиков при измерениях температуры и разности температур в диапазоне температур	По п. 4.3 настоящей рекомендации	Термостаты (калибраторы температуры), эталонные термометры. Диапазон температур 20¸150 °С. Погрешность воспроизведения температуры не более 0,1 °С Меры электрического сопротивления многозначные. Диапазон установки сопротивлений не менее 10¸2000 Ом с шагом 0,01 Ом. Класс точности 0,005
6.3	Определение основной погрешности теплосчетчиков при измерениях давления в диапазоне давлений	По п. 4.4 настоящей рекомендации	Калибратор давления. Диапазон давлений 0,1¸1,0 МПа. Погрешность воспроизведения давления не более ±0,3 %. Имитаторы датчиков давления и приборы для измерения их выходных сигналов с погрешностью не более ±0,3 %
6.4	Определение основной погрешности тепловычислителей при вычислении тепловой мощности и энергии, массового расхода и массы	По п. 4.5 настоящей рекомендации	Меры электрического сопротивления многозначные. Диапазон установки сопротивлений не менее 10¸2000 Ом с шагом 0,01 Ом. Класс точности 0,005. Имитаторы датчиков давления, преобразователей расхода и приборы для измерения их выходных сигналов с погрешностью не более ± 0,3%
6.5	Определение долговременной нестабильности (в течение нескольких суток) тепловычислителей (электронных блоков водосчетчиков)	По п. 4.6 настоящей рекомендации	Имитаторы преобразователей расхода, температуры, давления. Нестабильность воспроизведения имитационных сигналов не более 0,1% за 3 суток. ПЭВМ
6.6	Определение дополнительной погрешности тепловычислителей (электронных блоков водосчетчиков) при изменении температуры окружающей среды	По п. 4.7 настоящей рекомендации	Тепловая камера. Диапазон температур +5¸+55°С. Погрешность поддержания установленной температуры не более ±0,5 °С. Имитаторы преобразователей расхода, температуры, давления. Нестабильность воспроизведения имитационных сигналов не более 0,1% за 3 суток. ПЭВМ
6.7	Определение дополнительной погрешности тепловычислителей (электронных блоков водосчетчиков) при изменении напряжения питания	По п. 4.8 настоящей рекомендации	Лабораторный автотрансформатор. Диапазон изменения напряжения питания от 187 В до 242 В. Вольтметр для измерения напряжения. Имитатор батареи питания. Диапазон изменения напряжения UH, UH – 15 %, UH+ 10%. ПЭВМ
6.8	Проверка герметичности и определение дополнительной погрешности к остаточным деформациям первичных преобразователей эасхода теплосчетчика (водосчетчика) при одновременном воздействии на них повышенных температур и давления	По п. 4.9 настоящей рекомендации	Приспособление для испытаний на нагрев до 100°С и давление до 1,0 МПа первичных преобразователей расхода. Гидравлический пресс, манометр, термометр. Средства испытаний по п. 6.1 настоящей таблицы
6.9	Проверка тепловычислителя (электронных блоков водосчетчика) на устойчивость к вибрациям	По п. 4.10 настоящей рекомендации	Вибростенд. Диапазон изменения амплитуды до 0,5 мм, частоты до 30 Гц. Средства испытаний по п. 6.5 настоящей таблицы
7	Определение возможности проведения поверки по НД на методику поверки теплосчетчика	Проверку проводят экспериментальным путем в соответствии с методикой поверки на исследуемый теплосчетчик с оценкой полноты номенклатуры поверяемых метрологических характеристик и правильности выбора методов и средств поверки	Средства испытания по п. 5, 6.1¸6.7 настоящей таблицы

 

4.1. Проверка электрической прочности и определение сопротивления изоляциицепей питания (п. 5 таблицы) преобразователей расхода, давления и температуры,тепловычислителя, входящих в комплект испытуемого теплосчетчика (водосчетчика)относительно корпуса (клеммы заземления), а также сигнальных и выходных цепейтеплосчетчика (водосчетчика) относительно клеммы заземления.

4.1.1. Сначала проверяют электрическую прочность изоляции, для чегопоочередно к указанным цепям подключают выход универсальной пробойной установкии постепенно в течение 10¸15 сувеличивают напряжение до 1000 В; после 5 секундной выдержки снижают напряжениедо нуля. Следят за отсутствием пробоя.

4.1.2. Затем мегаомметром определяют сопротивление изоляции тех жецепей, которое должно быть не менее значения, указанного в ТУ на теплосчетчик(водосчетчик). Кроме того, при использовании электромагнитных первичныхпреобразователей расхода до заполнения из водой определяют сопротивлениеизоляции их электродов между собой, относительно корпуса и цепей питания.

