ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРОГРАММИРУЕМЫЕ СЕРИИ KL

Транскрипт

1 2 "УТВЕРЖДАЮ" Заместитель руководителя ГЦИ СИ "ВНИИМ им Д.И. Менделеева" В.С. Александров " " декабря 2005г. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРОГРАММИРУЕМЫЕ СЕРИИ KL МЕТОДИКА ПОВЕРКИ Руководитель лаборатории ГЦИ СИ "ВНИИМ им Д.И. Менделеева" В.П. Пиастро " " декабря 2005г. Санкт-Петербург 2005

2 Настоящая методика поверки распространяется на находящиеся в эксплуатации преобразователи измерительные программируемые серии KL (далее преобразователи) производства фирмы "Beckhoff Automation GmbH" (Германия).. Методика устанавливает методы первичной и периодической поверок и порядок оформления результатов поверок. Межповерочный интервал два года ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ 1.1. При проведении поверки должны выполняться операции указанные в таблице 1. Таблица 1 Наименование операций Пункты методики Обязательность проведения операций при выпуске из хранении и производства эксплуатации и после ремонта 1. Внешний осмотр 5.1 да да 2. Проверка диапазонов и определение напряжения постоянного тока в цифровой. 5.2 да да 3. Проверка диапазонов и определение силы постоянного тока в цифровой. 5.3 да да 4. Проверка диапазонов и определение абсолютной температуры в цифровой (при работе с термометрами сопротивления). 5.4 да да 5. Проверка диапазонов и определение температуры в цифровой (при работе с термопарами). 5.5 да да 6. Проверка диапазонов и определение напряжения постоянного тока в цифровой (при работе с тензорезисторами). 5.6 да да 7. Проверка диапазонов и определение напряжения и силы переменного тока в цифровой. 5.7 да да Продолжение таблицы 1

3 4 8. Проверка диапазонов и определение цифровых сигналов в аналоговый выходной сигнал постоянного напряжения. 5.8 да да 9. Проверка диапазонов и определение цифровых сигналов в аналоговый выходной сигнал силы постоянного тока. 5.9 да да 10. Проверка диапазона и определение цифровых сигналов в скважность импульсов при широтно-импульсной модуляции (ШИМ) да да 11. Проверка диапазона и определение относительной цифровых сигналов в частоту при частотной модуляции (ЧМ) да да 12. Проверка диапазона и определение абсолютной измерения количества импульсов в цифровой да да 13. Проверка электрической прочности изоляции 5.13 да да

4 5 2. СРЕДСТВА ПОВЕРКИ 2.1. При проведении поверки должны быть применены средства поверки приведенные в таблице 2. Таблица 2 Рекомендуемые средства поверки Основные метрологические характеристики Калибратор универсальный Н4-7 Постоянный ток до 2 А: ±( ) Постоянное напряжение до 200 В: ±( ) Переменный ток до 30 А: ±003 Переменное напряжение до 700 В: ±( ) Мультиметр В7-64 От 500 мв до мв : ±( 50 ррm от U X + 5 ед.мл.р.) От 20 В до 125 В : ±( 50 ррm от U X + 2 ед.мл.р.) От 125 В до 500 В : ±( 100 ррm от U X + 3 ед.мл.р.) Количество шт. 1 1 Магазин сопротивления Р4831 ( ) Ом кл Частотомер электронный Ч3-77 Частота 0001 Гц 1680 МГц 1 Интервал времени100 нс 100 с δ= ± 10-8 /Т сч Генератор импульсов Г5-75 Период повторения импульсов Т 1 ( ) с Погрешность установки периода повторения ± Т Универсальная пробойная установка УПУ-1М (0 3000) В 1 Примечание. При поверке допускается использовать другое оборудование аналогичное по своим техническим и метрологическим характеристикам и обеспечивающее заданные режимы поверки Работы со средствами поверки должны проводиться в соответствии с их эксплуатационной документацией. 3. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ 3.1. При поверке преобразователей серии KL необходимо соблюдать требования безопасности указанные в эксплуатационной документации и требования безопасности применяемого оборудования Соблюдать общие требования техники безопасности при эксплуатации электроустановок Специалист осуществляющий поверку преобразователей должен иметь удостоверение Государственного поверителя.

