Сертификация манометра показывающего типа МТ с целью утверждения типа

Наиболее распространены грузопоршневые манометры с простым неуплотнённым  поршнем (рис. 4). Пространство под поршнем заполнено маслом, которое под давлением поступает в зазор между поршнем и цилиндром, что обеспечивает смазку трущихся поверхностей. Вращение поршня относительно цилиндра предотвращает появление контактного трения. Давление определяется весом грузов, уравновешивающих его, и площадью сечения поршня. Изменяя вес грузов и площадь сечения поршня, можно в широком диапазоне менять пределы измерений, которые для манометров данного типа составляют 0,04—10 МН/м² (0,4—100 кгс/см²). При этом погрешности наиболее точных эталонных манометров не более 0,002—0,005 %. При дальнейшем повышении пределов измерений площадь поршня становится столь малой, что для грузов необходимо конструировать специальные устройства (опорные штанги, рычажные устройства).

Поршневые манометры специальных  конструкций применяются также  при измерении небольших избыточных давлений, разрежений, абсолютного  и атмосферного давлений. Как правило, поршневые системы таких манометров предварительно уравновешиваются специальным устройством, что позволяет понизить нижний предел измерений практически до нуля. Поршень может быть уравновешен, например, пружинным механизмом. Вращение поршня осуществляется от электродвигателя. При создании разрежения в пространстве над верхней частью поршня избыток атмосферного давления уравновешивают грузы, накладываемые на его нижнюю часть.

Кроме цилиндрических поршней, применяют  сферические и конические поршни. В так называемых колокольных  манометрах роль поршня выполняет колокол, а в манометрах типа «кольцевых весов» — плоская перегородка внутри полого кольца.

Рис. 4. Грузопоршневой манометр МП-60 с простым неуплотнённым  поршнем: 1 — грузы; 2 — грузоприёмная  тарелка; 3 — ограничитель; 4 — воронка; 5 — поршень; 6 — цилиндр.

 

Поршневые манометры  применяют для градуировки и поверки манометров других типов, при точных измерениях и контроле давления с выходом показаний на цифровой счётчик или с передачей их на расстояние.

В деформационных манометрах чувствительным элементом является упругая оболочка, которая воспринимает измеряемое давление. Деформация этой оболочки является мерой вызвавшего её давления. Деформационные манометры в зависимости от конструкции чувствительного элемента делятся на трубчатые, мембранные и сильфонные. Принцип определения давления по упругой деформации тонкой оболочки был предложен в 1846 немецким учёным Р. Шинцем, а частный случай этого метода — определение давления по деформации полой трубчатой пружины — в 1848 французским учёным Э. Бурдоном, по имени которого трубчатая пружина часто называется трубкой Бурдона. Пределы измерений деформационных манометров охватывают широкий диапазон давлений — от 10 Н/м² до 1000 МН/м² (1—10⁸ мм вод. ст.).

Простота принципа действия, компактность конструкции, удобство в эксплуатации обусловили применение деформационных манометров при промышленных измерениях. Простейший трубчатый манометр (рис. 5) имеет полую, изогнутую по дуге трубку, один конец которой присоединён к объёму, где измеряется давление, второй, запаянный конец — к рычагу передаточного механизма. При изменении давления трубка деформируется, перемещение её конца через передаточный механизм сообщается стрелке, которая показывает давление по шкале. Наряду с трубчатой пружиной в манометре часто применяют мембрану или сильфон. Кроме механического преобразования деформации чувствительного элемента применяются также электрические или оптические методы преобразования, в том числе с передачей результатов измерений на расстояние.

Рис. 5. Трубчатый манометр ММ-40: 1 — трубка; 2 — рычаг передаточного  механизма; 3 — передаточный механизм; 4 — стрелка.

 

В системах автоматического регулирования и контроля технологических процессов применяют деформационные манометры с силовой компенсацией (по методу измерений). В этом случае манометр состоит из измерительного блока и унифицированного электрического или пневматического силового преобразователя. Измеряемое давление преобразуется чувствительным элементом измерительного блока в усилие, которое уравновешивается силой, развиваемой механизмом обратной связи, а не деформацией чувствительного элемента. На выходе преобразователя механизма создаётся стандартный электрический или пневматический сигнал, пропорциональный измеряемому давлению. Данная система позволяет применять один и тот же преобразователь в манометрах для измерения абсолютного, избыточного давления и разрежения, разности давлений, а также других теплоэнергетических параметров (температуры, уровня, плотности, расхода). При этом возможно изменение пределов измерений в широком диапазоне за счёт изменения соотношений плеч рычагов преобразователя и площадей сильфонов. Измерительный блок манометра абсолютного давления состоит из двух сильфонов (рис. 6), связанных с Т-образным рычагом преобразователя. В одном из сильфонов создано разрежение, второй сообщен с объёмом, в котором измеряется давление. Под действием давления заслонка Т-образного рычага прижимается к соплу, что приводит к увеличению давления в сильфоне обратной связи и появлению уравновешивающего усилия. Преобразователь питается сжатым воздухом от постороннего источника. Выходное давление при помощи пневмоусилителя передаётся на аппаратуру, фиксирующую результаты измерений.

