Государственная система обеспечения единства измерений

МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ УЗЛОВ УЧЕТА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ

Основные положения

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием Уральский научно-исследовательский институт метрологии (ФГУП «УНИИМ»); Федеральным государственным унитарным предприятием Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы (ФГУП «ВНИИМС»)

2 ВНЕСЕН Управлением метрологии Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19 мая 2008 г. № 103-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (за мены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомления и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Содержание

Дата введения - 2008-10-01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на измерительные системы (далее - ИС), предназначенные для измерения тепловой энергии и параметров теплоносителя, разрабатываемые для конкретных объектов из компонентов узла учета и принимаемые как законченные изделия непосредственно на месте эксплуатации (ИС-2 по ГОСТ Р 8.596-2002), а также на ИС вида ИС-1 по ГОСТ Р 8.596-2002 и теплосчетчики по ГОСТ Р 51649-2000, ГОСТ Р ЕН 1434-1-2006, входящие в состав узлов учета тепловой энергии.

Стандарт устанавливает основные положения по метрологическому обеспечению ИС на этапах их жизненного цикла.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 8.563-96 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений

ГОСТ Р 8.591-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Теплосчетчики двухканальные для водяных систем теплоснабжения. Нормирование пределов допускаемой погрешности при измерениях потребленной абонентами тепловой энергии

ГОСТ Р 8.592-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Тепловая энергия, потребленная абонентами водяных систем теплоснабжения. Типовая методика выполнения измерений

ГОСТ Р 8.596-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения

ГОСТ Р МЭК 870-5-1-95 Устройства и системы телемеханики. Часть 5. Протоколы передачи. Раздел 1. Форматы передаваемых кадров

ГОСТ Р ЕН 1434-1-2006 Теплосчетчики. Часть 1.Общие требования

ГОСТ Р 50739-95 Средства вычислительной техники. Защита от несанкционированного доступа к информации. Общие технические требования

ГОСТ Р 51649-2000 Теплосчетчики для водяных систем теплоснабжения. Общие технические условия

ГОСТ Р 51841-2001 Программируемые контроллеры. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ 4.199-85 Система показателей качества продукции. Системы информационные электроизмерительные. Комплексы измерительно-вычислительные. Номенклатура показателей

ГОСТ 8.009-84 Государственная система обеспечения единства измерений. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений

ГОСТ 8.586.1-2005 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 1. Принцип метода измерений и общие требования

ГОСТ 8.586.2-2005 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 2. Диафрагмы. Технические требования

ГОСТ 8.586.5-2005 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 5. Методика выполнения измерений

ГОСТ 34.201-89 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем

ГОСТ 34.601-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания

ГОСТ 34.602-89 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Техническое задание на создание автоматизированной системы

ГОСТ 34.603-92 Информационная технология. Виды испытаний автоматизированных систем

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 8.596-2002, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 тепловая энергия теплоносителя: Энергия теплоносителя, представляющая собой его энтальпию, связанную с температурой, давлением и массой теплоносителя.

3.1.1 тепловая энергия, полученная абонентом: Разность тепловых энергий теплоносителя: тепловой энергии теплоносителя, поступившей к абоненту, и тепловой энергии теплоносителя, возвращенной абонентом.

3.1.2 тепловая энергия, отпущенная теплоснабжающей организацией: Разность тепловых энергий теплоносителя: тепловой энергии теплоносителя, отпущенной теплоснабжающей организацией, и тепловой энергии теплоносителя, возвращенной теплоснабжающей организации.

3.2 узел учета тепловой энергии: Комплект приборов и устройств, обеспечивающий учет тепловой энергии, массы теплоносителя, а также контроль и регистрацию его параметров [1].

3.3 приборы учета: Приборы, выполняющие одну или несколько функций: измерение, накопление, хранение, отображение информации о количестве тепловой энергии, массе, температуре, давлении теплоносителя и времени работы приборов [1].

3.4 теплосчетчик: Средство измерений, предназначенное для измерения тепловой энергии и параметров теплоносителя (измерительная система вида ИС-1 по ГОСТ Р 8.596-2002).

3.5 измерительная система узла учета тепловой энергии (ИС-2): Измерительная система, разрабатываемая для конкретных объектов из компонентов узла учета, принимаемая как законченное изделие непосредственно на месте эксплуатации и предназначенная для:

- проведения косвенных измерений тепловой энергии по результатам измерений параметров теплоносителя (температуры, давления и расхода);

- отображения, регистрации и хранения результатов измерений, а также их преобразования в выходные сигналы.

Примечание - В качестве комплексного компонента допускается применять измерительный комплекс по ГОСТ 8.586.2-2005.

3.6 измерительный канал тепловой энергии: Сложный измерительный канал по ГОСТ Р 8.596-2002, осуществляющий измерение тепловой энергии.