5 4. УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ И ПОДГОТОВКИ К НЕЙ При проведении поверки должны соблюдаться следующие нормальные условия: диапазон температуры окружающего воздуха С..20 ± 5 относительная влажность воздуха при температуре 25 о С...65 ± 15 диапазон атмосферного давления кпа При подготовке к поверке преобразователи выдерживать в нормальных условиях не менее одного часа. 5. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ 5.1. Внешний осмотр При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие преобразователей следующим требованиям: корпус не должен иметь механических повреждений; маркировка должна быть нанесена четко и соответствовать требованиям эксплуатационной документации; комплектность должна соответствовать разделу "Комплектность" "Руководства по эксплуатации" Проверка диапазонов и определение напряжения постоянного тока в цифровой Собрать схему в соответствии с рисунком 1. Н4-7 KL ОМ PC ПМ Таблица 3 Н4-7 - калибратор универсальный (в режиме воспроизведения постоянного напряжения); KL- модуль серии KL; ПМ- процессорный модуль; ОМ- оконечный модуль; РС персональный компьютер. Рисунок 1 входных сигналов В В U ном U пр γ пр U Наименование модулей Пределы допускаемой γ пред U KL3001 KL3002 KL3102 KL3404 KL3408 KL4494 ±03 KL3132 ±005

6 7 Продолжение таблицы KL3061 KL3062 KL364KL3464 KL3468 ±03 KL3182 ±005 KL3162 ±005 KL3172 ± Подавать с выхода Н4-7 значения напряжений U ном в соответствии с таблицей 3 последовательно для всех каналов поверяемых модулей указанных в этой таблице Используя программу конфигурирования KS 2000 снимать с экрана монитора PС значения U пр Для каждого значения U пр вычислить приведённую погрешность напряжения постоянного тока в цифровой по формуле: U ном - U пр U = 100 U max - U min где U ном значение номинального напряжения (в е); U пр значение напряжения снятое с экрана монитора PС (в е); U max U min - максимальное и минимальное значения диапазона (в е). Модули напряжения постоянного тока в цифровой считаются выдержавшими поверку если ни одно из полученных значений γ пр U не превышает (по абсолютной величине) γ пред U Проверка диапазонов и определение силы постоянного тока в цифровой Собрать схему в соответствии с рисунком 1 используя калибратор универсальный Н4-7 в режиме воспроизведения силы постоянного тока. Таблица 4 входных сигналов ма 0 20 ма I ном I пр γ пр I Наименование модулей KL3011 KL3012 KL3041 KL3042 KL3044 KL3112 KL3444 KL3448 Пределы допускаемой γ пред I ±03

7 8 Продолжение таблицы KL3021 KL3022 KL3051 KL3052 KL3054 KL3122 KL3454 KL3458 ±03 KL3142 ±005 KL3152 ± Подавать с выхода Н4-7 значения силы тока I ном в соответствии с таблицей 4 последовательно для всех каналов поверяемых модулей указанных в этой таблице Используя программу конфигурирования KS 2000 снимать с экрана монитора PС значения I пр Для каждого значения I пр. вычислить приведённую погрешность силы тока постоянного напряжения в цифровой по формуле: I ном - I пр I = 100 I max - I min где I ном значение силы номинального тока (в е); I пр значение силы тока снятое с экрана монитора PС (в е); I max I min - максимальное и минимальное значения диапазона (в е). Модули силы постоянного тока в цифровой считаются выдержавшими поверку если ни одно из полученных значений γ пр I не превышает (по абсолютной величине) γ пред I Проверка диапазонов и определение абсолютной температуры в цифровой (при работе с термометрами сопротивления) Собрать схему в соответствии с рисунком 2. Р4831 KL ОМ PC ПМ Р4831-магазин сопротивлений; KL- модуль серии KL; ПМ- процессорный модуль; ОМ- оконечный модуль; РС персональный компьютер. Рисунок 2