4.2. Определение основной погрешности теплосчетчиков (водосчетчиков) приизмерениях ими объема (массы) в диапазоне расходов (п. 6.1 таблицы) выполняют вследующих испытуемых точках:

G = 1,0·G_m; 0,5G_m; 0,2G_m;0,1G_m; 0,04G_m,

где G_m - верхний предел измерения покаждому каналу измерения объема (массы) (ГЦИ СИ, проводящим испытания, могутбыть установлены другие испытуемые точки). Первичные преобразователи расхода,входящие в комплект исследуемого теплосчетчика (водосчетчика), устанавливают наизмерительные участки проливной установки и выполняют необходимые подключения.При проведении испытаний по п. 6.1 таблицы для каждого канала измерения объема(массы) устанавливают:

4.2.1. Наличие «сбоев» в работе, в том числе, при резком изменениинагрузки в электросети, к которой подключен испытуемый теплосчетчик(водосчетчик), например, путем включения-выключения насосных или другихагрегатов с потребляемой мощностью порядка 10¸15кВт (под «сбоями» понимают несанкционированное прекращение процесса измерения и(или) вычисления, увеличение флуктуаций результатов измерений любого из текущихпараметров свыше 5% от значений, соответствующих установленной испытуемойточке, появление «смещений», превышающих основную погрешность).

4.2.2. Зависимость относительной основной погрешности измерения объема(массы), от объемного расхода при нормальных условиях (п. 4.11.5) порезультатам измерений в указанных выше испытуемых точках. Относительнуюосновную погрешность испытуемого теплосчетчика (водосчетчика) определяютсравнением результатов измерения объема (массы) испытуемым теплосчетчиком (водосчетчиком)и эталонным прибором за один и тот же заданный интервал времени, значениекоторого определяет ГЦИ СИ, проводящим испытания, и который не должен бытьменее 120 с. При этом в каждой испытуемой точке выполняется не менее 3-хизмерений и для каждого измерения оценивают погрешность по формуле: d_Vi = (V_i - V₀)/V_0i, где V_i - объем воды по показаниям исследуемоготеплосчетчика (водосчетчика), V_0i - объем воды по показаниям эталонного прибора. Повсем i-м измерениям в каждой испытуемой точке вычисляютсреднее арифметическое значение d_V и оценку его средней квадратической погрешности s_dV. Если в какой-либо испытуемой точке s_dV оказывается больше 0,1d_0SPV где d_0SPV - предел допускаемой относительной основнойпогрешности по объему, указанный в нормативном документе (например, в"Правилах учета тепловой энергии и теплоносителя"), регламентирующимпригодность испытуемого теплосчетчика (водосчетчика) для применения, то числоизмерений в этой точке увеличивается до выполнения условия s_dV < 0,1d_0SPV. Если при числе измерений, равном 12, это условиевсе еще не выполняется, то испытуемый теплосчетчик (водосчетчик) снимается сдальнейших испытаний. За относительную основную погрешность теплосчетчика(водосчетчика) в каждой испытуемой точке принимают значения d_V.

Выше приведены оценки для случая, когда поверяемый и эталонный приборпроградуированы (или имеют выход) в единицах объема (м³). Еслиповеряемый и эталонный прибор проградуированы (или имеют выход) в единицахмассы (т), то все соотношения остаются в силе, но V вних заменяется на М. Если один из приборов проградуирован (или имеет выход) вединицах массы, а другой - в единицах объема, то также используются приведенныевыше соотношения, а переход от массы к объему осуществляется по формуле

М = rV,где r - плотность воды, соответствующаятемпературе и давлению, при которых проводятся испытания.

4.2.3. Зависимость (по полученным для каждого канала значениям d_Vотносительной разности показаний от объемного расхода парных каналов измеренияобъема (массы), используемых для определения водоразбора (утечек) сетевой водыв подающем и обратном трубопроводах или горячей воды в подающем ициркуляционном трубопроводах горячего водоснабжения.

4.2.4. Дополнительную погрешность теплосчетчика (водосчетчика) приизмерении объема (массы) к изменению температуры воды в следующих испытуемыхточках G = 1,0G_m;0,5·G_m; 0,1·G_mдля 3-х температур воды: комнатной, 50°С и 90°С (ГЦИ СИ, проводящим испытания,могут быть установлены другие испытуемые точки и температуры). Для каждойтемпературы теплоносителя за интервал времени, принятый в п. 4.2.2 для этихиспытуемых точек, определяют объем по показаниям испытуемого теплосчетчика(водосчетчика) и эталонного прибора и находят d_V при комнатной температуре (или используют полученныев п. 4.2.2), d_V1при 50 °С и d_V2при 90° С. За дополнительную погрешность теплосчетчика (водосчетчика) приизмерении объема (массы) к изменению температуры воды принимают значениясоответственно d_V- d_V1и d_V- d_V2для каждой из испытуемых точек. По полученным для каждого канала значениям d_V - d_V1 и d_V - d_V2находят изменение относительной разности показаний парных каналов измеренияобъема (массы) от температуры для каждой из испытуемых точек. Данный пунктвыполняют при наличии эталонного прибора с дополнительной погрешностью кизменению температуры в 3 раза меньшей, чем у испытуемого теплосчетчика(водосчетчика)).