3.7 класс достоверности данных: Характеристика цифрового канала связи между отдельными компонентами ИС по ГОСТ Р МЭК 870-5-1-95, определяющая помехозащищенность используемых протоколов передачи данных в зависимости от вероятности искажения отдельного бита сообщения, передаваемого в канале связи.

3.8 погрешность передачи информации: Характеристика канала связи между отдельными компонентами ИС по ГОСТ 4.199-85, определяемая как разность между результатами измерений по показаниям принимающего и передающего результат измерения компонента ИС, отнесенная к показаниям передающего компонента ИС.

4 Общие положения

4.1 ИС разрабатывают в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.596-2002, ГОСТ 34.201-89, ГОСТ 34.601-90, ГОСТ 34.602-89, ГОСТ 34.603-92, ГОСТ Р 50739-95, ГОСТ Р 51649-2000, ГОСТ Р ЕН 1434-1-2006, ГОСТ Р 51841-2001, [1] и нормативных документов на средства измерений температуры, давления, расхода теплоносителя, а также тепловой энергии.

4.2 Метрологическое обеспечение ИС включает в себя следующие виды деятельности:

- нормирование и расчет метрологических характеристик измерительного канала (далее - ИК);

- метрологическая экспертиза технической документации;

- испытания для целей утверждения типа и утверждение типа ИС;

- разработка и аттестация методики выполнения измерений (далее - МВИ) тепловой энергии с помощью ИС;

- поверка или калибровка;

- метрологический контроль и надзор за выпуском, состоянием и применением.

5 Нормирование метрологических характеристик

5.1 Метрологические характеристики (далее - MX) нормируют для каждого ИК, входящего в состав ИС, с учетом требований ГОСТ 8.009-84.

Нормирование MX ИК должно обеспечивать:

- расчет погрешности ИК в нормальных условиях;

- расчет приписываемых характеристик погрешности измерений с помощью ИС в рабочих условиях эксплуатации, который выполняется с учетом требований ГОСТ Р 8.563-96 и [2];

- контроль MX ИК при испытаниях и поверке ИС.

5.2 Номенклатуру нормируемых MX ИК выбирают с учетом требований [1], [3]. Для ИК ИС должны быть нормированы следующие MX:

- пределы допускаемой погрешности ИК в рабочих условиях эксплуатации или пределы допускаемых основной и дополнительных погрешностей (или функции влияния внешних влияющих факторов) ИК;

- погрешность измерений времени и интервалов времени.

Нормирование MX ИК не исключает нормирования MX измерительных, вычислительных и связующих компонентов ИК. Номенклатуру MX вычислительных компонентов выбирают с учетом рекомендаций [4], а номенклатуру MX связующих компонентов - по ГОСТ 4.199-85 и ГОСТ Р МЭК 870-5-1-95.

Допускается не нормировать отдельно MX компонентов ИК, для которых в эксплуатационной документации нормированы MX ИК в целом и комплектная поверка которых (поверка ИК в целом) обеспечена необходимыми методами и средствами.

5.3 Алгоритмы и программы обработки данных, реализуемые в ИС, должны быть аттестованы по [4], [5] в порядке, установленном в ГОСТ Р 8.596-2002.

При выборе алгоритма предпочтительно использовать алгоритмы, рекомендованные в [6], [7]. При расчете характеристик погрешности ИК предпочтительно использовать методики, рекомендованные в [2], [8], [9], [10].

5.4 Программное обеспечение ИС должно соответствовать общим требованиям, установленным в [11]. Для программ, используемых в ИС, нормируют характеристики погрешности вычислений, обусловленной алгоритмом вычислений и его программной реализацией, а при необходимости также другие характеристики, вносимые программой обработки результатов измерений.

5.5 Для связующих компонентов ИС нормируют погрешность передачи информации по ГОСТ 4.199-85. При использовании стандартных протоколов передачи данных допускается вместо погрешности передачи информации указывать соответствующий класс достоверности по ГОСТ Р МЭК 870-5-1-95.

5.6 Межповерочные и межкалибровочные интервалы ИК ИС устанавливают и корректируют в соответствии с [12] - [14].

6 Метрологическая экспертиза технической документации

6.1 Метрологической экспертизе подвергают следующую документацию:

- техническое задание или заменяющий его документ на разработку ИС;

- проектную и эксплуатационную документацию, предназначенную для монтажа, наладки и эксплуатации ИС;

- проект МВИ тепловой энергии с помощью ИС, представленный на аттестацию по ГОСТ Р 8.563-96;

- программу и методику испытаний ИС для целей утверждения типа;

- проект нормативного документа на методику поверки ИС.

