Особенности проведения поверки и калибровки типовых средств измерения давления

Содержание

Введение

Глава 1. Теоретический анализ метрологического обеспечения систем давления в структуре управления техническими системами

1.1. Нормативно-законодательное регулирование деятельности метрологических служб РФ по ФЗ № 102 и ФЗ № 184

1.2. Технологические особенности современных российских преобразователей давления для отраслей нефтегазового и энергетического комплексов

1.3. Принципы построения локальных поверочных схем на базе научно-исследовательских институтов ВНИИМС и ВНИИМ им. Д.И. Менделеева

Глава 2. Исследование действующей практики поверки и калибровки в метрологических центрах

2.1. Организационная структура и техническая оснащенность измерительных лабораторий, аккредитованных в национальной системе

2.2. Критический анализ методик поверки типовых манометров на соответствие современным требованиям ГСИ

2.3. Выявление проблемных аспектов при передаче единицы величины от эталонов рабочим средствам измерений в полевых условиях

Глава 3. Практическая реализация и верификация методов контроля метрологических параметров

3.1. Формирование программы и методики калибровки многофункциональных датчиков давления с цифровым выходным сигналом

3.2. Статистическая обработка результатов измерений и верификация точностных характеристик в соответствии с ГОСТ Р 8.563-2009

3.3. Обоснование выбора аппаратного обеспечения поверки и расчет метрологического риска при принятии решения о годности СИ

Заключение

Список использованной литературы

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Особенности проведения поверки и калибровки типовых средств измерения давления

Направление: Управление в технических системах
Специальность: 27.02.01 Метрология

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы выпускной квалификационной работы обусловлена ключевой ролью средств измерения давления в обеспечении технологической безопасности и эффективности функционирования критически важных объектов промышленной инфраструктуры Российской Федерации. Давление как физическая величина контролируется на всех стадиях технологических процессов нефтегазодобывающей, нефтеперерабатывающей, энергетической, химической и нефтехимической промышленности, где от точности измерений напрямую зависят не только качественные и количественные показатели выпускаемой продукции, но и промышленная безопасность объектов, отнесенных к категории опасных производственных объектов согласно Федеральному закону от 21.07.1997 № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». Современное состояние метрологического обеспечения измерений давления в Российской Федерации характеризуется активным внедрением цифровых технологий измерений, появлением интеллектуальных преобразователей давления с микропроцессорной обработкой сигналов и цифровыми протоколами передачи данных, что требует совершенствования методов поверки и калибровки с учетом специфики работы таких средств измерений. В условиях реализации государственной программы «Цифровая экономика Российской Федерации» и курса на импортозамещение в области приборостроения возрастает значимость развития отечественной нормативно-методической базы метрологического обеспечения, совершенствования поверочных схем и методик передачи единицы величины давления от государственных эталонов к рабочим средствам измерений.

Степень разработанности проблемы в отечественной научно-технической литературе достаточно высока. Фундаментальные основы метрологического обеспечения измерений давления заложены в трудах ведущих ученых ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, ВНИИФТРИ, ВНИИМС. Теоретические и методологические аспекты поверки и калибровки средств измерений рассматриваются в работах профессорско-преподавательского состава МГТУ им. Н.Э. Баумана, МЭИ, СПбГЭТУ «ЛЭТИ». Вместе с тем активное внедрение цифровых датчиков давления, расширение диапазонов измерений и ужесточение требований к метрологическим характеристикам средств измерений ставят перед метрологической службой новые задачи, требующие адаптации существующих методик поверки к современным условиям эксплуатации приборов. Особую актуальность приобретает проблема обеспечения метрологической прослеживаемости результатов калибровки, выполняемой в аккредитованных калибровочных лабораториях, к национальным эталонам единиц величин, что является необходимым условием обеспечения единства измерений в соответствии с Федеральным законом от 26.06.2008 № 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений».

Современные преобразователи давления представляют собой сложные измерительные комплексы, включающие первичный измерительный преобразователь на основе тензорезисторных, емкостных или резонансных чувствительных элементов, микропроцессорный блок обработки сигналов, модули цифровой связи по протоколам HART, Profibus, Foundation Fieldbus, что существенно усложняет процедуры их метрологического контроля. Традиционные методики поверки, разработанные для аналоговых манометров, не в полной мере учитывают специфику функционирования цифровых датчиков, что может приводить к неполной оценке их метрологических характеристик. В этой связи разработка рекомендаций по совершенствованию методов поверки и калибровки типовых средств измерения давления с учетом современного уровня развития измерительной техники и требований нормативных документов в области обеспечения единства измерений представляет значительный научный и практический интерес.

Цель выпускной квалификационной работы состоит в исследовании особенностей проведения поверки и калибровки типовых средств измерения давления и разработке рекомендаций по совершенствованию метрологического обеспечения их применения на промышленных предприятиях Российской Федерации.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• проанализировать нормативно-законодательное регулирование деятельности метрологических служб Российской Федерации в области обеспечения единства измерений на основании Федерального закона № 102-ФЗ и Федерального закона № 184-ФЗ;
• исследовать технологические особенности современных российских преобразователей давления, применяемых в отраслях нефтегазового и энергетического комплексов;
• изучить принципы построения локальных поверочных схем на базе научно-исследовательских институтов ВНИИМС и ВНИИМ им. Д.И. Менделеева;
• провести критический анализ действующих методик поверки типовых манометров на соответствие современным требованиям Государственной системы обеспечения единства измерений;
• разработать программу и методику калибровки многофункциональных датчиков давления с цифровым выходным сигналом;
• обосновать выбор аппаратного обеспечения поверки и выполнить расчет метрологического риска при принятии решения о годности средств измерений.

Объектом исследования выступает метрологическая служба ФБУ «Государственный региональный центр стандартизации, метрологии и испытаний в Свердловской области» (ФБУ «Уральский ЦСМ»), осуществляющая поверку и калибровку средств измерений давления для промышленных предприятий региона.

Предметом исследования являются методы и средства метрологического контроля типовых средств измерения давления, применяемые при проведении поверки и калибровки в аккредитованных метрологических лабораториях.

Методологическая база исследования включает теоретические основы метрологии, изложенные в фундаментальных трудах отечественных ученых по теории измерений и обработке результатов измерений, нормативно-правовую базу Российской Федерации в области обеспечения единства измерений, государственные стандарты сери

…