4.2.5. Смещение «нуля» при неподвижном теплоносителе по каналамизмерения объема (массы) и его изменение (в течение 3-х суток) при комнатнойтемпературе воды, а также изменения смещения «нуля» при температуре воды 50°С и90°С.

4.2.6. Дополнительную погрешность теплосчетчиков (водосчетчиков) приизмерениях ими объема (массы) к влиянию местных гидравлических сопротивлений,вызывающих искажения потока воды, и конечной длины прямолинейного участка вследующих испытуемых точках G=1,0G_m;0,5·G_m; 0,1·G_m.Последовательно с первичными преобразователями расхода на измерительные участкипроливной установки монтируют регулирующие задвижки, одну из которыхрасполагают до первичного преобразователя расхода, другую - после него нарасстояниях, указанных в ТУ на теплосчетчик. При комнатной температуре воды дляуказанных двух испытуемых точек (расход устанавливают по эталонному прибору) заинтервал времени, принятый при выполнении п. 4.2.2 для этих точек, измеряютобъем (массу) воды испытуемым теплосчетчиком (водосчетчиком) и эталоннымприбором при полностью открытой и закрытой наполовину регулирующей задвижке.

Находят в соответствии с алгоритмом, указанным в п. 4.2.2, d_V3 (дляполностью открытой задвижки) и d_V4 (для закрытой наполовину задвижки). Задополнительную погрешность теплосчетчика (водосчетчика) при измерении объема(массы), обусловленную влиянием местных гидравлических сопротивлений и конечнойдлины прямолинейных участков, указанных в ТУ, принимают значения соответственноd_V -d_V3и d_V- d_V4для каждой из двух испытуемых точек, где d_V - значения, полученные в п. 4.2.2 для G = 1,0G_m; 0,5·G_m; 0,1·G_m.

При проведении испытаний по п. 4.2.6 могут быть использованы другие видыместных гидравлических сопротивлений и другие испытуемые точки. Решение об этомпринимает ГЦИ СИ, проводящий испытания.

Испытания по п. 4.2.6 не проводят, если в эксплуатационной документациина преобразователи расхода, внесенные в Госреестр средств измерений и входящиев комплект теплосчетчика (водосчетчика), указываются требования к длинепрямолинейного участка и значения дополнительной погрешности, обусловленнойвлиянием местных гидравлических сопротивлений, а в теплосчетчике (водосчетчике)никаких коррекций этого влияния не предусмотрено.

4.3. Определение основной погрешности при измерениях температуры иразности температур в диапазоне температур (п. 6.2 таблицы).

4.3.1. Ко входным клеммам каналов температуры испытуемого теплосчетчикавместо термопреобразователей сопротивления подключают меры электрическогосопротивления многозначные. Значения температур для испытуемых точек определяетГЦИ СИ, проводящий испытания, исходя из назначения каждого канала температуры.Например, для теплосчетчика, имеющего 4 канала температуры, два из которых (Т₁,Т₂) предназначены для измерения температуры в подающем и обратномтрубопроводах сетевой воды, а два других (Т₃, Т₄) - дляизмерения температуры в подающем и циркуляционном трубопроводах горячеговодоснабжения, в качестве испытуемых точек рекомендуются следующие:

1. Т1 = 130°С;	Т2 = 70°С;	Т3 = 65°С;	Т4 = 45°С;
2. Т1 = 90°С;	Т2 = 50°С;	Т3 = 60°С;	Т4 = 50°С;
3. Т1 = 60°С;	Т2 = 40°С;	Т3 = 55°С;	Т4 = 50°С;
4. Т1 = 50°С;	Т2 = 40°С;	Т3 = 52°С;	Т4 = 50°С;
5. Т1 = 40°С;	Т2 = 35°С;	Т3 = 50°С;	Т4 = 49°С.

Если назначение каналов температуры, т.е. диапазоны температур иразностей температур, при выпуске из производства не определяется, то вкачестве испытуемых точек для всех каналов температуры рекомендуется приниматьуказанные выше значения для Т₁ и Т₂.

Для испытуемых точек на мерах электрического сопротивления устанавливаютзначения сопротивлений, соответствующих статическим характеристикампреобразования входящих в комплект испытуемого теплосчетчикатермопреобразователей сопротивления.

В каждой испытуемой точке проводят 3 измерения и для каждого измеренияоценивают абсолютную погрешность каналов измерения температуры по формуле D_Ti = T_i – T₀, а также относительную погрешностьизмерения разности температур каналами по формулам (для приведенного примера с4-мя каналами):

;

где T₀, (T₁ - T₂)₀,(Т₃ - Т₄)₀ - соответственно значенияимитируемых температур и разностей температур; T_i,(T₁ - T₂)_i, (Т₃ - Т₄)_i - соответственно результаты измерения испытуемымтеплосчетчиком имитируемых температур и разностей температур.

