ГОСТ 13320-81 Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3, 4)

6. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

6.1. Общие требования к методам испытаний

6.1.1. Нормальные условия испытаний при контроле метрологических характеристик следует устанавливать в стандартах или технических условиях на газоанализаторы конкретных типов в соответствии с требованиями ГОСТ 8.395.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

6.1.2. Средства измерений, применяемые при испытаниях, должны быть указаны в стандартах или технических условиях на газоанализаторы конкретных типов. Проверка выполнения требований безопасности, герметичности газового канала, электрической изоляции и времени прогрева должна предшествовать другим видам испытаний.

6.1.3. Интервал времени, в течение которого производят отсчетов при определении основной погрешности, систематической и случайной составляющих основной погрешности, а также при определении изменения показаний (выходного сигнала) на участках регламентированного интервала времени следует устанавливать в стандартах или технических условиях на газоанализаторы конкретных типов по ГОСТ 8.009 с учетом времени установления показаний (выходного сигнала) и технических возможностей.

6.2. Проверка на соответствие требований к конструкции

6.2.1. Проверку газоанализатора на соответствие требованиям пп.2.2.1, 2.2.2 проводят визуально.

6.2.2. Проверку герметичности газового канала газоанализатора (п.2.2.3) проводят при отключенном электрическом питании.

Метод испытания герметичности газового канала газоанализатора выбирают по ГОСТ 24054 и устанавливают в стандартах или технических условиях на газоанализаторы конкретных типов.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

6.2.3. Массу и габаритные размеры газоанализатора (п.2.2.4) проверяют с погрешностью не более ±5%.

Измеренные масса и габаритные размеры газоанализатора не должны превышать норм, установленных в стандартах или технических условиях на газоанализаторы конкретных типов.

6.2.4. Уровень радиопомех (п.2.2.5), создаваемый газоанализаторами, - по "Общесоюзным нормам допускаемых индустриальных радиопомех" (Нормы 1-72-9-72).

Проверку проводят, если газоанализатор по принципу действия является источником радиопомех.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

6.2.5. Продолжительность одного цикла газоанализатора циклического действия (п.2.2.6) проверяют по методикам, установленным в стандартах или технических условиях на газоанализаторы конкретных типов.

6.3. Проверка на устойчивость к внешним воздействиям (п.2.3)

6.3.1. Устойчивость к перегрузке (п.2.3.1) проверяют в нормальных условиях испытаний.

При проверке должно быть проведено сравнение показаний (выходного сигнала) газоанализатора при подаче на его вход поверочной газовой смеси N 1 или 5 до и после перегрузки.

Разность между показаниями (выходных сигналов) газоанализатора после и до перегрузки не должна превышать предела допускаемой основной погрешности (предела допускаемой систематической составляющей основной погрешности).

6.3.2. Защищенность газоанализатора от воздействия окружающей среды (п.2.3.3) проверяют методами, установленными в стандартах или технических условиях на газоанализаторы конкретных типов в соответствии с ГОСТ 12997.

6.3.3. Устойчивость и прочность газоанализаторов к механическим воздействиям (п.2.3.4) проверяют методами, установленными в стандартах или технических условиях на газоанализаторы конкретных типов в соответствии с ГОСТ 12997.

6.3.2, 6.3.3. (Измененная редакция, Изм. N 4).

6.3.4, 6.3.5. (Исключен, Изм. N 4).

6.3.6. Методика проверки работоспособности газоанализатора при воздействии на них индустриальных радиопомех (п.2.3.7) должна устанавливаться в стандартах или технических условиях на газоанализаторы конкретных типов, если газоанализаторы по принципу действия чувствительны к радиопомехам.

6.4. Проверку выполнения требований к входным сигналам (п.2.4) проводят путем анализа конструкторской документации.

6.5. Проверку на соответствие требованиям к выходным сигналам (п.2.5) проводят по методике, установленной в стандартах или технических условиях на газоанализаторы конкретных типов.

6.6. Проверку газоанализатора на соответствие требованиям к параметрам питания (п.2.6) проводят по методике, установленной в стандартах или технических условиях на газоанализаторы конкретных типов.

6.7. Определение метрологических характеристик (п.2.7)

6.7.1. Проверку газоанализатора на соответствие метрологическим характеристикам (п.2.7.10) проводят на поверочных газовых смесях.

Номинальное содержание определяемого компонента и пределы допускаемых отклонений от него должны соответствовать табл.6.

