Производство по чертежам Подбор аналогов Цены производителя Оригинальная продукция в короткие сроки
INNERпроизводство и поставка промышленных комплектующих и оборудования
Отзыв ★★★★★ Будем благодарны за отзыв в Яндексе — это помогает нам развиваться Оставить отзыв →
Правовая информация Условия использования технических материалов и калькуляторов Правовая информация →
INNER
Контакты

Мерники и дозаторы: типы и калибровка

  • 27.11.2025
  • Познавательное

Мерники и дозаторы: типы, калибровка, поверка

Мерное и дозирующее емкостное оборудование химического производства. Технические требования и метрологическое обеспечение

Таблица 1. Типы мерников для химического производства

Тип мерника Разряд/класс Диапазон вместимости Область применения Нормативный документ
Мерники металлические эталонные 1-го разряда 1-й разряд 1-1000 дм³ Поверка рабочих мерников, градуировка резервуаров, метрологические работы высшей точности ГОСТ 8.400-2013
Мерники металлические эталонные 2-го разряда 2-й разряд 1-5000 дм³ Поверка технических мерников, топливораздаточных колонок, дозаторов ГОСТ 8.400-2013
Мерники металлические технические 1-го класса 1 класс 10-10000 дм³ Измерение объема жидкостей в производственных условиях, градуировка резервуаров ГОСТ 8.633-2013
Мерники металлические технические 2-го класса 2 класс 25-25000 дм³ Технологический контроль объема жидкостей, приемо-сдаточные операции ГОСТ 8.633-2013
Мерники со специальной шкалой (М2Р-СШ) 2-й разряд 10-50 дм³ Поверка ТРК, дозаторов нефтепродуктов с температурной компенсацией МИ 2522-99
Мерники шкальные 1-2 класс 100-10000 дм³ Дозирование компонентов в химическом производстве, приготовление растворов ГОСТ 13844-68
Меры вместимости стеклянные лабораторные Класс 1, 2 0.05-2000 см³ Лабораторные измерения, анализ, приготовление растворов ГОСТ 1770-74, ГОСТ 8.234-2013

Таблица 2. Классы точности мерников и дозаторов

Класс точности/разряд Основная погрешность при 20°C Дополнительная погрешность (температура) Условия поверки Типичное применение
Эталонные мерники 1-го разряда ±0,02% номинальной вместимости ±0,2°C изменение температуры Дистиллированная вода, температура (20±5)°C Государственная поверочная схема, метрологические эталоны
Эталонные мерники 2-го разряда ±0,1% номинальной вместимости ±0,5°C изменение температуры Питьевая вода, температура (20±5)°C Поверка рабочих средств измерений, градуировка оборудования
Технические мерники 1 класса ±0,2% номинальной вместимости ±2°C для вместимости ≤1000 дм³ Вода или рабочая жидкость, (20±10)°C Производственные измерения высокой точности
Технические мерники 2 класса ±0,5% номинальной вместимости ±5°C для вместимости >1000 дм³ Вода или рабочая жидкость, (20±10)°C Технологический контроль, приемо-сдаточные операции
Дозаторы весовые класс 0,2 ±0,2% от дозы По ГОСТ 8.610-2012 Рабочие условия производства Дозирование сырья в химическом производстве
Дозаторы весовые класс 0,5 ±0,5% от дозы По ГОСТ 8.610-2012 Рабочие условия производства Общепромышленное дозирование
Дозаторы лабораторные высокой точности ±0,5-2% от номинального объема Зависит от типа жидкости Лабораторные условия (20±5)°C Аналитические лаборатории, приготовление реактивов

