Приложение 4 (справочное). Метод поверки средств измерения уровня, имеющих в качестве гибкой связи между поплавком и показывающим прибором перфорированную ленту и Определение дополнительной погрешности, вызываемой изменением температуры измеряемой среды, поплавковых (буйковых) средств измерения уровня

Приложение 4
(справочное)

1. Метод поверки средств измерения уровня, имеющих в качестве гибкой связи между поплавком и показывающим прибором перфорированную ленту

Для средств измерения уровня, у которых в качестве гибкой связи между поплавком и пружиной уравновешивания используется перфорированная лента, допускается применение следующей методики поверки погрешности измерения.

Испытания проводят на уровнемерной установке, принципиальная схема которой приведена на рисунке.

Сущность метода заключается в том, что не проводится полное измерение уровня жидкости в мерном баке на весь диапазон измерения, а осуществляется моделирование этого изменения последовательным изменением длины перфорированной ленты, соединяющей поплавок с пружиной уравновешивания.

Емкость при испытаниях должна заполняться рабочей жидкостью, имеющей наименьшую плотность. Допускается применение жидкостей с другой плотностью по 2.10, но в этом случае в результаты вносят поправки, учитывающие разность плотностей.

Для определения пределов допускаемой основной погрешности уровнемерную установку устанавливают на монтажную плиту. Заполняют мерный бак рабочей жидкостью до уровня, соответствующего средней отметке шкалы микроскопа МПВ.

Погрешность установления и контроля уровня в мерном баке должна быть в диапазоне +-0,5 мм.

Перфорированную ленту длиной, равной диапазону измерения, перематывают в бухту и крепят с помощью кассетного устройства к поплавку (масса кассетного устройства не должна вызывать дополнительного погружения поплавка, превышающего 0,1 общей высоты поплавка).

На счетчике уровнемерной установки устанавливают нулевые значения. Уровень в мерном баке предварительно снижают на 50 - 100 мм и затем медленно повышают до первоначального (нулевого) положения. Данную операцию проводят 3 раза. Каждый раз при нулевом положении уровня проводится отсчет показаний по уровнемеру.

После этого проводят трехкратные испытания при предварительном повышении уровня от 50 до 100 мм.

Аналогичные испытания проводят при показаниях уровнемера, равных половине диапазона измерения, и верхнем его значении. Для этого перед очередной серией измерений освобождают из бухты перфорированную ленту длиной, равной половине диапазона измерения, и на этом расстоянии от предыдущего крепления соединяют с поплавком. Длину ленты определяют как произведение шага нанесения перфорированных отверстий ленты на их количество.

Абсолютные погрешности измерений:

при предварительном снижении уровня

      Х   = Н   - Н

       ij    ij    дi

и при предварительном повышении уровня

      Х'  = Н'  - Н  ,

       ij    ij    дi

      где Н   и Н'  - соответственно показания уровнемера  при  предвари-

           ij    ij   тельном снижении и повышении уровня;

          Н         - действительное значение уровня;

           д

          Н  = L, где L -длина освобожденной из бухты ленты;

           д

          i         - номер значения уровня, на котором проводят  испыта-

                      ния;

          j         - номер опыта.

Систематические составляющие допускаемой основной погрешности измерения:

                   3                       3

                 сумма (Х  )             сумма (Х' )

                 j = 1   ij              j = 1   ij

      Дельта   = -----------; Дельта'  = -----------.

            ci        3             ci        3

Среднеквадратическое отклонение случайной составляющей основной погрешности сигма измерения

                      3     3                   2     3     3                   2

                    сумма сумма (Х   - Дельта  )  + сумма сумма (Х'  - Дельта' )

                    i = 1 j = 1   ij         ci     i = 1 j = 1   ij         ci

сигма = кв. корень (-------------------------------------------------------------).

                                                   12

Погрешности измерения Дельта_i и Дельта'_i определяют при доверительной вероятности 0,95 и надежности результата 0,95 по формулам:

Дельта  = Дельта   +- 2,82 х сигма; Дельта' = Дельта'  +- 2,82 х сигма.

      i         ci                        i         ci

При проведении испытаний с жидкостью, плотность которой отлична от наименьшей

                ро                                            ро

                  н                                             н

      Дельта  = ----- х (Дельта   +- 2,82 х сигма); Дельта' = ----- х (Дельта'  +- 2,82 х сигма),

            i   ро             ci                         i   ро             ci

                  min                                           min

      где ро  - плотность жидкости, применяемой при испытаниях, при

            н

      t = (20 +- 5)°С

          ро    - наименьшая плотность рабочей жидкости при t = (20 +- 5)°С по 2.6.

            min

Из найденных значений Дельта_i и Дельта'_i выбирают максимальное по абсолютной величине значение Дельта_max, принимаемое за допускаемую основную погрешность средства измерения.

2. Определение дополнительной погрешности, вызываемой изменением температуры измеряемой среды, поплавковых (буйковых) средств измерения уровня

Дополнительную погрешность средств измерения уровня (приложение 3), вызываемую изменением температуры измеряемой жидкости, определяют при проведении испытаний по разделу 1 приложения 4 путем однократного измерения с погрешностью до +-1 мм величины погружения поплавка в жидкость на каждом из трех значений диапазона измерения и последующими расчетами:

      Дельта l (t ) = +-бета х дельта t  х h

                 ж                     ж

                                                   ро

                                                     н

      или Дельта l (t ) = +-бета х дельта t  х h х -----,

                     ж                     ж       ро

                                                     min

      где бета - максимальный коэффициент объемного расширения измеряемой

                 жидкости;

          h    - величина погруженной в жидкость части поплавка.