Таблица 6

Примечания:

1. В обоснованных случаях допускается проводить испытания на средствах, заменяющих поверочные газовые смеси, эквивалентных смесям, указанным в табл.4.

2. Для газоанализаторов с линейной номинальной статической характеристикой преобразования или равномерной шкалой допускается применять поверочные газовые смеси с предельными допускаемыми отклонениями от номинального содержания определяемого компонента до ±10%.

3. В табл.4 указаны диапазоны измерений, которые проверяются при определительных и исследовательских испытаниях газоанализаторов, не содержащих устройств линеаризации характеристики преобразования. Для определительных испытаний газоанализаторов, содержащих линеаризаторы, и других видов газоанализаторов при проведении приемо-сдаточных и периодических испытаний, а также при проверке технического состояния и юстировке в процессе эксплуатации изделия число проверяемых точек указывают в ТУ (НТД на поверку, эксплуатационных документах и программных испытаний). При этом число точек должно быть технико-экономически обоснованным.

Если наибольшее значение диапазона измерений менее 100 млн или если его наименьшее значение не равно нулю, то пределы допускаемых отклонений от номинального содержания определяемого компонента следует устанавливать в стандартах или технических условиях на газоанализаторы конкретных типов.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

6.7.2. Перед проверкой характеристик газоанализатор должен быть подготовлен к работе в соответствии с эксплуатационной документацией.

(Измененная редакция, Изм. N 4).

6.7.3. Минимальное время между моментом подачи поверочной газовой смеси на вход газоанализатора и моментом, после которого допускается отсчитывать показание (выходной сигнал), устанавливают в стандартах или технических условиях на газоанализаторы конкретных типов.

6.7.4. Отношение погрешности, с которой устанавливается содержание компонента в поверочной газовой смеси к пределу допускаемой основной погрешности (пределу допускаемой систематической составляющей основной погрешности), должно быть не более .

В обоснованных случаях допускается увеличение этого отношения до .

6.7.5. Проверку газоанализатора на соответствие требованиям пп.2.7.10а, 2.7.10г проводят в нормальных условиях испытания путем подачи на вход поверочных газовых смесей (см. табл.4) в последовательности:

а) для газоаналитических приборов, имеющих равномерную шкалу, и газоаналитических преобразователей - N 1-3-5-3-1-5;

б) для газоаналитических приборов, имеющих неравномерную шкалу, - N 1-2-4-5-4-2-1-5.

Оценку основной погрешности газоанализатора следует находить в точках проверки по формуле

, (1)

где - показание (содержание определяемого компонента, определяемое по выходному сигналу и номинальной статической характеристике) ;

- действительное содержание определяемого компонента в поверочной газовой смеси.

Примечание. Здесь и далее приведены формулы, когда метрологические характеристики выражены в единицах измеряемой величины.

Вариацию показаний (выходного сигнала) газоанализатора определяют в точках, соответствующих поверочным газовым смесям N 2, 3, 4 по формуле

, (2)

где () - показание (содержание определяемого компонента, определяемое по выходному сигналу и номинальной статической характеристике) при подходе к точке проверки со стороны больших (меньших) значений содержания.

Газоанализатор считают выдержавшим испытание, если в каждой из точек проверки соблюдаются неравенства:

,

,

6.7.6. Проверку газоанализатора на соответствие требованиям п.2.7.10г проводят в нормальных условиях испытаний путем пропускания через газоанализатор пяти серий поверочных газовых смесей.

При проверке газоаналитических приборов, имеющих равномерную шкалу, и газоаналитических преобразователей каждая серия должна включать поверочные газовые смеси по п.6.7.5а.

При проверке газоаналитических приборов, имеющих неравномерную шкалу, каждая серия должна включать поверочные газовые смеси по п.6.7.5б.

Оценку систематической составляющей основной погрешности для точек проверки, соответствующих поверочным газовым смесям N 2, 3 и 4, находят по формуле

, (3)

для точек проверки, соответствующих поверочным газовым смесям N 1 и 5, находят по формуле

, (4)

где () - среднее арифметическое показаний газоанализатора (содержание, определяемое по среднему арифметическому значению выходных сигналов и номинальной статической характеристике преобразования) при подходе к точке проверки со стороны меньших (больших) значений содержания определяемого компонента.