Таблица 3. Методы калибровки и поверки мерников

Метод калибровки Принцип работы Точность метода Применение Преимущества/недостатки
Объемный метод Наполнение калибруемого мерника жидкостью из эталонных мерников или счетчиков с фиксацией уровня после каждой дозы Высокая, зависит от класса эталонов Калибровка резервуаров любой формы, мерников всех типов + Универсальность, высокая точность
- Длительность процесса, требует большого объема жидкости
Геометрический метод Измерение линейных размеров мерника с последующим расчетом объема по формулам Средняя, зависит от формы Резервуары правильной геометрической формы (цилиндрические, сферические) + Быстрота выполнения
- Ограничен простыми формами, не учитывает деформации
Массовый (весовой) метод Взвешивание мерника с жидкостью известной плотности с последующим расчетом объема Очень высокая для малых объемов Эталонные мерники 1-го разряда малой вместимости (до 1000 дм³) + Наивысшая точность
- Требует прецизионных весов, ограничен по объему
Метод прямого сравнения Одновременное измерение одной величины калибруемым и эталонным средством Высокая Калибровка дозаторов, поверка лабораторной посуды + Простота, наглядность
- Требует одновременности измерений
Компараторный метод Последовательное сравнение через компаратор (промежуточное устройство) Высокая Калибровка дозаторов жидкости, счетчиков + Разделение во времени
- Требует стабильности компаратора
Метод косвенных измерений Измерение величин, функционально связанных с искомой, с последующим расчетом Зависит от метода Автоматизированные системы калибровки, поточные измерения + Возможность автоматизации
- Требует точных математических моделей
Примечание: Выбор метода калибровки зависит от типа мерника, требуемой точности, условий эксплуатации и наличия поверочного оборудования. Для эталонных мерников 1-го разряда применяется массовый метод, для 2-го разряда - объемный метод.

Таблица 4. Периодичность поверки мерников и дозаторов

Тип средства измерения Межповерочный интервал Условия внеочередной поверки Нормативная база Примечания
Мерники эталонные 1-го разряда 1 год После ремонта, утрата свидетельства, ударные воздействия ГОСТ 8.400-2013 Поверка в ГЦИ СИ или аккредитованных ЦСМ
Мерники эталонные 2-го разряда 1 год После ремонта, при изменении условий эксплуатации ГОСТ 8.400-2013, МИ 2522-99 Допускается поверка в метрологических службах предприятий
Мерники технические 1 класса 2 года После ремонта сварных швов, деформации корпуса ГОСТ 8.633-2013 При агрессивных средах интервал может быть сокращен
Мерники технические 2 класса 3 года Видимые повреждения, нарушение герметичности ГОСТ 8.633-2013 Возможна поверка по месту установки
Дозаторы весовые автоматические 1 год После замены тензодатчиков, калибровки контроллера ГОСТ 8.610-2012 Требуется ежедневная проверка с контрольными гирями
Дозаторы лабораторные механические 1 год Нарушение герметичности, износ поршня ГОСТ 28311-89 Рекомендуется ежедневная поверка правильности дозирования
Резервуары и емкости мерные 5 лет для всех типов резервуаров Ремонт, деформация, изменение геометрии ГОСТ 8.346-2000, МИ 1823-87 Градуировочные таблицы составляются при каждой поверке
Меры вместимости стеклянные 2 года (класс 1)
3 года (класс 2)
Трещины, сколы, износ мерных меток ГОСТ 8.234-2013 При интенсивном использовании - ежегодная поверка
Важно: Межповерочные интервалы устанавливаются при утверждении типа средства измерения. Владелец может сократить интервал при необходимости, но увеличение возможно только по решению Росстандарта. Внеочередная поверка обязательна после хранения более одного межповерочного интервала.

Общие сведения о мерниках и дозаторах

Мерники и дозаторы представляют собой специализированное емкостное оборудование, предназначенное для точного измерения и дозирования жидких сред в химической промышленности. Эти средства измерений играют ключевую роль в обеспечении технологической дисциплины, контроле качества продукции и выполнении приемо-сдаточных операций.