По всем i-м измерениям в каждой испытуемой точкедля всех каналов измерения температуры находят средние арифметические значенияуказанных погрешностей.

Для приведенного примера с 4-мя каналами это будут:

, , ,, ,

Полученные значения являются оценками основной погрешности каналовизмерения температуры тепловычислителя без учета погрешноститермопреобразователей сопротивления, входящих в комплект теплосчетчика.

Испытания термопреобразователей сопротивления проводят в термостатах(калибраторах температуры) в тех же испытуемых точках и результаты измеренийобрабатывают также, а за основную погрешность теплосчетчика принимают суммумодулей погрешностей тепловычислителя и термопреобразователей сопротивления покаждому каналу измерения температуры и разности температур в диапазонетемператур.

Возможно применение одного термостата (калибратора температур) споочередным или одновременным погружением испытуемых термопреобразователей наглубину, не меньшую минимально допустимой по ТУ на них.

Испытания термопреобразователей сопротивления могут не проводиться, еслиони включены в Госстандарт и необходимые сведения об их индивидуальныххарактеристиках и погрешностях измерения температуры и разности температурсодержатся в эксплуатационной документации на них.

4.3.2. Если термопреобразователи сопротивления в соответствии с ТУ натеплосчетчик конструктивно неотделимы от тепловычислителя (подключаются к немупри выпуске из производства кабелем заданной длины), то определение основнойпогрешности при измерениях температуры и разности температур проводят сиспользованием термостатов (калибраторов температур).

Термопреобразователи сопротивления помещают в термостаты вместе сэталонными термометрами.

Рекомендуемое число используемых термостатов (калибраторов температуры)- не менее двух. В таком случае испытания проводят поочередно с каждой паройканалов, погружая один термопреобразователь сопротивления в первый термостат(калибратор температуры), другой термопреобразователь сопротивления - во второйтермостат (калибратор температуры).

В термостатах (калибраторах температуры) устанавливают температуры,близкие к значениям испытуемых точек, указанным в п. 4.3.1, проводят измеренияи обработку, как описано в п. 4.3.1.

Полученные оценки представляют собой основную погрешность каналовизмерения температуры теплосчетчика с учетом погрешности термопреобразователейсопротивления, входящих в его комплект.

Возможность применения одного термостата для испытаний по п. 4.3.2 иметодику их проведения определяет ГЦИ СИ, проводящий эти испытания. Испытанияпо п. 4.3.2 целесообразно проводить взамен испытаний по п. 4.3.1 и в техслучаях, когда термопреобразователи сопротивления конструктивно не представляютс тепловычислителем единое целое.

4.4. Определение основной погрешности при измерениях давления в диапазонедавлений (п. 6.3 таблицы).

4.4.1. Ко входным клеммам всех каналов давления испытуемоготеплосчетчика подключают имитаторы выходных сигналов датчиков давления.

В зависимости от типа датчики давления могут иметь токовый,частотно/импульсный выход, выход в виде цифрового кода. Соответственно иимитаторы должны обеспечивать воспроизведение, изменение и измерение приборамитока, частоты числа импульсов. Если преобразователи в ток, частоту и т.д.тензосопротивлений, емкости датчиков давления размещаются в тепловычислителе,то имитаторы - это многозначные меры сопротивления или емкости, воспроизводящиеизменение этих величин в соответствии со статической характеристикойпреобразования датчиков давления. Имитаторы, должны иметь подтвержденныеметрологические характеристики. Если они отсутствуют, то до выполнения п. 4.4.1ГЦИ СИ, проводящий испытания теплосчетчика, должны быть испытаны имитаторы попрограмме, утвержденной этой организацией.

Испытуемые точки: Р = 1,0 Р_m; 0,5 Р_m; 0,2 Р_m; 0,1 Р_m, где Р_m - верхнийпредел измерения теплосчетчика по каждому каналу измерения давления (ГЦИ СИ,проводящим испытания, могут быть установлены другие испытуемые точки).

В каждой испытуемой точке проводят 3 измерения и для каждого измеренияоценивают погрешность по формуле:

,

где Р₀ - значения имитируемых давлений; P_i - показания испытуемоготеплосчетчика при измерении давления. По i-м измерениямв каждой испытуемой точке для каждого канала измерения давления вычисляютсредние арифметические значения, которые являются оценками основной погрешностиканалов измерения давления тепловычислителя без учета погрешности датчиковдавления, входящих в комплект теплосчетчика.

Испытания датчиков давления проводят на калибраторах давления в тех жеиспытуемых точках и результаты измерений обрабатывают также, а за основнуюпогрешность теплосчетчика при измерениях давления принимают сумму модулейпогрешностей тепловычислителя и датчиков давления в диапазоне давлений покаждому каналу измерения давления. Испытания датчиков давления могут непроводиться, а сведения об их погрешностях могут быть получены изэксплуатационной документации на них.