8 9 Таблица 5 Тип подключаемого термометра сопротивления Материал Платина Платина Никель α 1/градус Сопро тивление при 0 о С Ом о С Т ном о С R ном Ом о С Т пр пр Т о С Наименование модулей KL3201 КL3202 KL3204 Пределы допускаемой абсолютной пред Т о С ± Устанавливать на магазине Р4831 значения сопротивлений R ном в соответствии с таблицей 5 последовательно для всех типов термометров сопротивлений и всех каналов поверяемых модулей указанных в этой таблице Используя программу конфигурирования KS 2000 снимать с экрана монитора PС значения Т пр Для каждого значения Т пр вычислить абсолютную погрешность температуры в цифровой по формуле: Тном - Тпр пр Т = 10 где Т ном значение номинальной температуры (в е); Т пр значение температуры снятой с экрана монитора PС (в е). Модули температуры в цифровой (при работе с термометрами сопротивления) считаются выдержавшими поверку если ни одно из полученных значений пр Т не превышает (по абсолютной величине) пред Т Проверка диапазонов и определение температуры в цифровой (при работе с термопарами) Собрать схему в соответствии с рисунком 1 используя калибратор универсальный Н4-7 в режиме воспроизведения постоянного напряжения. Таблица 6 J K E T о С U ном мв о С Т ном Т пр γ пр Т Тип подключаемой термопары Наименование модулей KL3311 КL3312 KL3314 Пределы допускаемой γ пред Т ±03

9 10 Продолжение таблицы R S B N L KL3311 КL3312 KL Подавать с выхода Н4-7 значения напряжения U ном в соответствии с таблицей 6 последовательно для всех типов термопар и для всех каналов поверяемых модулей указанных в этой таблице Используя программу конфигурирования KS 2000 снимать с экрана монитора PС значения Т пр Для каждого значения Т пр вычислить приведённую погрешность температуры в цифровой по формуле: Тном - Тпр Т = 100 Т max - Т min где Т ном значение номинальной температуры (в е); Т пр значение температуры снятой с экрана монитора PС(в е); Т max Т min - максимальное и минимальное значения установленного диапазона (в е). Модули температуры в цифровой (при работе с термопарами) считаются выдержавшими поверку если ни одно из полученных значений γ пр Т не превышает (по абсолютной величине) γ пред Т Проверка диапазонов и определение напряжения постоянного тока в цифровой (при работе с тензорезисторами) Собрать схему в соответствии с рисунком 1 используя калибратор универсальный Н4-7 в режиме воспроизведения постоянного напряжения. Таблица 7 входных сигналов мв мв U ном U пр γ пр U Наименование модулей ±05 Пределы допускаемой γ пред U KL3351 ±01 KL3356 ±001

10 Подавать с выхода Н4-7 значения напряжения U ном в соответствии с таблицей 7 последовательно для всех каналов поверяемых модулей указанных в этой таблице Используя программу конфигурирования KS 2000 снимать с экрана монитора PС значения U пр Для каждого значения U пр. вычислить приведённую погрешность напряжения постоянного тока в цифровой по формуле: U ном - U пр U = 100 U max - U min где U ном значение номинального напряжения (в е); U пр значение напряжения снятое с экрана монитора PС (в е); U max U min - максимальное и минимальное значения диапазона (в е). Модули напряжения постоянного тока в цифровой (при работе с тензорезисторами) считаются выдержавшими поверку если ни одно из полученных значений γ пр U не превышает (по абсолютной величине) γ пред U Проверка диапазонов и определение напряжения и силы переменного тока в цифровой Собрать схему в соответствии с рисунком 1 используя калибратор универсальный Н4-7 в режим воспроизведения напряжения переменного тока. Таблица 8 входных сигналов В Частота входного сигнала Гц В U ном U пр γ пр U Наименование модуля KL KL KL Пределы допускаемой γ пред U Подавать с выхода Н4-7 значения напряжения U ном в соответствии с таблицей 8 на частотах и 500 Гц последовательно для всех каналов поверяемых модулей указанных в этой таблице Используя программу конфигурирования KS 2000 снимать с экрана монитора PС значения U пр Для каждого значения U пр вычислить приведённую погрешность напряжения переменного тока в цифровой по формуле: U ном - U пр U = 100 U max - U min где U ном значение номинального напряжения (в е); ±05

11 12 U пр значение напряжения снятое с экрана монитора PС (в е); U max U min - максимальное и минимальное значения диапазона (в е) Установить калибратор Н4-7 в режим воспроизведения силы переменного тока Подавать с выхода Н4-7 значения силы тока I ном в соответствии с таблицей 9 на частотах и 500 Гц последовательно для всех каналов поверяемых модулей указанных в этой таблице Используя программу конфигурирования KS 2000 снимать с экрана монитора PС значения I пр. Таблица 9 входных сигналов Частота входного сигнала Гц А I ном I пр γ пр I Наименование модуля Пределы допускаемой γ пред I 0 1А 0 5А K L KL ±05