Мерники - это сосуды установленной вместимости, предназначенные для воспроизведения и хранения единицы объема жидкости. Они используются как для поверки других средств измерений объема, так и для непосредственных производственных измерений. В химической промышленности мерники применяются для градуировки технологических резервуаров, контроля расхода реагентов, поверки насосов-дозаторов и топливораздаточного оборудования.

Дозаторы представляют собой устройства для отмеривания заданного количества жидкости или сыпучего материала. В зависимости от принципа действия различают объемные и весовые дозаторы. Объемные дозаторы измеряют порцию вещества по объему, используя калиброванные емкости или поршневые системы. Весовые дозаторы определяют дозу по массе с помощью тензометрических датчиков или весовых платформ.

Ключевые функции мерников в химическом производстве: воспроизведение единицы объема для метрологического обеспечения; градуировка и калибровка технологических резервуаров; поверка расходомеров, счетчиков и дозаторов жидкости; контроль точности работы насосного оборудования; проведение приемо-сдаточных операций с жидкими продуктами.

Место мерников в метрологической иерархии

Согласно государственной поверочной схеме для средств измерений объема и массы жидкости, мерники занимают определенное место в передаче размера единицы от первичных эталонов к рабочим средствам измерений. Эталонные мерники первого разряда поверяются непосредственно по государственному первичному эталону массы и объема, обеспечивая погрешность не более 0,02 процента от номинальной вместимости.

Мерники второго разряда поверяются по эталонам первого разряда и используются для поверки технических мерников, промышленных дозаторов и топливораздаточных колонок. Технические мерники первого и второго классов применяются непосредственно в производственных условиях для контроля технологического оборудования и выполнения измерительных операций.

Нормативная база и стандарты

Метрологическое обеспечение мерников и дозаторов в Российской Федерации регламентируется комплексом государственных стандартов, методических указаний и технических регламентов Таможенного союза. Основополагающим документом является Федеральный закон 102-ФЗ "Об обеспечении единства измерений", устанавливающий правовые основы применения средств измерений в сферах государственного регулирования.

Основные нормативные документы

Для эталонных металлических мерников действует ГОСТ 8.400-2013 "Государственная система обеспечения единства измерений. Мерники металлические эталонные. Методика поверки". Этот стандарт устанавливает требования к мерникам первого и второго разрядов, методики их первичной и периодической поверки, а также основные технические характеристики.

Технические мерники для неагрессивных жидкостей регламентируются ГОСТ 8.633-2013 "Мерники металлические технические. Методика поверки". Документ распространяется на мерники первого и второго классов точности, определяет методы поверки и устанавливает метрологические характеристики для производственных условий применения.

Мерники со специальной шкалой, применяемые на автозаправочных станциях и предприятиях нефтепродуктообеспечения, поверяются в соответствии с МИ 2522-99 "Мерники 2-го разряда со специальной шкалой типа М2Р-СШ. Методика поверки". Эти мерники оснащены температурными шкалами для приведения объема к стандартной температуре 20 градусов Цельсия.

Для градуировки резервуаров применяются ГОСТ 8.346-2000 для горизонтальных цилиндрических резервуаров и МИ 1823-87 для вертикальных резервуаров. Эти документы устанавливают методы объемной и геометрической градуировки с различной точностью.

Стандарты на дозирующее оборудование

Дозаторы весовые автоматические дискретного действия нормируются по ГОСТ 8.610-2012, который гармонизирован с международными рекомендациями МОЗМ. Стандарт устанавливает классы точности дозаторов от 0,2 до 4, определяет метрологические и технические требования, методы испытаний и условия эксплуатации.

Лабораторные дозаторы медицинского назначения регламентируются ГОСТ 28311-89, который устанавливает общие технические требования и методы испытаний для дозаторов с фиксированным и варьируемым объемом. Этот стандарт применим и для дозаторов в аналитических лабораториях химических предприятий.

