2006 05 etalonarea traductoarelor de presiune

METROLOGIE, vol.LIII (serie nou), 2006, nr. 1 - 4

ETALONAREA TRADUCTOARELOR DE PRESIUNE. METODE DE MASURARESorin Gh. GREI* Camelia PTRUN

Rezumat: Lucrarea prezint o metod de msurare care poate fi aplicat la etalonarea traductoarelor de presiune, care utilizeaz ca medii de lucru aerul uscat sau nitrogenul. Abstract: This paper describes a calibration procedures use for digital pressure indicators in a gauge pressure range (0- 40) bar pressure medium gas (dry air or nitrogen). Cuvinte cheie: presiune, echipament, aer uscat, mediu, bala de presiune Key words: pressure, equipment, dry air, mdium, pressure balance Majoritatea laboratoarelor care efectueaz etalonri, verificri sau ncercri metrologice ale mijloacelor de msurare utilizate n domeniul presiuni, au n dotare manometre cu piston i greuti (balane de presiune), care funcioneaz cu medii de lucru uleiul sau aerul. Pentru valori ale presiunii mai mici dect 6 bar, nu sunt ntmpinate greuti n realizarea valorilor convenional adevrate, utiliznd ca mediu de lucru aerul. n astfel de situaii sunt utilizate manometre cu piston i greuti, care prin construcie asigur n majoritatea cazurilor o incertitudine de msurare (extins pentru un k=95 %) de pn la 0,015 %. Manometrele cu piston i greuti care utilizeaz uleiul ca mediu de lucru, realizeaz fr probleme valori ale presiunii de pn la 1000 bar, cu o incertitudine de msurare (extins pentru un k=95 %) de pn la 0,015 %.

Pentru msurrile de precizie, atunci cnd se impune etalonarea la valori ale presiunii ce depesc 6 bar, a unor traductoare sau sisteme de msurare a presiunii care folosesc aerul sau nitrogenul ca medii de lucru, laboratoarele sunt puse n dificultate - n situaia n care nu dispun de balane de presiune special construite pentru astfel de aplicaii. Lucrarea prezint o metod de msurare, care poate fi aplicat cu succes, n astfel de situaii, de laboratoarele de etalonri care au n dotare urmtoarele echipamente: 1. manometre cu piston i greuti care utilizeaz uleiul ca mediu de lucru i care dezvolt valori ale presiunii care depesc 6 bar; 2. separatoare; 3. pompe de aer care pot crea presiuni mai mari dect 6 bar; 4. reducii, conducte, robinei de aerisire sau separare, alte dispozitive care asigur realizarea unui circuit de aer etan. Cu dotarea prezentat, laboratorul poate construi circuitul din figura 1, care va asigura realizarea n bune condiii a valorilor de presiune solicitate de utilizator. Dac se dorete, de exemplu, obinerea unei valori de 20 bar n circuitul de aer A, atunci, pe pistonul balanei de presiune vor fi aezate greutile corespunztoare acestei valori.

-----------------------) Direcia Regional de Metrologie Legal Craiova, Bd. Gh. Chiu nr. 46, Craiova, jud. Dolj, tel: 0251/310271, fax 0251/510042