4.4.2. Определение основной погрешности теплосчетчика при измерениидавления допускается проводить с подключенными датчиками давления ктепловычислителю и использованием калибратора давления. В таком случае датчикдавления устанавливают на калибратор давления и подключают к соответствующемувходу тепловычислителя. Если число каналов у испытуемого теплосчетчикапревышает число датчиков давления, которое можно одновременно установить накалибратор (калибраторы), то испытание каналов давления допускается проводитьпоочередно. Испытания проводят в тех же испытуемых точках и результатыизмерений обрабатываются также, как указано в п. 4.4.1. Полученные при этомсредние арифметические значения представляют собой основную погрешность каналовизмерения давления теплосчетчика с учетом погрешности датчиков давления,входящих в комплект теплосчетчика. Испытания по п. 4.4.2 предпочтительнееиспытаний по п. 4.4.1.

4.5. Определение основной погрешности тепловычислителя при вычислениитепловой мощности и энергии, массового расхода и массы (п. 6.4 таблицы).

К соответствующим входам испытуемого теплосчетчика вместо первичныхпреобразователей температуры, давления и расхода подключают: ко входам каналовизмерения температуры - меры электрического сопротивления многозначные (п.4.3.1), ко входам каналов измерения давления - имитаторы выходных сигналовдатчиков давления (п. 4.4.1), ко входам каналов измерения объема - имитаторывыходных сигналов преобразователей расхода. В зависимости от типапреобразователи расхода могут иметь токовый, частотно/импульсный выход, выход ввиде цифрового кода. Соответственно и имитаторы согласно статическиххарактеристик преобразователей расхода должны обеспечивать воспроизведениезначений тока, частоты, числа импульсов, цифрового кода в испытуемых точках.

Значения расходов, температур и давлений для испытуемых точек определяеторганизация, проводящая испытания, исходя из назначения каждого канала.Например, теплосчетчик имеет 4 канала измерения объема (G₁,G₂, G₃, G₄), 4 канала измерения температур (Т₁,Т₂, Т₃, Т₄), 4 канала измерения давления (P₁, Р₂, P₃, P₄);каналы G₁,G₂, T₁, Т₂,P₁, Р₂ используются для измеренийв подающем и обратном трубопроводах сетевой воды и последующих вычисленийтепловой мощности и энергии, массового расхода и массы, потребляемых по этимтрубопроводам; каналы G₃, G₄,Т₃, Т₄, Р₃, Р₄ используются дляизмерений в подающем и циркуляционном трубопроводах горячего водоснабжения ипоследующих вычислений тепловой мощности и энергии массового расхода и массы,потребляемой на горячее водоснабжение. Тогда в качестве испытуемых точекрекомендуются следующие:

 

 

Расход от верхнего предела измерения канала, %		Температура, °С			Давление, МПа			Интервал времени, с
G1	G2	T1	Т2	Тх1	P1	Р2	Рх1	t
100	90	130	70	5	0,8	0,4	0,6	100
50	40	90	50	5	0,8	0,4	0,6	200
8	4	60	40	10	0,6	0,3	0,4	500
2,5	2,5	50	40	10	0,4	0,2	0,4	1000
G3	G4	T3	Т4	Тх2	P3	Р4	Рх2	t
100	80	65	45	5	0,8	0,4	0,6	100
50	30	60	50	5	0,8	0,4	0,6	200
8	4	55	50	10	0,6	0,3	0,4	500
2,5	2,5	52	50	15	0,4	0,2	0,4	1000

 

В каждой испытуемой точке проводят 3 измерения и для каждого измеренияоценивают погрешности

; ;

; ;

где Q_i, q_i,M_i, m_i -измеренные значения соответственно тепловой энергии, тепловой мощности, массы имассового расхода для каждой испытуемой точки;

Q₀, q₀,M₀, m₀ -эталонные значения тепловой энергии, тепловой мощности, массы и массовогорасхода для каждой испытуемой точки, рассчитанные для рассматриваемого примерапо следующим формулам:

m₀₁ = r₁G₁; m₀₂ = r₂G₂;m₀₃ = r₃G₃; m₀₄ = r₄G₄;

M₀₁ = m₀₁ t; M₀₂= m₀₂ t; M₀₃ = m₀₃ t; M₀₄ = m₀₄t;

Q₀₁ = M₀₁ (h₁ - h₂)+ (M₀₁ - M₀₂)(h₂ - h_x1);

q₀₁ = m₀₁ (h₁ - h₂)+ (m₀₁ - m₀₂)(h₂ - h_x1);

Q₀₃ = M₀₃(h₃ – h₄)+ (M₀₃ - M₀₄)(h₄ - h_x2);

q₀₃ = m₀₃(h₃ – h₄)+ (m₀₃ - m₀₄)(h₄ - h_x2);