Меры вместимости стеклянные для лабораторных работ нормируются ГОСТ 1770-74 и ГОСТ 8.234-2013, которые устанавливают требования к цилиндрам, мензуркам, колбам и пробиркам различных классов точности.

Технические регламенты

Оборудование, работающее под избыточным давлением, включая мерники и дозаторы для агрессивных сред, должно соответствовать требованиям ТР ТС 032/2013 "О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением". Этот технический регламент устанавливает требования к проектированию, изготовлению, монтажу и эксплуатации сосудов под давлением.

Для взрывоопасных производств применяется ТР ТС 012/2011 "О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах", регламентирующий требования к электрооборудованию и неэлектрическому оборудованию, устанавливаемому во взрывоопасных зонах.

Классификация мерников

По метрологическому назначению

Эталонные мерники первого разряда представляют собой прецизионные средства измерений с основной погрешностью не более 0,02 процента номинальной вместимости при температуре 20 градусов Цельсия. Изготавливаются из нержавеющей стали или углеродистой стали с антикоррозионным покрытием. Вместимость эталонных мерников первого разряда составляет от 1 до 1000 кубических дециметров. Поверка осуществляется массовым методом с использованием весов первого класса точности и дистиллированной воды известной плотности.

Эталонные мерники второго разряда имеют основную погрешность от 0,05 до 0,1 процента в зависимости от номинальной вместимости. Диапазон вместимости расширен до 5000 кубических дециметров, что позволяет использовать их для градуировки крупных технологических резервуаров. Изготавливаются методом сварки из листовой стали с обязательным контролем сварных швов неразрушающими методами.

Технические мерники первого класса обеспечивают погрешность 0,2 процента и применяются для производственных измерений повышенной точности. Вместимость составляет от 10 до 10000 кубических дециметров. Конструктивно представляют собой вертикальные или горизонтальные цилиндрические сосуды с мерными стеклами, водомерными трубками или уровнемерами.

Технические мерники второго класса с погрешностью 0,5 процента используются для общепроизводственного контроля и приемо-сдаточных операций. Изготавливаются вместимостью от 25 до 25000 кубических дециметров, что позволяет контролировать объемы автоцистерн и железнодорожных цистерн.

По конструктивному исполнению

Сливные мерники представляют собой емкости с выпускным краном в нижней части, позволяющие полностью слить отмеренный объем жидкости. Применяются преимущественно для градуировки резервуаров и поверки счетчиков жидкости. Конструкция включает измерительную горловину с водомерной трубкой и шкалой для определения уровня жидкости.

Наливные мерники заполняются сверху до определенной отметки и используются для измерения объема жидкости, поступающей от дозаторов или насосов. Оснащаются системой воздухоотвода для исключения воздушных пробок и обеспечения точности измерения.

Шкальные мерники имеют градуированную шкалу по высоте емкости, позволяющую определять объем жидкости при различных уровнях наполнения. Используются для дозирования компонентов при приготовлении смесей и растворов в химическом производстве. Шкала наносится с учетом фактической геометрии сосуда и калибруется при поверке.

Мерники со специальной шкалой типа М2Р-СШ оснащены двумя температурными шкалами для бензина и дизельного топлива, позволяющими приводить объем к стандартной температуре. Подвижный визир устанавливается на соответствующую температуру жидкости, и отсчет ведется по приведенному объему.

По расположению в пространстве

Вертикальные мерники устанавливаются на ровной горизонтальной площадке и контролируются по уровню с помощью ампулы или рейки. Занимают меньше площади, удобны для установки в помещениях ограниченной площади. Требуют тщательного выставления по вертикали, так как наклон приводит к дополнительной погрешности измерения.

Горизонтальные мерники применяются для больших объемов и устанавливаются на специальные рамы или фундаменты. Менее чувствительны к неровностям основания, но требуют больше места для размещения. Оснащаются смотровыми стеклами по длине корпуса для визуального контроля уровня.