12 13 Продолжение таблицы 9 входных сигналов Частота входного сигнала Гц А I ном I пр γ пр I Наименование модуля Пределы допускаемой γ пред I 0 20 ма KL ± Для каждого значения I пр вычислить приведённую погрешность силы переменного тока в цифровой по формуле: I ном - I пр I = 100 I max - I min где I ном значение силы номинального тока (в е); I пр значение силы тока снятое с экрана монитора PС (в е); I max I min - максимальное и минимальное значения диапазона (в е). Модули напряжения и силы переменного тока в цифровой считаются выдержавшими поверку если ни одно из полученных значений γ пр U γ пр I не превышает (по абсолютной величине) γ пред U γ пред I соответственно Проверка диапазонов и определение цифровых сигналов в аналоговый выходной сигнал постоянного напряжения Собрать схему в соответствии с рисунком 3. ПМ KL ОМ PC В7-64 KL модуль серии KL; ПМ процессорный модуль; ОМ- оконечный модуль; РС - персональный компьютер; В мультиметр. Рисунок 3

13 Используя программу конфигурирования KS 2000 устанавливать на экране монитора PС значения напряжения U ном. в соответствии с таблицей 10 последовательно для всех каналов поверяемых модулей указанных в этой таблице Снимать показания U изм. с В7-64. Результаты занести в таблицу Для каждого значения U изм вычислить приведённую погрешность цифровых сигналов в аналоговый выходной сигнал постоянного напряжения по формуле: U ном - U изм U = 100 U max - U min где U ном значение номинального напряжения установленное на экране монитора РС U изм значение напряжения измеренное В7-64; U max U min - максимальное и минимальное значения диапазона. Таблица 10 выходных сигналов В U ном В U изм В γ пр U Наименование модулей KL4001 KL4002 KL4004 KL4404 KL4408 KL4031 KL4032 KL4034 KL4132 KL4434 KL4438 KL 4494 Пределы допускаемой γ пред U 10 Модули цифровых сигналов в аналоговый выходной сигнал постоянного напряжения считаются выдержавшими поверку если ни одно из полученных значений γ пр U не превышает (по абсолютной величине) γ пред U Проверка диапазонов и определение цифровых сигналов в аналоговый выходной сигнал силы постоянного тока Собрать схему в соответствии с рисунком 4. Установить на Р4831 сопротивление R=100 Ом Используя программу конфигурирования KS 2000 устанавливать на экране монитора PС значения силы тока I ном. в соответствии с таблицей 11 последовательно для всех каналов поверяемых модулей указанных в этой таблице Снимать показания U изм. с В7-64. Результаты занести в таблицу Для каждого значения U изм. вычислить допускаемую приведённую погрешность цифровых сигналов в аналоговый выходной сигнал силы постоянного тока по формуле: U изм γ /R-I ном пр I 100 = max min I - I где I ном значение силы номинального тока установленное на экране монитора РС ; U изм значение напряжения измеренное В7-64; I max I min - максимальное и минимальное значения установленного диапазона. ±01 ±01

14 15 ОМ ПМ Модуль KL Р4831 PC В7-64 Таблица 11 выходных сигналов ма I ном ма U изм В KL- модуль серии KL; ПМ - процессорный модуль; ОМ- оконечный модуль; РС - персональный компьютер; В мультиметр Р4831- магазин сопротивлений. Рисунок 4 γ пр I Наименование модулей KL4011 KL4012 KL4112 KL4414 KL4418 Пределы допускаемой γ пред I ±01 KL4021 KL4022 KL4424 KL4428. ±01 20 Модули цифровых сигналов в аналоговый выходной сигнал силы постоянного тока считаются выдержавшими поверку если ни одно из полученных значений γ пр I не превышает (по абсолютной величине) γ пред I Проверка диапазона и определение относительной цифровых сигналов в скважность импульсов при широтно-импульсной модуляции (ШИМ) Собрать схему в соответствии с рисунком 5.