В приведенных выше формулах:

G₁¸G₄ - измеренныеиспытуемым теплосчетчиком значения расхода (м³/ч);

r₁¸r₄ - плотность воды (т/м³),соответствующая значениям Т₁¸Т₄и Р₁¸Р₄ иопределенная по таблицам ГСССД для каждого канала;

h₁¸h₄ - удельная энтальпия воды (ГДж/т),соответствующая значениям Т₁¸Т₄и Р₁¸Р₄ иопределенная по таблицам ГСССД для каждого канала;

t - интервал времени, в течениекоторого проводят измерения, его значения могут отличаться от указанных втаблице по решению организации, проводящей испытания;

h_x1 - удельная энтальпияводы (ГДж/т), соответствующая приведенным выше значениям Т_х1 и Р_х1и определенная по таблицам ГСССД;

h_x2 - удельная энтальпияводы (ГДж/т), соответствующая приведенным выше значениям Т_х2 и Р_х2и определенная по таблицам ГСССД.

По всем i-м измерениям в каждой испытуемой точкевычисляют средние арифметические, которые принимают за основную погрешностьтепловычислителя. Для приведенного примера это будут:

, , ,,, , ,, , , , .

Испытания по п. 4.5 можно совмещать с испытаниями по п. 4.2, а также п.4.3 и 4.4. Формулы для вычисления Q₀, q₀, M₀, m₀ могут отличаться от приведенных выше, если втепловычислителе используются иные уравнения измерений, разрешенные кприменению в коммерческих расчетах. Решение о формулах для вычисления Q₀, q₀, M₀, m₀принимает организация, проводящая испытания.

4.6. Определение долговременной нестабильности тепловычислителей(электронных блоков водосчетчиков) (п. 6.5 таблицы).

К соответствующим входам испытуемого тепловычислителя (электронныхблоков водосчетчика) вместо первичных преобразователей температуры, давления ирасхода подключают имитаторы (п. 4.5), а к каналу связи - ПЭВМ.

4.6.1. В течение не менее 3-х суток осуществляют непрерывную регистрациютекущих значений (считывают и записывают в файл ПЭВМ) по всем каналамтемпературы, давления и расхода при постоянных значениях выходных сигналовимитаторов, соответствующих примерно 50 % от верхнего предела измерений покаждому каналу. При этом определяют:

1) отсутствие сбоев в работе испытуемого теплосчетчика по каждомуканалу;

2) изменение за время непрерывной регистрации накопленных (илиусредненных) за час значений параметров по каждому каналу, формируемых вчасовом архиве испытуемого теплосчетчика; эти изменения не должны превышатьнестабильности выходных сигналов имитаторов каждого параметра за времярегистрации;

3) правильность формирования в архиве накопленных или усредненных засутки значений параметров, итоговых параметров за все время регистрации;

4) сохранение архива при пропадании питания и правильность фиксированиявремени отсутствия питания; для этого несколько раз после начала испытанийвыключают питание испытуемого теплосчетчика, а затем снова включают; измеряютвремя отсутствия питания и сравнивают с зарегистрированным испытуемымтеплосчетчиком значением и сохраненным в архиве (методику проведения испытанийпо данному пункту тепловычислителей со встроенными батарейными источникамипитания определяет организация, проводящая испытания);

5) правильность ведения календаря, правильность передачи текущих иархивных данных по каналу связи с ПЭВМ путем проверки соответствия показанийиндикатора результатам регистрации на ПЭВМ.

4.6.2. Изменением выходных сигналов имитаторов проверяются условия, прикоторых в теплосчетчике фиксируются неисправности, заложенные в алгоритме егоработы.

4.7. Определение дополнительной погрешности тепловычислителей(электронных блоков водосчетчиков) при изменении температуры окружающей среды(п. 6.6 таблицы).

Испытуемый тепловычислитель (электронные блоки водосчетчика)устанавливают в тепловую камеру. К их входным клеммам вместо первичныхпреобразователей расхода, температуры и давления подключают соответствующиеимитаторы, к каналам связи - ПЭВМ. Имитаторы и ПЭВМ располагают вне тепловойкамеры. В качестве имитаторов используются те же устройства, что и привыполнении п.4.6. В тепловой камере устанавливают следующие значениятемпературы: +5°С; +10°С; +20°С; +40°С; +55°С. Для каждого вновь установленногозначения температуры в тепловой камере осуществляют в течение 30 минутрегистрацию текущих значений (считывают и записывают в файл ПЭВМ) по всемканалам при тех же постоянных значениях выходных сигналов имитаторов, что и вп. 4.6. При температуре +5°С и + 55°С регистрацию осуществляют в течение 120минут.

