Р 50.2.026-2002 ГСИ. Термопреобразователи сопротивления и расходомеры электромагнитные в узлах коммерческого учета теплоты. Методика подбора пар термопреобразователей и согласование расходомеров по метрологическим характеристикам. Общие положения

Р 50.2.026-2002

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МЕТРОЛОГИИ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
СОПРОТИВЛЕНИЯ И РАСХОДОМЕРЫ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ В УЗЛАХ
КОММЕРЧЕСКОГО УЧЕТА ТЕПЛОТЫ

МЕТОДИКА ПОДБОРА ПАР ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
И СОГЛАСОВАНИЕ РАСХОДОМЕРОВ
ПО МЕТРОЛОГИЧЕСКИМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

ГОССТАНДАРТ РОССИИ

МОСКВА

Предисловие

1 РАЗРАБОТАНЫ Федеральным государственным унитарным предприятием «Всесоюзный научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева» (ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева») Госстандарта России

ВНЕСЕНЫ Управлением метрологии Госстандарта России

2 ПРИНЯТЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 19 декабря 2002 г. № 493-ст

3 ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МЕТРОЛОГИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ СОПРОТИВЛЕНИЯ И РАСХОДОМЕРЫ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ В УЗЛАХ
КОММЕРЧЕСКОГО УЧЕТА ТЕПЛОТЫ

Методика подбора пар термопреобразователей и согласование расходомеров по метрологическим характеристикам.

Общие положения

Дата введения 2003-07-01

1 Область применения

Настоящие рекомендации распространяются на термопреобразователи сопротивления и электромагнитные расходомеры, входящие в состав теплосчетчиков.

Настоящие рекомендации применяют при коммерческом учете количества теплоты и теплоносителя с целью повышения точности измерений.

Рекомендации предназначены для разработчиков теплосчетчиков при подборе пар термопреобразователей, при согласовании преобразователей расхода (расходомеров) или при выполнении этих двух операций.

Межповерочный интервал для подобранных пар термопреобразователей и согласованных пар преобразователей расхода (расходомеров, водосчетчиков) устанавливает разработчик при проведении испытаний теплосчетиков.

2 Нормативные ссылки

В настоящих рекомендациях использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 8.320-78 Государственная система обеспечения единства измерений. Расходомеры электромагнитные. Методы и средства поверки

ГОСТ 8.461-82 Государственная система обеспечения единства измерений. Термопреобразователи сопротивления. Методы и средства поверки

ГОСТ 6651-94 Термопреобразователи сопротивления. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ 15528-86 Средства измерений расхода, объема или массы протекающих жидкости и газа. Термины и определения

ГОСТ 26691-85 Теплоэнергетика. Термины и определения

ГОСТ 28723-90 Расходомеры скоростные, электромагнитные и вихревые. Общие технические требования и методы испытаний

МИ 2553-99 Государственная система обеспечения единства измерений. Энергия тепловая и теплоноситель в системах теплоснабжения. Методика оценивания погрешности измерений. Общие положения

3 Определения

В настоящих рекомендациях применяются следующие термины с соответствующими определениями:

теплосчетчик: Система средств измерений и технических средств, обеспечивающая измерение параметров теплоносителя, его массы (объема) и количества теплоты;

тепловычислитель: Техническое средство, обеспечивающее определение количества теплоты и параметров теплоносителя на основе измерительной информации о расходе (массе, объеме), температуре и давлении теплоносителя;

преобразователь расхода: Средство измерений расхода жидкости, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем (ГОСТ 15528);

термопреобразователь сопротивления: Средство измерений, электрическое сопротивление которого зависит от температуры (ГОСТ 6651);

узел учета: Функционально объединенная совокупность средств измерений, технических средств и дополнительных устройств, обеспечивающая измерение (регистрацию) параметров теплоносителя, его массы (объема) и количества теплоты;

закрытая система теплоснабжения: Водяная система теплоснабжения, в которой вода, циркулирующая в тепловой сети, используется только как теплоноситель и из сети не отбирается ( ГОСТ 26691);

открытая система теплоснабжения: Водяная система теплоснабжения, в которой теплоноситель частично или полностью отбирается из сети потребителями ( ГОСТ 26691);

приборы учета: Измерительные приборы, обеспечивающие измерение расхода (массы, объема), температуры и давления теплоносителя, а также накопление, хранение и представление информации о количестве теплоты и массы (объема) теплоносителя;

подобранная пара термопреобразователей сопротивления: пара термопреобразователей сопротивления, обеспечивающая минимальную систематическую погрешность измерений разности температур;

согласованная пара электромагнитных преобразователей расхода (расходомеров, водосчетчиков): пара электромагнитных преобразователей расхода (расходомеров, водосчетчиков), обеспечивающая минимальную систематическую погрешность при измерении разности расходов (массы, объема) (ГОСТ 8.320).

4 Общие положения

4.1 Количество теплоты и теплоносителя измеряют теплосчетчиком, в состав которого входят преобразователи расхода или расходомеры (водосчетчики), термопреобразователи сопротивления (ТС) и тепловычислитель.