Типы дозирующего оборудования

Объемные дозаторы

Поршневые дозаторы работают по принципу вытеснения жидкости поршнем из цилиндра калиброванного объема. Обеспечивают высокую точность дозирования вязких жидкостей и суспензий. Применяются в производстве лакокрасочных материалов, клеев и герметиков. Типичная точность составляет 0,5-1 процент от номинальной дозы при надлежащем техническом обслуживании.

Мембранные дозаторы используют эластичную мембрану для вытеснения жидкости из рабочей камеры. Преимущество заключается в отсутствии контакта рабочей среды с движущимися частями, что обеспечивает химическую стойкость и долговечность. Применяются для дозирования агрессивных реагентов, кислот и щелочей в химическом производстве.

Перистальтические насосы-дозаторы сжимают гибкий шланг роликами, проталкивая порцию жидкости вперед. Отличаются простотой конструкции и возможностью работы с абразивными и вязкими средами. Точность дозирования зависит от стабильности частоты вращения ротора и износа шланга.

Шестеренчатые дозаторы перемещают жидкость в зазорах между зубьями вращающихся шестерен. Обеспечивают равномерную подачу при высокой производительности. Используются для дозирования смол, полимеров и высоковязких жидкостей в производстве композиционных материалов.

Весовые дозаторы

Дозаторы дискретного действия отмеривают порцию материала за один цикл работы. Включают бункер-накопитель, весовую платформу с тензодатчиками, питатель и систему управления. Применяются для периодического дозирования сыпучих компонентов в реакторы и смесители. Класс точности от 0,2 до 2 в зависимости от назначения и конструкции.

Дозаторы непрерывного действия обеспечивают постоянную подачу материала с заданной производительностью. Используют ленточные или шнековые конвейеры с непрерывным взвешиванием. Применяются в поточных линиях производства комбикормов, строительных смесей и минеральных удобрений. Погрешность дозирования составляет 0,5-1 процент при стабильных условиях работы.

Бункерные весы-дозаторы представляют собой весовой бункер на тензометрических датчиках с регулируемой подачей материала. Обеспечивают высокую точность при работе с плохо сыпучими материалами. Оснащаются системами виброактивации и аэрации для предотвращения сводообразования.

Лабораторные дозаторы

Механические пипетки-дозаторы с воздушным вытеснением используют поршень для создания разрежения и забора жидкости в одноразовый наконечник. Диапазон объемов от 0,5 до 10000 микролитров. Точность дозирования для малых объемов составляет 2-8 процентов, для больших объемов 0,5-2 процента. Применяются в аналитических лабораториях для приготовления растворов и проб.

Электронные дозаторы оснащены моторизованным поршневым механизмом с цифровым управлением. Позволяют программировать серии дозирований, многократное пипетирование и титрование. Обеспечивают более высокую воспроизводимость результатов по сравнению с механическими аналогами благодаря исключению влияния оператора.

Бутылочные диспенсеры устанавливаются на горлышко бутыли с реактивом и позволяют отмерять фиксированные объемы жидкости при каждом нажатии. Применяются для часто используемых растворителей и реагентов в лабораториях. Объем дозы регулируется в диапазоне от 1 до 100 миллилитров.

Метрологические характеристики

Погрешности измерений

Основная погрешность мерников определяется при нормальных условиях эксплуатации, установленных в нормативной документации. Для эталонных мерников нормальными условиями является температура 20 градусов Цельсия с допустимым отклонением 5 градусов, атмосферное давление от 84 до 106 килопаскалей, относительная влажность от 30 до 80 процентов. Основная погрешность выражается в процентах от номинальной вместимости и не должна превышать установленных пределов для соответствующего класса точности.

Дополнительная погрешность возникает при отклонении условий эксплуатации от нормальных. Наибольшее влияние оказывает температура жидкости, так как плотность и объем зависят от температурных условий. Для компенсации температурной погрешности применяются поправочные коэффициенты, учитывающие коэффициент объемного расширения материала мерника и жидкости. При изменении температуры на 10 градусов относительная погрешность может составлять 0,1-0,15 процента для стальных мерников.