При этом определяют то же, что и в подпунктах 1, 2, 3, 5 п. 4.6, атакже:

1) дополнительную погрешность тепловычислителей (электронных блоковводосчетчиков) при изменении температуры окружающей среды по формулам :

- для каждого канала измерения давления и расхода

, ,

с определением по этим значениям дополнительной погрешности измеренияразности расходов парными каналами измерения объема тепловычислителем;

- для каждого канала измерения температуры

, ;

- для каналов измерения разности температур (например, Т₁, Т₂и Т₃, Т₄)

,

где ,,  - средниеарифметические значения параметров в температурных точках + 5°С, + 20°С и +55°С за интервал регистрации;

2) сохранение архива при пропадании питания и правильность фиксированиявремени отсутствия питания при температурах в тепловой камере +5°С и +55°С.

4.8. Определение дополнительной погрешности тепловычислителя(электронных блоков водосчетчиков) при изменении напряжения питания (п. 6.7таблицы). К входным клеммам тепловычислителя (электронных блоков водосчетчиков)вместо первичных преобразователей расхода, температуры и давления подключают теже имитаторы, что и при выполнении п. 4.6 и 4.7, а к каналам связи — ПЭВМ.

4.8.1. Питание тепловычислителя (электронных блоков водосчетчиков)осуществляют через лабораторный автотрансформатор с помощью которого, используявольтметр, устанавливаются следующие значения напряжения: (187±2) В, (220+2) В,(242+2) В. Для каждого вновь установленного значения напряжения осуществляют втечение 20 минут регистрацию текущих значений (считывают и записывают в файлПЭВМ) по всем каналам при тех же постоянных значениях выходных сигналовимитаторов, что и в п. 4.6 и 4.7. При этом определяют то же, что и в подпунктах1-5, а также дополнительную погрешность тепловычислителей (электронных блоковводосчетчиков) при изменении напряжения питания по формулам:

- для каждого канала измерения давления и расхода

, ;

- для каждого канала измерения температуры

,

- для каналов измерения разности температур (например, Т₁, Т₂)

,

где ,,  - средниеарифметические значения параметров при напряжениях питания 187 В, 220 В, 242 Вза интервал регистрации.

4.8.2. Если теплосчетчик (электронные блоки водосчетчиков) имеютвстроенные батарейные источники питания, то испытания по п. 4.8 выполняютиспользуя вместо батареек вспомогательный источник питания (имитатор батареи) свнутренним сопротивлением, близким по значению к внутреннему сопротивлениюбатареи. Выходное напряжение имитатора батареи устанавливают равным:номинальному значению батареи, на 15 % ниже номинального и на 10 % вышеноминального. Все последующие операции проводят аналогично п. 4.8.1 сопределением дополнительной погрешности при измерении напряжения питания по темже формулам, что и в п. 4.8.1 с заменой 220 В - на номинальное напряжениебатареи, 187 В - на номинальное напряжение батареи минус 15 %, 242 В - наноминальное напряжение батареи плюс 10 %.

4.9. Проверка герметичности и определение дополнительной погрешноститеплосчетчика (водосчетчика), обусловленной остаточными деформациями первичныхпреобразователей расхода при одновременном воздействии на них повышенныхтемпературы и давления (п. 6.8 таблицы). Первичный преобразователь расходакаждого типа, входящего в комплект испытуемого теплосчетчика (водосчетчика) сдвух сторон герметично заглушают и заливают водой. С помощью ТЭНа, введенногово внутреннюю полость первичного преобразователя расхода, воду нагревают до100°С, а гидравлическим прессом (через штуцер в заглушках) поднимают давлениево внутренней полости до 1,0 МПа. В таком состоянии первичные преобразователирасхода выдерживают 30 минут, контролируя давление. Отсутствие падения давлениясвидетельствует о герметичности первичного преобразователя расхода. После этогопервичные преобразователи расхода устанавливают на поверочную проливнуюустановку и в двух испытуемых точках G = l,0·G_m; 0,5·G_m; 0,l·G_mсогласно методики, изложенной в п. 4.2.2, при температуре воды, соответствующейнормальным условиям, находят погрешность измерения d_V5. За дополнительнуюпогрешность, обусловленную остаточными деформациями первичных преобразователейрасхода при одновременном воздействии повышенных температуры и давления,принимают разность d_V - d_V5, где d_V - погрешность измерения объема (массы), найденная прииспытаниях по п. 4.2.2 с использованием этих же первичных преобразователейрасхода в испытуемых точках G = l,0·G_m; 0,5·G_m; 0,l·G_m.

4.10. Проверка тепловычислителя (электронных блоков водосчетчика) наустойчивость к вибрациям.