Оценку вариации показаний определяют для точек диапазона измерений, соответствующих поверочным газовым смесям N 2, 3 и 4, по формуле

, (5)

Оценку среднего квадратического отклонения случайной составляющей основной погрешности определяют:

а) для точек диапазона измерений, соответствующих поверочным газовым смесям N 2, 3 и 4, по формуле

, (6)

б) для точек проверки, соответствующих поверочным газовым смесям N 1 и 5, по формуле

. (7)

Газоанализатор следует считать выдержавшим испытание, если для каждой из точек проверки соблюдаются неравенства:

;

;

Примечание. На государственные испытания должны быть представлены материалы, подтверждающие правильность выбора предела среднего квадратического отклонения с учетом статистической природы его оценки при ограниченном числе испытаний.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

6.7.7. Проверку газоанализатора на соответствие требованиям п.2.7.16 проводят в нормальных условиях испытаний при скачкообразном изменении содержания определяемого компонента не менее чем на 50% разности между пределами измерений.

Изменение содержания определяемого компонента следует производить скачком в сторону увеличения и затем уменьшения его (один цикл испытания).

Число циклов испытаний устанавливается в стандартах или технических условиях на газоанализаторы конкретных типов и должно быть не менее двух.

Время установления выходного сигнала (показаний) следует определять как среднее арифметическое значение времени установления показаний при увеличении и уменьшении содержания определяемого компонента в одном цикле испытания.

Последовательность проведения испытаний должна быть установлена в стандартах или технических условиях на газоанализаторы конкретных типов.

6.7.8. (Исключен, Изм. N 4).

6.7.9. Проверка (оценка) дополнительных погрешностей или отклонения функций влияния от номинальных при изменении внешних воздействующих факторов и неопределяемых компонентов пробы.

(Измененная редакция, Изм. N 4).

6.7.9.1. Число точек проверки должно быть равным:

а) двум - для линейной функции влияния;

б) четырем - для нелинейной функции влияния без точки перегиба;

в) шести - для нелинейной функции влияния с точкой перегиба.

При числе точек проверки, равном двум, их расположение должно соответствовать пределам изменений влияющей величины. При числе точек проверки более двух расположение остальных точек проверки должно быть равномерным внутри интервала изменения влияющей величины.

6.7.9.2. Проверку (оценку) функции влияния или дополнительных погрешностей при изменении внешних воздействующих факторов следует проводить:

а) для газоаналитических приборов с равномерной шкалой и газоаналитических преобразователей - на поверочной газовой смеси N 3;

б) для газоаналитических приборов с неравномерной шкалой - на поверочных газовых смесях N 2 и N 4.

Примечание. Если нормирована систематическая составляющая основной погрешности, то поверочные газовые смеси следует подавать в последовательности:

N 2-3-4-3;

N 1-2-4-5-4-2.

Число наблюдений, полученных путем повторной подачи на вход газоанализатора поверочных газовых смесей указанной последовательности, должно быть равным:

10 - для номинальной функции влияния;

6 - для остальных случаев.

(Измененная редакция, Изм. N 4).

6.7.9.3. Проверку (оценку) функции влияния или дополнительной погрешности при изменении содержания неопределяемого компонента проводят на поверочных газовых смесях, содержание определяемого компонента в которых установлено в стандартах или технических условиях на газоанализаторы конкретных типов.

Примечание. Если нормирована систематическая составляющая основной погрешности, то число наблюдений, полученных путем повторной подачи на вход газоанализатора поверочных газовых смесей, должно быть равным шести.

6.7.9.4. Если нормирована основная погрешность, то отклонение функций влияния и дополнительные погрешности при изменении внешних воздействующих факторов оценивают по формулам:

для номинальной функции влияния

,

где - показание газоаналитического прибора (содержание определяемого компонента, полученное по выходному сигналу и номинальной статической характеристике преобразования газоаналитического преобразователя) при -м значении влияющей величины;

- показание газоаналитического прибора (содержание определяемого компонента, полученное по выходному сигналу и номинальной статической характеристике преобразования газоаналитического преобразователя) при нормальном значении влияющей величины;

- значение номинальной функции влияния при -м значении влияющей величины;

для однозначной предельной функции влияния

;

для двузначной предельной функции влияния

;

для дополнительной погрешности

.

6.7.9.5. Если нормирована систематическая составляющая основной погрешности, то отклонение функций влияния и дополнительные погрешности при изменении внешних воздействующих факторов оценивают по формулам:

для номинальной функции влияния

где - среднее арифметическое значений ;

- среднее арифметическое значений ;

для однозначной предельной функции влияния

;

для двузначной предельной функции влияния

;

для дополнительной погрешности

.