При измерении очень высоких давлений (свыше 2,5 МН/м²) или давлений, близких к нулю (менее 10 Н/м²), применение манометров указанных выше типов связано с большими трудностями или просто невозможно. В этих случаях нашли применение манометры, принцип действия которых основан на измерении какого-либо физического параметра, связанного с давлением определенной зависимостью. При измерении малых абсолютных давлений применяют ионизационные, тепловые, вязкостные, радиометрические манометры. При измерении высоких давлений широко используют, например, манганиновые манометры, в которых под действием давления изменяется электрическое сопротивление тонкой манганиновой проволоки. Находят применение также манометры, действие которых основано на магнитострикционном эффекте, скорости распространения звука в среде и др. Высокой точностью отличаются манометры, принцип действия которых основан на зависимости температуры плавления ртути от давления. Переход ртути из твёрдого состояния в жидкое сопровождается скачкообразным изменением объёма, что позволяет надёжно фиксировать соответствующие моменту плавления температуру и давление и обеспечивает хорошую воспроизводимость результатов. Измерительная установка с таким манометром позволяет определять давления до 4 ГН/м²(4·10²мм вод. ст.) с погрешностью, не превышающей 1 %, и используется в качестве эталона сверхвысокого давления (до 4 ГН/м²) при поверке и градуировке манометров.

Дальнейшее совершенствование  манометров предполагает повышение  их точности, расширение пределов измерений, обеспечение более высокой надёжности и долговечности, удобства эксплуатации. Повышению точности манометров способствует использование таких материалов, как дисперсионно-твердеющие сплавы, кварц (например, для изготовления чувствительных элементов деформационных манометров), применение упругих опор, оптических и электрических методов снятия показаний и регистрации их. При автоматизации измерений находят применение различные средства, позволяющие передавать результаты измерений на устройства с цифровым отсчётом, записывающие и печатающие устройства, которые могут находиться на значительных расстояниях от мест измерений (например, передача результатов измерения атмосферного давления на Марсе и Венере при облёте их искусственными спутниками), и так далее.

Рис. 6. Принципиальная схема  бесшкального манометра абсолютного  давления типа МАС-П1: 1 — сравнительный  сильфон; 2 — измерительный сильфон; 3 — сопло; 4 — заслонка; 5 — сильфон обратной связи; 6 — пневмоусилитель.

 

1.2 Описание  объекта сертификации

 

Манометры типа МТ (рис.7) предназначены для измерения  избыточного давления: жидких и газообразных сред, не агрессивных по отношению  к латуни ЛС-59-1 ГОСТ 15527-70, бронзе БР.0Ф4-0,25 ГОСТ 5017-74 и припоям ПОС-40 ГОСТ 21931-76 (верхние пределы измерений (0,16…40) МПа); кислорода (верхние пределы измерений (0,16…40) МПа); ацетилена (верхние пределы измерений 0,4 и 4 МПа). Приборы работают в стационарных общепромышленных условиях.

Рис. 7. Манометр типа МТ-1

Принцип действия манометра  основан на уравновешивании измеряемого  давления силами упругой деформации одновитковой трубчатой пружины, движение которой передается на стрелку прибора.

Манометры выпускаются четырех типоразмеров: МТ-1 – в круглом корпусе без фланца с радиальным расположением штуцера; МТ-2 – в  круглом корпусе с задним фланцем и радиальным расположением штуцера; МТ-3 – в  круглом корпусе с передним фланцем с осевым (центральным) расположением штуцера; МТ-4 – в  круглом корпусе без фланца с осевым (центральным) расположением штуцера.

Корпус изготовляется  из фенопласта или, по требованию заказчика, из силумина.

Исполнение обыкновенное, экспортное и тропическое.

Манометр состоит из узла держателя с чувствительным элементом, передаточного механизма и корпуса. Конструкция прибора показана на рис.8.