Manometru cu piston i greuti

Separator Robinet de aerisire Circuit ulei B

Traductor Circuit aer A

Pomp de presiune

Fig. 1 Se va proceda n prealabil la eliminarea aerului din circuitul cu ulei B. Dac acest pas nu se realizeaz, atunci exist riscul ca membrana separatorului, care separ circuitele A i B - s se perforeze, ceea ce ar determina contaminarea cu ulei a traductorului care se etaloneaz. Se vor lua msuri de poziionare a nivelului de lucru al separatorului, n acelai plan orizontal cu nivelul la care se ridic coloana de ulei n cilindrul manometrului cu piston i greuti. Operatorul va verifica toate racordurile, conductele, etanrile care sunt utilizate n circuite, n aa fel nct s nu existe pierderi de presiune. Dac n circuitul A, se acioneaz cu pompa, n aa fel nct valoarea presiunii din circuitul B, s creasc pn cnd se obine suspendarea greutilor mpreun cu pistonul, permind operatorului s imprime acestora o micare de rotaie n poziia de lucru, care s persiste o perioad suficient de timp, astfel nct acesta s poat realiza citirea valorii presiunii indicate de dispozitivul indicator al traductorului care se etaloneaz, atunci circuitul este funcional i poate fi utilizat cu succes la valori inferioare de presiune. Metoda asigur o ncredere bun n rezultatele obinute, permind realizarea fr probleme a unor valori ale presiunii de pn la 40 bar, utiliznd ca mediu de lucru aerul. Metoda a fost utilizat cu succes de Laboratorul Regional al DRML Craiova n cadrul unui program de comparri interlaboratoare, n care - pilot - a fost Laboratorul de Presiuni al Danish Technological Institute din Danemarca. Programul s-a derulat n cadrul Proiectului finanat de Uniunea European ,,Quality Infrastructure Europe Romania and Bulgaria. S-a utilizat - ca etalon itinerant, un manometru digital DRUCK cu urmtoarele caracteristici: rezoluie 0,0001 bar; presiune nominal 20 bar; mediu de lucru - aer sau nitrogen. Laboratorul pilot a solicitat laboratoarelor participante, efectuarea msurrilor la urmtoarele valori ale presiunii obinute n cretere i descretere: 0 bar; 2 bar; 4 bar; 6 bar; 8 bar; 10 bar; 12 bar; 14 bar; 16 bar; 18 bar; 20 bar. La program au participat: laboratorul DRML Craiova, patru laboratoare din Bulgaria i dou laboratoare din Uniunea European. Laboratorul Regional al DRML Craiova, a utilizat pentru efectuarea msurrilor, echipamentele menionate n anexa A - n care sunt prezentate i rezultatele raportate laboratorului pilot. n anexa B este prezentat documentul prin care se confirm de ctre laboratorul pilot codul laboratorului DRML Craiova. n anexa C sunt prezentate rezultatele finale obinute de laboratoarele participante.

Dup cum se poate observa din anexa C, laboratorul DRML Craiova a obinut rezultate corespunztoare pentru toate valorile presiunii, realizate n cretere ct i n descretere. CONCLUZII


Rezultatele confirm faptul c metoda de msurare poate fi utilizat cu succes n astfel de situaii. Laboratoarele care vor opta pentru utilizarea metodei, vor beneficia de urmtoarele avantaje: Utilizarea aceluiai manometru cu piston i greuti, att pentru mediul de lucru ulei, ct i pentru aer sau nitrogen. Realizarea unor economii importante, deoarece laboratorul nu va fi obligat s investeasc ANEXA B

suplimentar pentru achiziionarea unei balane de presiune care utilizeaz ca mediu de lucru - aerul. O ncredere mare n rezultatele obinute. Metoda nu prezint riscuri, asigurnd o bun protecie att a personalului, ct i a echipamentelor utilizate. Laboratorul economisete spaiu de lucru, timp i bani, deoarece nu este obligat s asigure rezerve de aer n recipieni sub presiune. Crete securitatea n munc, riscul unor accidente fiind redus substanial.

La program au mai participat patru laboratoare din Bulgaria, dou laboratoare din Uniunea European i laboratorul pilot al DTI. CODUL LABORATORULUI REGIONAL DRML CRAIOVA ESTE 6From: Randi Hau [mailto:[email protected]] Sent: Mi 04.07.2007 10:17 To: metrol Subject: Report of proficiency test Dear Sir/Madam Please find enclosed the final report of the proficiency test PRES 01 Your anonymous laboratory code in the report is Lab Kind regards Randi Hau