6.7.9.6. Если нормирована основная погрешность, то отклонение функции влияния и дополнительную погрешность при изменении содержания неопределяемого компонента оценивают по формулам:

для однозначной предельной функции влияния

,

где - действительное содержание определяемого компонента в поверочной газовой смеси;

- оценка основной погрешности на проверяемом участке диапазона измерений;

для двузначной предельной функции влияния

;

для дополнительной погрешности

.

6.7.9.7. Если нормирована систематическая составляющая основной погрешности, то отклонение функции влияния и дополнительную погрешность при изменении содержания неопределяемого компонента оценивают по формулам:

для однозначной предельной функции влияния

;

для двузначной предельной функции влияния

;

для дополнительной погрешности

.

6.7.9.8. Проверку (оценку) дополнительной погрешности от изменения температуры окружающей среды проводят в камере холода (тепла).

После помещения газоанализатора в камеру его включают и выдерживают в камере при температуре, соответствующей проверяемой точке. Время выдержки газоанализатора в камере и последовательность проведения испытаний должны быть установлены в стандартах или технических условиях на газоанализаторы конкретных типов.

6.7.9.9. Проверку (оценку) дополнительной погрешности от изменения давления окружающей среды или анализируемой смеси проводят в камере давления или путем изменения давления на выходе газового канала газоанализатора.

Последовательность проведения испытания должна быть установлена в стандартах или технических условиях на газоанализаторы конкретных типов.

6.7.9 (6.7.9.1-6.7.9.9). (Измененная редакция, Изм. N 4).

6.7.9.10. ( Исключен, Изм. N 4).

6.7.10. Проверка (оценка) изменений выходного сигнала (показаний) за регламентированный интервал времени.

(Измененная редакция, Изм. N 4).

6.7.10.1. Проверку следует проводить при непрерывной подаче на вход газоанализатора поверочной смеси. Испытание проводят без применения ручной корректировки "нуля" и "чувствительности".

Газоанализатор следует считать выдержавшим испытание, если соблюдены неравенства:

при нормировании основной погрешности

;

при нормировании систематической составляющей основной погрешности

;

где () - наибольшее (наименьшее) показание газоаналитического прибора (содержание определяемого компонента, полученное по наибольшему (наименьшему) значениям выходного сигнала и номинальной статической характеристике преобразования газоаналитического преобразователя);

() - наибольшее (наименьшее) среднее арифметическое значение показаний газоаналитического прибора (содержание определяемого компонента, полученное по наибольшему (наименьшему) значению среднего арифметического выходных сигналов и номинальной статической характеристики преобразования газоаналитического преобразователя).

При проведении испытания может использоваться любая стабильная по составу газовая смесь, содержание определяемого компонента в которой соответствует проверяемому участку диапазона измерений.

Продолжительность проверки при испытании должна соответствовать регламентированному интервалу времени.

При невозможности приготовления в необходимых количествах контрольных газовых смесей неизменного состава для всего периода испытаний допускается периодическая подача на вход газоанализатора газовых смесей. Периодичность подачи газовых смесей следует устанавливать в стандартах или технических условиях на газоанализаторы конкретных типов.

При проверке следует использовать поверочные газовые смеси:

N 4 или 5 - для последней трети диапазона измерений;

N 1 - для начального участка диапазона измерений.

6.7.10.2. Если нормирована основная погрешность, то изменения выходного сигнала в течение регламентированного интервала времени должны фиксироваться на диаграммной ленте самопишущего прибора при одновременной записи в протоколе испытаний изменений влияющих величин, оказывающих наибольшее влияние.

Допускается вводить поправки при отклонении влияющих величин выше норм, принятых для нормальных условий испытаний.

При обработке записи результатов испытаний не учитываются случайные единичные выбросы выходного сигнала при длительности каждого выброса, не превышающей 10 с, и числе выбросов не более трех в течение каждых суток работы газоанализатора.

6.7.10.3. Если нормирована систематическая составляющая основной погрешности, то проверку следует проводить путем поочередной подачи на вход газоанализатора газовых смесей N 4 (5) и 1 на каждом этапе проверки.

Число этапов проверки должно быть равным четырем при регламентированном времени, равном или менее 60 ч.

Число этапов проверки при регламентированном интервале времени более 60 ч должно быть равным числу суток регламентированного интервала времени.