Рис. 8. Конструктивный чертеж манометров типа МТ:

1 – упор; 2 – демпфер; 3 и 11 –  верхняя и нижняя пластинки; 4 – зубчатый сектор; 5 – поводок; 6,12,22 – винты; 7,19 – штифты; 8 – наконечник; 9 – колодка; 10 – спираль; 13 – трубчатая пружина; 14 – отверстие; 15 – разжимное кольцо; 16 – резиновое или полиэтиленовое кольцо; 17 – циферблат; 18 – стрелка; 20 – гильза; 21 – трубка; 23 – колодка; 24 – ось; 25 – корпус; 26 – стекло; 27 – заклепка; 28 - держатель

 

1.3 Технические характеристики объекта сертификации

 

1. Класс точности 4

2. Верхние пределы  измерений 0,16; 0,25; 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40 МПа (1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40; 60; 100; 160; 250; 400 кгс/см²).

3. Рабочее давление (от  верхнего предела измерений): при  постоянном давлении не более  3/4; при переменном давлении не  более 2/3.

4. Масса 0,22 кг.

5. Габаритные размеры  манометра приведены на рис.9.

Рис.9. Габаритный чертеж манометра типа МТ-1

6. Вероятность безотказной  работы в течение 2000 ч. не  менее 0,9.

7. Манометр крепят  вертикально за штуцер держателя.

8. Условия эксплуатации: температура окружающего воздуха  (-60…+60)◦С, относительная влажность  до 80 %.

9. Исполнение прибора по устойчивости к воздействию климатических и механических факторов обыкновенное.

В комплект поставки входят: манометр, техническое описание и  инструкция по эксплуатации, паспорт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Анализ сертификационной ситуации

2.1 Описание области сертификации. Форма подтверждения соответствия

Сертификация  средств измерения

 

Согласно Номенклатуре продукции и услуг, подлежащих обязательной сертификации в Российской Федерации (Постановление Ростехрегулирования №8 от 31.03.1994, Приложение), большинство средств измерения подлежит обязательной сертификации.

Сертификация должна обеспечить соответствие средств измерения  стандартам и другим национальным документам, устанавливающим обязательные требования согласно российскому законодательству:

• безопасность и экологическую чистоту;
• функциональные свойства;
• уверенность в объективности и компетентности сертификации.

При этом следует иметь  в виду, что в данной области  существует два вида сертификатов - сертификат на безопасность и сертификат об утверждении типа средств измерения.

ВСЕ сертифицируемые  средства измерения подлежат сертификации на безопасность согласно системе сертификации ГОСТ Р.

Для ряда средств измерений  получению сертификата на безопасность предшествует сертификация на электромагнитную совместимость. Следует подчеркнуть, что требования российских стандартов по электромагнитной совместимости существенно отличаются от международных, например группы IEC1000 или EN61000, а тем более широко применяемых американских рекомендаций FCC, значительно менее полных и строгих. Поэтому зарубежные сертификаты на электромагнитную совместимость в России не признаются.

Постановлением Верховного Совета РФ №5152-1 от 10.06.1993г. введен в  действие закон РФ “Об обеспечении  единства измерений”, действующий и в настоящее время. Согласно этому закону, для средств измерений, подлежащих применению в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора, должен быть оформлен сертификат об утверждении типа средств измерения, подтверждающий соответствие не только нормам безопасности, но и установленным метрологическим требованиям.

Оплата работ по обязательной сертификации определяется Ростехрегулированием и другими уполномоченными Государственными органами управления России. Средства, израсходованные заявителем на обязательную сертификацию своей продукции, относятся на её себестоимость.

Для средств измерений, не подлежащие применению в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора  сертификация с целью утверждения  типа является добровольной.

Добровольная сертификация, в том числе и по требованиям, где законодательством не предусмотрено  обязательной сертификации, может проводиться  по инициативе юридических лиц (предприятий) или граждан (изготовителей, дилеров, покупателей) на условиях договора между заявителем и органом сертификации. Орган по добровольной сертификации устанавливает порядок проведения работ, включая оплату.

Следует учесть серьёзные  ограничения, которые влечёт отсутствие сертификата об утверждении типа. Такие средства измерения можно, при соответствующей калибровке, использовать внутри предприятия, например при исследованиях или контроле технологических процессов. Но вне предприятия они признаются только индикаторами, на численные значения показаний которых нельзя ссылаться в официальных документах. Такие средства, кроме того, не подлежат поверке.

Важно отметить, что признание зарубежных сертификатов и протоколов испытаний существует только на условиях взаимности. Например, если отсутствует соглашение о взаимном признании результатов с некоторой страной, результаты сертификации в этой стране, полученные даже по более высоким техническим требованиям, в России не признаются.