4.2 Учитывая, что при измерении количества теплоты выполняют однократные измерения, погрешность измерений определяется погрешностью средств измерений (СИ), входящих в теплосчетчик, а также зависит от параметров теплоносителя и их соотношений.

4.3 В соответствии с МИ 2553 относительную погрешность измерения количества теплоты δ оценивают по формуле

,                      (1)

где М1, М2 , h 1 , h 2 - масса и энтальпия теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах соответственно;

, , , - относительная погрешность измерения массы и энтальпии теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах соответственно;

a и b - коэффициенты, рассчитываемые по формулам: ; .

4.4 С целью уменьшения погрешности измерений количества теплоты используют рабочие СИ с минимально возможной погрешностью. Как видно из формулы ( 1) существенную составляющую этой погрешности составляет погрешность, возникающая при измерении разности энтальпий ( h 1 - h 2 ) и разности масс 1 - M 2 ) теплоносителя. Погрешность измерений количества теплоты выражается в относительной форме, поэтому при измерении малых разностей энтальпий или разности расхода теплоносителя возникают значительные относительные погрешности, увеличивающие погрешность измерений количества теплоты.

Примечание - В уравнениях измерений количества теплоты используют энтальпию, которая функционально зависит от температуры, плотности и давления теплоносителя. Погрешности измерений давления и плотности пренебрежимо малы по сравнению с погрешностью измерений температуры, поэтому погрешность измерений энтальпии можно считать практически равной погрешности измерений температуры.

4.5 В узлах учета для открытых систем теплоснабжения с целью уменьшения погрешности измерений количества теплоты и теплоносителя подбирают ТС и согласовывают преобразователи расхода (расходомеры, водосчетчики) по метрологическим характеристикам так, чтобы при измерении разности расхода или температур уменьшить погрешность их измерений.

4.6 В настоящих рекомендациях рассмотрена методика подбора ТС и согласования электромагнитных расходомеров, которые имеют линейную градуировочную характеристику. В случае линейной градуировочной характеристики вихревых и ультразвуковых преобразователей расхода (расходомеров, водосчетчиков) также возможно их попарное согласование.

4.7 Подбор ТС и согласование преобразователей расхода выполняют после проведения поверки этих СИ на основании экспериментальных данных, полученных при поверке по программе, разработанной в ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева». В программе предусмотрен подбор пар ТС в диапазоне температур от 0 °С до 100 °С при разности температур в подающем и обратном трубопроводе от 3 °С до 50 ° С.

5 Методика подбора пар термопреобразователей сопротивления по метрологическим характеристикам

5.1 В теплосчетчиках применяют внесенные в Госреестр СИ платиновые термопреобразователи и ТС, соответствующие техническим требованиям ГОСТ 6651.

5.2 Измерение температуры теплоносителя выполняют с помощью ТС и тепловычислителей, входящих в состав теплосчетчика. Температуру теплоносителя определяют по номинальной статической характеристике, имеющей вид:

Rt = Wt R0                                                              (2)

где Rt - сопротивление ТС при температуре t ° С;

Wt - отношение сопротивлений при температуре t к сопротивлению при температуре 0 °С;

R 0 - сопротивление ТС при температуре 0 °С.

5.3 В соответствии с ГОСТ 6651 ТС изготовляют трех классов допуска: А, В и С.

В теплосчетчиках в качестве индивидуальных ТС используют наиболее точные - классов допуска А и В.

5.4 Отклонение индивидуальной статической характеристики ТС от номинальной приводит к появлению систематической погрешности D t которую в зависимости от температуры t и классов допуска А и В вычисляют по формулам соответственно:

D t = ± (0,15 + 0,002t);                                                     (3)

D t = ± (0,3 + 0,005t)                                                      (4)

5.5 При измерении парой ТС разности температур возникает значительная относительная погрешность. С целью уменьшения этой погрешности необходимо подобрать пару ТС так, чтобы оцениваемая погрешность измерения разности температур в подающем и обратном трубопроводах не превышала для пары класса 1 - ± (0,05 + 0,001 D t ), для пары класса 2 - ± (0,10 + 0,002 D t ).

5.6 Подбор пар ТС выполняют по разработанной программе для тех ТС, которые прошли поверку. Аппаратура и экспериментальные действия поверителя должны соответствовать требованиям ГОСТ 6651 и ГОСТ 8.461. Подбор пар ТС основан на построении индивидуальной статической характеристики для каждого ТС.

5.7 Исходными данными для программы являются:

- показания эталонного и поверяемых термометров при температуре, равной нулю: t = 0 °С;

- отсчеты U 100 и U 0 (в милливольтах при измерительном токе в миллиамперах (мА) или значения сопротивления эталонного и поверяемых термометров при температуре кипения воды: t 100 );

- значение коэффициента B для ТС по ГОСТ 6651 (где В - коэффициент интерполяционного уравнения для платиновых ТС с W 100 = 1,3910 и W 100 = 1,3850).