На каждом этапе проверки поочередно подают на вход газоанализатора газовые смеси N 4 (5) и 1, фиксируя 10 показаний (выходных сигналов) при подаче каждой из газовых смесей N 4 (5) и 1.

По десяти значениям показаний (выходных сигналов) соответствующих каждой из поверочных газовых смесей, для каждого этапа проверки вычисляют среднее арифметическое значение показаний (выходного сигнала) газоанализатора. После вычисления средних арифметических значений показаний (выходных сигналов) газоанализаторов, полученных для этапов проверки в течение регламентированного интервала времени, находят наибольшее и наименьшее значения.

В обоснованных случаях при государственных приемочных испытаниях допускается на этапах проверки уменьшение количества фиксируемых показаний. Количество фиксируемых показаний устанавливают в стандартах или технических условиях на газоанализаторы конкретных типов.

(Измененная редакция, Изм. N 4).

6.7.11. Проверка интервала времени работ газоанализатора без корректировки показаний на соответствие требованиям п.2.7.9.

6.7.11.1. Проверку проводят в следующей последовательности:

корректируют показания газоанализатора;

выдерживают газоанализатор во включенном состоянии в нормальных или рабочих условиях в течение времени, равного пределу допускаемого интервала времени работы газоанализатора без корректировки показаний;

в течение времени, равного пределу допускаемого интервала времени работы газоанализатора без корректировки показаний,. периодически определяют основную погрешность (систематическую составляющую основной погрешности). Периодичность определения основной погрешности устанавливают в стандартах или технических условиях на газоанализаторы конкретных типов.

6.7.11.2. Газоанализатор считают выдержавшим испытание, если значение основной погрешности (систематической составляющей основной погрешности) в течение допускаемого интервала времени находится в пределах, установленных в стандартах или технических условиях на газоанализаторы конкретных типов.

6.7.11 (6.7.11.1, 6.7.11.2). (Введены дополнительно, Изм. N 3).

6.8. Проверка времени прогрева

6.8.1. Проверку времени прогрева (п.2.8) проводят в нормальных условиях испытаний.

6.8.2. Если нормирована основная погрешность, то проверку проводят при непрерывной подаче на вход газоанализатора одной из поверочных газовых смесей N 3, 4 или 5.

Наблюдения показаний (выходных сигналов) проводят через промежутки времени, равные 20% времени прогрева, установленного в стандартах или технических условиях на газоанализаторы конкретных типов. Газоанализаторы считают выдержавшими испытание, если после нормированного времени прогрева изменение показаний (выходных сигналов) за установленный промежуток времени не превышает 0,25 .

6.8.3. Если нормирована систематическая составляющая основной погрешности, то проверку проводят при поочередной подаче на вход газоанализатора поверочных газовых смесей N 1 и 5 или 3 и 4.

Результат одного измерения следует вычислять как среднее арифметическое значение показаний (выходных сигналов) газоанализатора.

Число наблюдаемых показаний (выходных сигналов), интервал времени между измерениями и последовательность испытаний должны быть установлены в стандартах или технических условиях на газоанализаторы конкретных типов.

Газоанализаторы считают выдержавшими испытание, если после нормированного времени прогрева изменение результата измерения за указанный промежуток времени не превышает 0,25 .

6.9. Проверка показателей надежности (п.2.9).

Проверку проводят по методам, установленным в стандартах или технических условиях на газоанализаторы конкретных типов.

(Измененная редакция, Изм. N 4).

6.10. Испытание газоанализатора в упаковке на воздействие транспортной тряски (п.2.10) - по ГОСТ 12997.

6.11. Проверку электрической прочности изоляции (п.2.11) проводят по ГОСТ 21657 для условий, установленных в стандартах или технических условиях на газоанализаторы конкретных типов.

6.12. Проверку комплектности (п.4.1), маркировки и упаковки (пп.7.1, 7.2) следует проводить внешним осмотром.

6.13. Проверку потребляемой мощности газоанализатора (п.2.12) проводят измерением электрической мощности вольтметром и амперметром классов точности не ниже 1,5, включенных в цепь питания газоанализатора при нормальном напряжении питания и максимальной нагрузке.

6.14. Испытание газоанализаторов взрывозащищенного исполнения - по ГОСТ 22782.0, ГОСТ 22782.3, ГОСТ 22782.4, ГОСТ 22782.5, ГОСТ 22782.6, ГОСТ 22782.7.

6.13, 6.14. (Введены дополнительно, Изм. N 2).