Тепловычислитель (электронные блоки водосчетчика) устанавливают наплатформу вибростенда и испытания проводят с амплитудой вибраций около 0,1 ммпри частоте вибраций 20¸25 Гц втечение 20 минут по каждому из трех взаимоперпендикулярных направлений. Послеэтого тепловычислитель (электронные блоки водосчетчика) подвергают испытаниямпо п. 4.6 в течение 3 часов. При отсутствии вибростенда испытания по п. 4.10допускается заменить транспортировкой тепловычислителя (электронных блоковводосчетчика) грузовым автомобилем (с креплением на жестком основании) понеровной дороге в течение 2 часов с последующим испытанием по п. 4.6 в течение3 часов.

4.11. При подготовке и проведении указанных выше экспериментальныхисследований учитывают следующее:

4.11.1. Если в состав теплосчетчика входят конструктивно отдельныеэлектронные блоки водосчетчиков, то испытания тепловычислителя по п.п. 4.6,4.7, 4.8, 4.10 проводят совместно с подсоединенными электронными блокамиводосчетчика.

4.11.2. В зависимости от конструкции и особенностей примененияиспытуемого типа теплосчетчика номенклатура испытаний может быть дополнена илисокращена.

4.11.3. Метрологические характеристики теплосчетчика, полученные прииспытаниях, должны быть не хуже установленных в ТД на него.

4.11.4. Типы указанных средств испытаний могут быть любыми,удовлетворяющими требуемым диапазону и погрешностям, и уточняются присоставлении программы испытаний на конкретный тип теплосчетчика.

4.11.5. При испытаниях теплосчетчиков, как правило, устанавливаютследующие условия:

а) нормальные (при которых определяют основную погрешность):

- температура окружающего воздуха, °С             20±5,

- относительная влажность воздуха, %                  30¸80,

- атмосферное давление, кПа                                  84¸106,

- напряжение питающей сети, В                             220±4,4,

- частота питающей сети, Гц                                    50±0,5,

- поверочная жидкость - водопроводная вода

с комнатной температурой, °С                               15¸30;

б) эксплуатации прибора (рабочие условия применения, в которыхопределяют дополнительную погрешность):

- температура окружающего воздуха, °С             5¸55,

- напряжение питающей сети, В                             187¸242,

- частота питающей сети, Гц                                    50±0,5,

- температура теплоносителя, °С                            5¸150,

- давление теплоносителя, МПа                              0,1¸1,0.

Если в ТД на испытуемый тип теплосчетчика установлены иные условия, тоиспытания проводят в установленных в ТД условиях.

4.11.6. Подготовку к испытаниям осуществляют в соответствии с ТД наиспытуемый тип теплосчетчика.

4.12. После положительных результатов испытаний для целей утверждениятипа устанавливают межповерочный интервал не более 1 года.

4.12.1. Для установления межповерочного интервала 2 года необходимовыполнение, как правило, следующих условий:

представленный на испытания для целей утверждения типа теплосчетчикявляется продолжением семейства разработок данной организации в областисоздания приборов для коммерческого учета тепловой энергии и теплоносителя;предыдущие разработки включены в Госреестр, серийно выпускаются и успешноэксплуатируются;

после проведения испытаний по п. 4.1¸4.10представленные образцы приборов пломбируют и в течение 30 дней один из нихиспытывают в соответствии с п. 4.6, а один - оставляют в выключенном состоянии;через 30 дней оба образца вновь испытывают в соответствии с п.п. 4.2 и 4.7;оценивают изменение метрологических характеристик образцов приборов за данноевремя; это изменение не должно превышать 1/3 основной погрешности.

4.12.2. Если изготовитель (разработчик) считает целесообразным увеличитьмежповерочный интервал относительно установленного (1 или 2 года), то онпредоставляет ГЦИ СИ, проводившему испытания, отобранные им два образцасерийных приборов, отработавших один тепловой сезон, а также отзывыэнергоснабжающих организаций, местных органов энергонадзора и потребителей овсех эксплуатируемых серийных приборах. В случае положительных отзывовуказанных организаций представленные два образца проходят испытания для целейутверждения типа в соответствии с п.п. 4.1¸4.8.При положительных результатах этих испытаний межповерочный интервал увеличиваютна 1 год и устанавливают его равным 2 года или 3 года. Дальнейшее увеличениемежповерочного интервала возможно после повторения процедуры по п. 4.12.2.

 

5. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ

 

5.1. ГЦИ СИ, проводящий испытания, в данном разделе программы при необходимостиприводит формы протоколов испытаний с учетом специфики испытуемого типатеплосчетчика.

5.2. Оформление результатов проведенных испытаний, перечень необходимыхдокументов и порядок их представления для принятия решения об утверждении типадолжны соответствовать требованиям ПР 50.2.009-94.

 

 

Приложение

 

М.П.	УТВЕРЖДАЮ _______________________________________ (должность руководителя и наименование _______________________________________ ГЦИ СИ) ______________    ________________________ (подпись)                  (инициалы, фамилия) _______________ (дата)

 

 

ТЕПЛОСЧЕТЧИКИ

____________________________________________

(обозначение типа)

 

Программа испытаний для целей утверждения типа