6.2 Метрологическую экспертизу технической документации на ИС проводят метрологические службы юридических лиц, аккредитованные в соответствии с [15], головные и базовые организации метрологической службы в отраслях, а также органы государственной метрологической службы, государственные научные метрологические центры и другие специализированные организации, аккредитованные в соответствии с [16] в качестве государственных центров испытаний ИС.

6.3 Основным содержанием метрологической экспертизы проекта технического задания, проектной и эксплуатационной документации является проверка соответствия заложенных в указанной документации метрологических характеристик ИК ИС и их компонентов, методов и средств их определения и(или) расчета требованиям метрологических правил и норм, установленным в действующих нормативных документах, в том числе в [3] и [17].

6.4 Порядок проведения метрологической экспертизы - по ГОСТ Р 8.596-2002, [8], [9], [18] - [20].

7 Испытания для целей утверждение типа

7.1 Испытания для целей утверждения типа и утверждение типа проводят для ИС, подлежащих применению в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора.

7.2 Испытания для целей утверждения типа ИС проводят по программам и в порядке, установленном в ГОСТ Р 8.596-2002, [21] - [24].

7.3 Алгоритмы и программы ИС, реализующие расчет тепловой энергии, в рамках испытаний ИС для целей утверждения типа подлежат аттестации согласно [4], [5].

При использовании «условно-истинного» подхода, приведенного в ГОСТ Р ЕН 1434-1-2006 и неявно используемого в ГОСТ Р 8.591-2002 и ГОСТ Р 51649-2000, необходимо при аттестации алгоритмов расчета тепловой энергии оценить методическую составляющую погрешности алгоритма, связанную с отказом от учета фактических значений давлений теплоносителя. Для разности температур от 1 °С до 3 °С в подающем и обратном трубопроводе системы теплоснабжения эта составляющая сопоставима с погрешностью ИК тепловой энергии.

Используемые программы должны быть защищены от несанкционированного доступа и указаны (идентифицированы) в описании типа ИС.

При модификации программы разработчиком в той части, которая связана с обработкой измерительной информации, новая версия программы должна быть представлена на аттестацию в организацию, проводившую испытания ИС для целей утверждения типа.

7.4 Для ИС, используемых в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора, должны быть разработаны и аттестованы МВИ. Общий порядок разработки и аттестации МВИ установлен в ГОСТ Р 8.563-96. Разработку и аттестацию МВИ для ИС проводят в соответствии с ГОСТ Р 8.591-2002, ГОСТ Р 8.592-2002, ГОСТ Р 8.596-2002, ГОСТ 8.586.1-2005, ГОСТ 8.586.5-2005, [2], [25], [26].

8 Поверка и калибровка

8.1 Поверке подлежат ИК ИС, применяемые в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора.

8.2 Организация, порядок проведения и оформления результатов поверки ИК ИС - в соответствии с [27].

Поверку проводят в соответствии с нормативными документами на методики поверки ИК ИС, разрабатываемыми по [3], [4], [10], [28], [29].

8.3 ИК ИС подвергают, как правило, поэлементной поверке, в рамках которой демонтированные измерительные и комплексные компоненты поверяют в лабораторных условиях, а некоторые операции, например опробование или проверку соответствия погрешности передачи информации в каналах связи между компонентами ИС нормированным значениям, проверяют на месте установки ИС в рабочих условиях эксплуатации.

При наличии специализированных эталонов (эталонные расходомеры, калибраторы температуры и давления) и доступности входов ИК проводят комплектную поверку ИК на месте эксплуатации, которая является предпочтительной.

8.4 При поверке проверяют соответствие идентификационных признаков используемого в составе ИС программного обеспечения (далее - ПО) идентификационным признакам, указанным в описании типа ИС, а также степень защиты ПО от несанкционированного доступа.

8.5 ИК ИС, применяемые вне сферы распространения государственного метрологического контроля и надзора, могут быть калиброваны.

Калибровку ИК ИС проводят по [30].

9 Метрологический надзор

9.1 ИС и аттестованные МВИ, применяемые в сфере распространения государственного метрологического контроля и надзора, подлежат государственному метрологическому надзору в порядке, установленном в [26], [31] - [33].

9.2 Метрологический надзор осуществляют межрегиональные территориальные управления и метрологические службы юридических лиц.

При метрологическом надзоре проверяют соответствие аттестованных МВИ требованиям, установленным в ГОСТ Р 8.563-96.

9.3 Акт результатов метрологического надзора оформляют в соответствии с [32] и дополняют результатами проверки соответствия МВИ предъявляемым к ней требованиям.

Библиография

Ключевые слова: измерительная система узла учета тепловой энергии, метрологическое обеспечение, измерительный канал, тепловая энергия, узел учета, испытания для целей утверждения типа, поверка, калибровка