Требования к эталонам для поверки расходомеров-счетчиков, применяемых при коммерческом учете тепла и воды

В. П. Каргапольцев, начальник лаборатории теплоэнергоресурсов Кировского ЦСМ

В последние годы номенклатура применяемых приборов учета объемного расхода жидкостей значительно расширилась как за счет освоения производства расходомеров отечественными производителями, так и за счет поставок из-за рубежа. Метрологическая база для их обслуживания в регионах, как правило, отсутствует. Существующие поверочные установки имеют низкий класс точности, невысокую производительность, не всегда позволяют провести поверку приборов, предназначенных для использования в составе информационно-измерительных систем.

Отсутствие специализированных поверочных установок приводит к тому, что приборы больших типоразмеров поверяются на пониженных расходах поверочной жидкости. Метрологические характеристики расходомеров при больших расходах считаются неизменными без достаточных обоснований. Поэтому учет расходов жидкостей далеко не всегда можно считать достоверным.

Основные требования, предъявляемые к проливным поверочным установкам, с учетом работ [1–6], могут быть изложены в следующих пунктах:

1. Установки должны обеспечивать воспроизведение расходов и поверку расходомеров в достаточно широком диапазоне расходов с сохранением своих характеристик по погрешности.

2. Необходимо обеспечение возможности поверки расходомеров как новых типов (с встроенными интерфейсами RS232, RS485, с выходными электрическими (аналоговыми или импульсными) сигналами), так и расходомеров устаревших серий, имеющих только возможность визуального считывания показаний.

3. Установки должны иметь высокий уровень автоматизации с возможностью задания и поддержания с необходимой стабильностью конкретных значений расхода и давления, управления исполнительными устройствами, контроля параметров рабочей среды (жидкости), контроля параметров окружающей среды, ведения базы данных по поверяемым приборам, протоколирования результатов поверки и их документального оформления.

4. Программное обеспечение установок должно быть разработано таким образом, чтобы методики поверки расходомеров на установках, во-первых, максимально соответствовали установленным в нормативных или эксплуатационных документах требованиям, во-вторых, для их корректировки требовалось минимальное вмешательство оператора.

5. В программном обеспечении установок должны быть предусмотрены возможности проведения необходимых градуировок, регулировок, настроек измерительных каналов с сохранением результатов этих операций, а также возможность поверки самих установок с минимальными затратами.

6. В установках должна быть предусмотрена возможность защиты от несанкционированного доступа к встроенным средствам измерения, контроля и управления (как на аппаратном, так и на программном уровнях) для исключения возможных настроек и регулировок, которые могут повлиять на метрологические характеристики установок.

7. В целях обеспечения безопасности персонала необходимо предусмотреть устройство «светофор» для сигнализации об аварийных ситуациях, а также устройства защитного отключения.

8. Металлоконструкции установок следует выполнять из нержавеющей стали. Это требование обусловлено наличием в датчиках поверяемых расходомеров остатков технологических жидкостей, приводящих к ускоренной коррозии металлоконструкций установки.

9. В установках должна быть предусмотрена встроенная постоянно действующая система водоочистки для устранения из воды различных примесей.

10. Применение экономичных малошумящих циркуляционных насосов. Использование насосов общепромышленного исполнения недопустимо из-за создаваемого ими высокого уровня шума и вибрации, недопустимых в поверочных лабораториях.

Рисунки Проливные поверочные установки

11. Применение эталонных расходомеров и тензодатчиков производства ведущих мировых производителей. Применение датчиков расхода отечественного производства в качестве эталонных проблематично из-за их нестабильности во времени (в особенности на малых типоразмерах 6–10 мм). Отечественные тензодатчики также нестабильны во времени из-за деформаций балки, вызванных неоднородностью структуры заготовки и общепромышленным способом механической обработки заготовки.

12. Использование преобразователей частоты со встроенными фильтрами радиопомех и сетевыми дросселями для минимизации влияния электромагнитных помех на поверяемые приборы и элементы поверочной установки. Применение преобразователей частоты позволяет решить еще одну проблему – исключить пульсации расхода жидкости, генерируемые насосами.

13. Должна быть предусмотрена поверка всех встроенных эталонных средств измерений без их демонтажа с мест эксплуатации.

14. Широкое распространение массовых расходомеров класса точности 0,15 % требует, чтобы класс точности установок был не хуже 0,05 %.