6

METROLOGIE, vol.LIII (serie nou), 2006, nr. 1 - 4Industri og Energi Tlf.: +45 72 20 13 31 Fax: +45 72 20 12 12 E-mail: [email protected]






_____________________________________________

METROLOGIE, vol.LIII (serie nou), 2006, nr. 1 - 4 BIBLIOGRAFIE 1. Ed BERVOETS: Report of Proficiency Test (interlaboratory comparison), nr. PRES 01-Q1, din 29 iunie 2006, DANISH TECHNOLOGICAL INSTITUTE, DANAK, reg: 200, DENEMARCA

___________________________________________________ Prezentat n data de 14 mai 2006; acceptat n data de 25 iunie 2006 Revizia tiinific: dr.ing. Drago BOICIUC * Absolvent al Universitii ,, Traian Vuia din Timioara, Facultatea de Mecanic, specializarea - Mecanic Fin, 1989; * Doctor n tiine inginereti, specializarea - Inginerie Mecanic, Universitatea ,,Transilvania, Braov, 2000 * ef Laborator Regional la BRML/DRML Craiova, 2002 Gheorghe Sorin GREIT * Absolvent a Universitii din Craiova, Facultatea de Mecanic, specializarea Autovehicule Rutiere, 2005 * Expert metrolog la DRML Craiova, 2005

Camelia PTRUN

METROLOGIE, vol.LIII (serie nou), 2006, nr. 1 - 4ANEXA A REZULTATE RAPORTATE DE LABORATORUL REGIONAL DRML CRAIOVA Calibration of a digital pressure indicator in the gauge pressure range up to 20 bar Identification Applied reference equipment: pressure balance/ BUDENBERG/ANGLIA pressure balance/ BUDENBERG/ANGLIA termohigrometer HUMMLOG 10 barometer INOVALLEY Anglia Other information on the calibration procedure: Traceability INM BUCURESTI/CC. nr 02.02.787/14.10.2005/ S.I. INM BUCURESTI/CC. nr 02.02.848/14.10.2005/ S.I. INM Bucuresti /cc nr. 04.01-995/cc05.02-639/08.06/ S.I. INM Bucuresti /cc nr. 02.02-604/ S.I. temperature : humidity : barometric pressure : time : 23,4 0C 41.2 % r.h 1,0140 bar 08.00

SR ENV 13005 : 2003 Ghid pentru exprimarea incertitudinii de msurare ISO 10012 : 2003 Measurement management systems Requirements for measurement processes and measuring equipment DKD-R 6-1 : 2003 Calibration of Pressure Gauges EA-10/17 : 2002 Guidelines on the Calibration of Electromechanical Manometers EA 4/02 : 1999 Expression of the Uncertainty of Measurement in Calibration Actual pressure 1 bar bar 0,0000 1,9997 3,9995 5,9993 7,9978 9,9985 11,9975 13,9967 15,9978 17,9978 19,9980 17,9978 15,9978 13,9967 11,9975 9,9985 7,9978 5,9993 3,9995 1,9997 2,0007 4,0006 6,0004 7,9987 9,9984 11,9984 13,9970 15,9979 17,9990 19,9987 17,9996 15,9983 13,9988 11,9995 9,9985 7,9991 6,0004 4,0007 2,0006 0,0000 DUT **) reading 2 bar 0,0000 2,0006 4,0006 6,0004 7,9985 9,9984 11,9986 13,9972 15,9987 17,9992 19,9982 17,9998 15,9990 13,9998 11,9992 9,9988 7,9994 6,0004 4,0007 2,0006 0,0000 0,0008 0,0008 0,0012 0,0029 0,0026 0,0031 0,0076 0,0078 0,0033 0,0058 0,0033 0,0078 0,0076 0,0031 0,0026 0,0029 0,0012 0,0008 0,0008 Expanded uncertainty bar 95 % coverage factor (k) (if k2) (if k2) Degrees of freedom

Nominal pressure bar 0 after zeroing 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

2006 05 etalonarea traductoarelor de presiune

Documents