15 16 ПМ KL ОМ PC Ч3-77 KL модуль серии KL; ПМ процессорный модуль; ОМ- оконечный модуль; РС - персональный компьютер; Ч3-77- частотомер электронно-счётный. Рисунок Используя программу конфигурирования KS 2000 устанавливать на экране монитора PС значения Т ном. в соответствии с таблицей 12 последовательно для всех каналов поверяемого модуля Для каждого значения Т ном устанавливать на экране монитора PС значения τ ном в соответствии с таблицей 12 последовательно для всех каналов модуля Снимать показания Т изм. и τ изм с Ч3-77. Результаты занести в таблицу Для каждого значения Q изм вычислить относительную погрешность цифровых сигналов в скважность выходных импульсов по формуле: Qном - Qизм Q = 100 Qном где Q ном номинальное значение скважности установленное на экране монитора РС ; Q изм значение скважности вычисленное по формуле: τизм Q изм = изм Т где Т изм - значение периода измеренное Ч3-77. τ изм - значение длительности импульса измеренное Ч3-77. Таблица 12 Т ном мкс Т изм мкс Длительность импульса τ ном мкс τ изм мкс Скважность Q ном Q изм γ пр Q Период импульсной последовательности- Наименование модуля Пределы допускаемой отосительной γ пред Q KL2502 ±01

16 Модули цифровых сигналов в скважность при широтноимпульсной модуляции считаются выдержавшими поверку если ни одно из полученных значений γ пр Q не превышает (по абсолютной величине) γ пред Q Проверка диапазона и определение относительной цифровых сигналов в частоту при частотной модуляции (ЧМ) Собрать схему в соответствии с рисунком 5. Таблица 13 выходных сигналов кгц F ном кгц F изм кгц γ пр F 17 Наименование модуля Пределы допускаемой относительной γ пред F KL2521 ± Используя программу конфигурирования KS 2000 устанавливать на экране монитора PС значения частоты F ном. в соответствии с таблицей Снимать показания F изм. с Ч3-77. Результаты занести в таблицу Для каждого значения F изм. вычислить относительную погрешность цифровых сигналов в частоту по формуле: F ном - F изм F = 100 Fизм где F ном значение номинальной частоты установленное на экране монитора РС ; F изм значение частоты измеренное Ч3-77; Модули цифровых сигналов в частоту при частотной модуляции считаются выдержавшими поверку если ни одно из полученных значений γ пр F не превышает (по абсолютной величине) γ пред F Проверка диапазона и определение абсолютной измерения количества импульсов Собрать схему в соответствии с рисунком 6. Г5-75 ПМ РС кв Ч3-77 KL ОМ KL модуль серии KL; ПМ процессорный модуль; ОМ- оконечный модуль; РС - персональный компьютер; Ч частотомер электронно-счётный; Г5-75 генератор импульсов; КВ- кнопочный выключатель. Рисунок 6

17 Таблица 14 Частота измеряемых импульсов кгц Время измерения с Количество импульсов измеренное Ч3-77 N ном измеренное модулем N изм 18 пр N имп. Наименование модуля KL1501 KL1512 Пределы допускаемой абсолютной измерения пред N имп Устанавливать на генераторе Г5-75 значения частоты следования импульсов и времени измерения в соответствии с таблицей 14 последовательно для всех каналов модуля. Запуск и останов импульсной последовательности осуществлять с помощью кнопочного выключателя КВ. Время измерения контролировать по секундной стрелке часов. Примечание: точность задания времени измерения количества импульсов некритична (метод сравнения) Снимать показания N ном с Ч3-77. Используя программу конфигурирования КS 2000 снимать с экрана монитора PC значения N изм Для каждого значения N изм вычислить абсолютную погрешность количества импульсов в цифровой по формуле: пр N = N ном - N изм где N ном - значение количества импульсов измеренное Ч3-77; N изм - значение количества импульсов измеренное модулем. Модуль измерения количества импульсов считается выдержавшим поверку если ни одно из полученных значений пр N не превышает (по абсолютной величине) пред N Проверка электрической прочности изоляции Проверку электрической прочности изоляции преобразователей проводить с помощью установки УПУ-1М при отключенном напряжении питания При испытаниях каждого преобразователя один выходной зажим установки УПУ-1М поочередно соединять с каждой из клемм питания другой выходной зажим установки УПУ-1М соединять с клеммой защитного заземления на корпусе преобразователя. После каждого соединения напряжение от УПУ-1М подавать начиная с нуля до максимального значения 500 В (действующее значение). Время выдержки при максимальном испытательном напряжении 1 мин. После этого снизить испытательное напряжение до нуля. Преобразователи считаются выдержавшими испытания если не было пробоя или поверхностного перекрытия изоляции. 6. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ 6.1. При положительных результатах поверки оформляют свидетельство о поверке преобразователя форма которого приведена в приложении А ПР При отрицательных результатах поверки преобразователя его к эксплуатации не допускают свидетельство о поверке аннулируют и выдают извещение о непригодности форма которого приведена в приложении Б ПР ±3