15. Наиболее целесообразно иметь два способа поверки – объемный и массовый. Массовый метод (статического взвешивания) позволяет добиться более высокого класса точности. Применение весовых устройств является более предпочтительным по сравнению с мерными баками и по другим причинам:

- из-за больших диаметров мерные баки имеют ограниченную зону измерения (горловина) или низкую точность;

- весовое устройство имеет большой диапазон измерений, а его погрешность не зависит от конфигурации взвешиваемого сосуда;

- поверка с помощью весового устройства достаточно проста, что позволяет автоматизировать процесс поверки и исключить субъективные ошибки оператора. Применение объемного метода поверки сличением показаний поверяемого и эталонного расходомера позволяет значительно уменьшить затраты времени на поверку, при этом для поверки самих эталонных расходомеров можно использовать встроенные в установку весы.

16. Необходимо предусмотреть систему контроля утечек воды из гидравлического тракта.

17. Возможность обеспечения в гидравлическом тракте установки давления, предусмотренной методиками поверки на проливаемые расходомеры.

18. Система деаэрации должна обеспечивать отделение воздуха, его удаление из гидравлического тракта. Следует предусмотреть в трубопроводах прозрачные участки для визуального контроля за наличием пузырьков воздуха в воде.

19. Установки должны быть блочными (изготовлены в заводских условиях) и транспортабельны для обеспечения возможности перевозки к заказчику любым видом транспорта.

20. Важным требованием является компактность установки для исключения значительных затрат на строительство новых помещений.

21. Кроме необходимых технических характеристик проливная установка должна иметь современный дизайн и обеспечивать персоналу комфортные условия для работы.

В сообщениях средств массовой информации часто упоминается о строительстве в том или ином регионе проливных установок. Однако количество установок, внесенных в государственный реестр средств измерений РФ, невелико (с ним можно ознакомиться в журнале Госстандарта РФ «Мир измерений»). В ряде случаев на местном уровне вместо испытаний для утверждения типа средства измерения (проливной установки) проводится его метрологическая аттестация, что является нарушением Федерального закона «Об обеспечении единства измерений», в котором понятие «метрологическая аттестация средства измерения» отсутствует.

Необходимо отметить, что:

1. C 6 сентября 1997 года ГОСТ 8.326-89 «Метрологическая аттестация средств измерений» прекратил свое действие на территории РФ. Все работы по испытаниям и утверждению типа средств измерений должны базироваться на Правилах по метрологии ПР 50.2.009-94 «Порядок проведения испытаний и утверждения типа средств измерений» с последующими внесением в госреестр и выдачей сертификата Госстандарта РФ.

2. C 6 сентября 1997 года органы государственной метрологической службы не вправе выдавать свидетельства о метрологической аттестации средств измерений.

3. Cредства измерений (проливные установки), имеющие свидетельства о метрологической аттестации, выданные после 6 сентября 1997 года, не могут применяться в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора.

Литература

1. Абрамов Г. С., Барычев А. В., Зимин М. И. Практическая расходометрия в промышленности. М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2000.

2. Анчишкин А. С. и др. Установка УППР-500 ЗАО НПО «Промприбор» (опыт создания и эксплуатации) – Совершенствование измерений расхода, регулирование и коммерческий учет энергоносителей, Труды 3-го Международного научно-практического форума. – СПб.: Борей-Арт, 2003.

3. Кузник И. В., Брюханов В. А. Регламентация требований к установкам для поверки преобразователей расхода, расходомеров, водосчетчиков – Коммерческий учет энергоносителей, Труды 17-й Международной научно-практической конференции. – СПб.: Борей-Арт, 2003.

4. Бикинеев И. В., Каргапольцев В. П., Кукаркин Ю. В., Буланов С. Л. Метрологическое обеспечение расходомеров-счетчиков воды и технологических жидкостей // Промышленная энергетика, 2003, № 8.

5. Лачков В. И., Чугунов О. Б. К вопросу о методах поверки расходомеров – Совершенствование измерений расхода, регулирование и коммерческий учет энергоносителей, Труды 3-го Международного научно-практического форума. – СПб.: Борей-Арт, 2003.

6. Ещенко С. Н., Минаков А. А., Митин А. А. К вопросу о сопоставимости результатов поверок водосчетчиков, полученных на различных поверочных установках – Коммерческий учет энергоносителей, Труды 17-й Международной научно-практической конференции. – СПб.: Борей-Арт, 2003.