В результате использования программы получают:

- значения коэффициента А для индивидуальной статической характеристики ТС (где А - коэффициент индивидуальной статистической характеристики ТС);

- отношение сопротивлений при температуре 100 °С к сопротивлению при температуре 0 ° С - W 100 ;

- индивидуальные статические характеристики для каждого ТС;

- класс ТС;

- значения коэффициентов а и b для формулы, по которой оценивают погрешность измерений температуры ТС: D t = а + bt (где а и b - коэффициенты уравнения, позволяющего оценить погрешности ТС);

- перечень подобранных пар ТС с их индивидуальными номерами.

5.8 Проверку подобранных пар ТС и принятия решения об их классе выполняют также с помощью программы при оценивании абсолютной (относительной) погрешности измерений разности температур D t , равной 5, 10, 20, 40 °С при температуре теплоносителя в обратном трубопроводе t 2 равной 50 °С. Для этого с помощью программы устанавливают:

не превышает ли эта погрешность абсолютную D D t Δд, (относительную δ D t ) погрешность, оцениваемую по формуле

D D t = ± (0,05 + 0,001 D t ) °С                                                  (5)

D t = ± (0,1 + 5/ D t )]

для подобранной пары класса 1;

не превышает ли эта погрешность абсолютную Δд, (относительную δД/) погрешность, оцениваемую по формуле

D D t = ± (0,10 + 0,002 D t ) °С                                                  (6)

D t = ± (0,2 + 10/ D t )]

для подобранной пары класса 2.

5.9 Подобранная пара ТС с ее метрологическими характеристиками и индивидуальными номерами вводится в базу данных программы для использования информации при периодической поверке этой пары.

5.10 В протоколе подбора пары ТС указывают: номер свидетельства о поверке каждого ТС; класс пары ТС; коэффициенты а и b для оценивания погрешности измерений каждым ТС; индивидуальный номер пары ТС с указанием места его установки (в подающий трубопровод или обратный).

6 Методика согласования пар электромагнитных преобразователей расхода (расходомеров, водосчетчиков) по метрологическим характеристикам

6.1 В теплосчетчиках наряду с другими преобразователями расхода (расходомерами, водосчетчиками) применяют электромагнитные расходомеры (ЭМР), соответствующие ГОСТ 28723 и внесенные в Госреестр СИ.

6.2 При измерении малых разностей расходов теплоносителя относительная погрешность δ может быть значительна, что увеличит погрешность измерений количества теплоты [см. формулу ( 1)].

6.3 С целью уменьшения погрешности измерений разности расхода теплоносителя целесообразно согласовать ЭМР по метрологическим характеристикам.

6.4 Для согласования ЭМР используют эталонные СИ и ЭМР, прошедшие поверку.

6.4.1 При согласовании пары ЭМР действительное значение относительной погрешности измерения расхода каждого из ЭМР должно быть определено с указанием десятичных долей процента.

6.4.2 При использовании выходного сигнала ЭМР в виде частоты электрических импульсов их измерения выполняют в течение 100 с.

6.4.3 При использовании выходных сигналов в виде постоянного тока или частоты электрических импульсов ошибка округления не должна превышать 0,1 % от значения выходного сигнала.

6.5 По результатам поверки ЭМР в программу согласования пары ЭМР вводят: диапазон расходов, значения выходных сигналов и погрешностей в поверяемых точках диапазона.

6.6 Подбор пары ЭМР осуществляют с помощью программы по данным поверки ЭМР на тех значениях расходов, которые указаны в методике поверки.

6.7 Погрешность измерения разности расходов подобранной парой ЭМР - в пределах ± 0,5 %.

6.8 Подобранную пару ЭМР с ее индивидуальными номерами вводят в базу данных программы для использования информации при периодической поверке этой пары ЭМР.

6.9 В протоколе подбора пары ЭМР указывают: номер свидетельства о поверке каждого ЭМР; индивидуальный номер пары ЭМР с указанием места его установки (в подающий трубопровод или обратный).

СОДЕРЖАНИЕ

1 Область применения . 1

2 Нормативные ссылки . 1

3 Определения . 2

4 Общие положения . 2

5 Методика подбора пар термопреобразователей сопротивления по метрологическим характеристикам .. 3

6 Методика согласования пар электромагнитных преобразователей расхода (расходомеров, водосчетчиков) по метрологическим характеристикам .. 4

Ключевые слова: теплосчетчик, термопреобразователь, преобразователь расхода, подбор пар, согласование пар, метрологическая характеристика, погрешность теплосчетчика, открытые системы теплоснабжения, закрытые системы теплоснабжения, узел учета количества теплоты

Еще бесплатно скачать

Рейтинг:
  • Итоги рейтинга 4.00/5
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
4.0/5 (1 голос)

Данную страницу никто не комментировал. Вы можете стать первым.

Ваше имя:
Ваша почта:

RSS
Комментарий:
Введите символы: *
captcha
Обновить