Государственная поверочная схема для средств измерений уровня жидкости и сыпучих материалов

STATE VERIFICATION SCHEME FOR MEASURING THE LEVEL OF LIQUID AND BULK MATERIALS

Vadim Bikkulov

Engineer, State scientific metrological center All-Russian Research Institute of Flow Metering, Russia, Kazan

Aleksandr Kondakov

Candidate of chemical Sciences, State scientific metrological center All-Russian Research Institute of Flow Metering, Russia, Kazan

Аннотация. Представлено описание иерархической структуры новой государственной поверочной схемы для средств измерений уровня жидкости и сыпучих материалов, разработанной взамен действующей поверочной схемы уровня жидкости – ГОСТ 8.477-82, а также обоснование необходимости разработки новой поверочной схемы.

Abstract. A description of the hierarchical structure of the new state verification scheme for measuring the level of liquid and bulk materials, developed instead of the current verification scheme of the liquid level-GOST 8.477-82, as well as the rationale for the development of a new verification scheme.

Ключевые слова. измерение уровня; уровнемер; уровень жидкости; уровень сыпучих материалов; поверочная схема.

Keywords. level measurement; level gauge; liquid level; bulk material level; verification scheme.

В настоящее время на территории Российской Федерации в качестве поверочной схемы для средств измерений уровня жидкости применяется ГОСТ 8.477-82 (далее – действующая ГПС), который в современной практике передачи единицы уровня имеет ряд недостатков:

- действующая ГПС распространяется на эталоны и средства измерений в диапазоне до 20 м, в то время как более 45% средств измерений уровня, внесенных в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений (далее – ФИФ ОЕИ), имеют верхнее значение диапазона измерений уровня более 20 метров;

- действующая ГПС не распространяется на  средства измерений уровня сыпучих материалов.

-  в ФИФ ОЕИ зарегистрированы эталоны с пределами допускаемой абсолютной погрешности от ±0,1 мм, в то время как в действующей ГПС эталоны уровня 1-го разряда обозначены с пределами допускаемой абсолютной погрешности от ±0,3 мм;

- в действующей ГПС отсутствует метод передачи единицы средствам измерений уровня от средств измерений длины, а также от средств измерений массы и давления методом косвенных измерений.

В соответствии с планом разработки и утверждения государственных поверочных схем на 2019 год, утвержденным приказом Росстандарта от 29 декабря 2018 года № 2819, в ФГУП «ВНИИР» разработана новая Государственная поверочная схема для средств измерений уровня жидкости и сыпучих материалов (далее – новая ГПС).

Основанием для разработки новой ГПС является несоответствие существующей поверочной схемы потребностям государства и общества, отраслей промышленности и метрологической практике в измерениях.

Новая ГПС разработана в соответствии с проведенным анализом существующих типов уровнемеров [1] и методик их поверки.

В связи с тем, что поверка средств измерений уровня производится при помощи эталонов и средств измерений из различных государственных поверочных схем, в зависимости от сферы применения средств измерений уровня, было принято решение разделить поверочную схему на три части.

Первую часть новой ГПС (рис.1), возглавляет Государственный первичный эталон единицы длины – метра ГЭТ2-2010 применяемый для передачи единицы уровня рабочим эталонам 1-го разряда.

В первой части новой ГПС применяются эталоны, заимствованные из поверочной схемы длины для передачи единицы уровня эталонам 1-го, 2-го и 3-го разрядов, а также средствам измерений.

В качестве эталонов, заимствованных из других поверочных схем применяют рабочие эталоны единицы длины 2, 3 и 4 разряда.

В качестве рабочих эталонов 1-го разряда применяют уровнемерные установки с непосредственным изменением и имитацией изменения уровня жидкости и сыпучих материалов, уровнемеры (датчики уровня, измерители уровня, преобразователи уровня, указатели уровня, системы измерений уровня, измерительные каналы уровня) различного принципа действия, а также линейки измерительные.

Рабочие эталоны 1-го разряда [2]  применяют для поверки рабочих эталонов 2-го разряда, а также средств измерений.

В качестве рабочих эталонов 2-го разряда применяют уровнемерные установки с непосредственным изменением и имитацией изменения уровня жидкости и сыпучих материалов, уровнемеры (датчики уровня, измерители уровня, преобразователи уровня, указатели уровня, системы измерений уровня, измерительные каналы уровня) различного принципа действия, метроштоки (в том числе электронные) и рулетки измерительные второго класса точности.

Рабочие эталоны 2-го разряда применяют для поверки средств измерений.

В качестве рабочих эталонов 3-го разряда применяют уровнемерные установки с непосредственным изменением и имитацией изменения уровня жидкости и сыпучих материалов и рулетки измерительные третьего класса точности.

Рабочие эталоны 3-го разряда применяют для поверки средств измерений.

В качестве средств измерений применяют уровнемеры различного принципа действия и метроштоки (в том числе электронные).

Рисунок 1. Обобщенная схема первой части государственной поверочной схемы для средств измерений уровня жидкости и сыпучих материалов

Вторую часть новой ГПС (рис.2), возглавляет Государственный первичный специальный эталон единицы длины ГЭТ199-2018, применяемый для передачи единицы уровня рабочим эталонам 1-го и 2-го разряда.

Во второй части новой ГПС также применяются эталоны, заимствованные из других поверочных схем - рабочие эталоны приращения координат 3-го разряда из поверочной схемы для координатно-временных средств измерений.

В качестве рабочих эталонов 1-го разряда применяют лазерные координатно-измерительные системы до 1000 м.

В качестве рабочих эталонов 2-го разряда применяют фазовые светодальномеры, дальномеры и тахеометры до 1500 м.

В качестве средств измерений применяют уровнемеры различного принципа действия.

Рисунок 2. Обобщенная схема второй части государственной поверочной схемы для средств измерений уровня жидкости и сыпучих материалов

Третью часть новой ГПС (рис.3), возглавляют эталоны и средства измерений, заимствованных из других поверочных схем, которые применяют для передачи единицы уровня средствам измерений методом косвенных измерений.

В качестве эталонов и средств измерений, заимствованных из других поверочных схем применяют:

- рабочие эталоны единицы массы 3 и 4 разряда, в том числе средства измерений массы;

- рабочие эталоны единицы избыточного давления 1, 2, 3 и 4 разряда;

- рабочие эталоны единицы времени и частоты 4 разряда;

В качестве средств измерений применяют уровнемеры буйковые, гидростатические, ультразвуковые, акустические, индуктивные и волноводные.

Рисунок 3. Обобщенная схема третьей части государственной поверочной схемы для средств измерений уровня жидкости и сыпучих материалов

Новая ГПС распространяется на:

- эталоны и средства измерений уровня в диапазоне до 1500 метров.

- средства измерений уровня, в том числе сыпучих материалов [3], которые составляют порядка 25% от утвержденных типов средств измерений уровня в период с 2017 по 2018 год.

- уровнемерные установки с пределами допускаемых абсолютных погрешностей от ±0,1 мм и средства измерений уровня с пределами допускаемых абсолютных погрешностей от ±0,4 мм.

Новая ГПС позволят передавать единицу величины эталонам и средствам измерений уровня от эталонов и средств измерений длины, а также от эталонов и средств измерений массы, давления, времени и частоты методом косвенных измерений.

Планируемая дата введения в действие новой ГПС  - 1 января 2020 года.