Вариация показаний характеризует разброс результатов повторных измерений одного и того же объема жидкости при неизменных условиях. Для эталонных мерников вариация не должна превышать половины основной погрешности. Причинами вариации могут быть нестабильность уровнемера, изменение поверхностного натяжения жидкости, остатки предыдущей жидкости на стенках мерника.

Влияющие факторы

Температура рабочей жидкости оказывает первостепенное влияние на точность измерений. Коэффициент объемного расширения воды составляет примерно 0,0002 на градус Цельсия при 20 градусах, что означает изменение объема на 0,02 процента при изменении температуры на 1 градус. Для органических растворителей коэффициент расширения может быть в 2-3 раза выше. При калибровке необходимо фиксировать температуру жидкости с точностью 0,1 градуса для эталонных мерников первого разряда.

Атмосферное давление влияет на плотность воздуха при массовом методе поверки, а также на испарение летучих жидкостей. При изменении давления на 1 килопаскаль относительная погрешность взвешивания составляет около 0,001 процента. Для высокоточных измерений необходимо учитывать поправку на выталкивающую силу воздуха, действующую на взвешиваемые тела.

Влажность воздуха влияет на скорость испарения жидкости из открытых мерников. При длительных операциях калибровки испарение может внести погрешность до 0,05 процента. Для минимизации этого эффекта применяются мерники с узкой измерительной горловиной и крышками.

Загрязнение внутренней поверхности мерника приводит к изменению смачиваемости и нарушению отсчета по мениску. Для обеспечения точности необходима тщательная очистка мерников после каждого использования, особенно при смене типа жидкости. Эталонные мерники промываются дистиллированной водой и спиртом с последующей сушкой сжатым воздухом.

Методы повышения точности

Температурная компенсация осуществляется путем измерения температуры жидкости и введения поправочного коэффициента в результат измерения. Мерники со специальной шкалой имеют встроенную температурную компенсацию, позволяющую считывать приведенный объем непосредственно по шкале. Автоматизированные системы дозирования используют датчики температуры и программные алгоритмы для коррекции объема в реальном времени.

Многократные измерения с усреднением результатов позволяют снизить случайную составляющую погрешности. Для эталонных мерников первого разряда проводится два измерения с вычислением среднего арифметического. Разность между результатами не должна превышать половины допускаемой погрешности, иначе измерения повторяются.

Калибровка в рабочих условиях эксплуатации обеспечивает минимальную систематическую погрешность. Технические мерники, работающие с конкретной жидкостью при определенной температуре, могут калиброваться в этих условиях, что исключает необходимость введения поправок при эксплуатации.

Методы калибровки и поверки

Массовый метод

Массовый метод является наиболее точным для калибровки эталонных мерников малой вместимости. Метод основан на взвешивании мерника с дистиллированной водой и вычислении объема по известной плотности воды при данной температуре. Применяются весы специального класса точности с пределом взвешивания до 1000 килограммов и погрешностью не более 0,01 процента.

Процедура начинается с тарирования пустого мерника на весах. После заполнения мерника дистиллированной водой до отметки номинальной вместимости производится выдержка не менее 20 минут для температурной стабилизации и удаления воздушных пузырьков. Измеряется температура воды в начале и в конце взвешивания с точностью 0,1 градуса. Масса воды определяется как разность между показаниями весов с заполненным и пустым мерником.

Объем мерника вычисляется по формуле с учетом плотности дистиллированной воды при средней температуре измерения, поправки на выталкивающую силу воздуха, действующую на мерник и гири, и коэффициента объемного расширения материала мерника. Плотность воды определяется по таблицам из ГОСТ 8.400-2013 с точностью до пятого знака после запятой.

Формула расчета объема массовым методом: V = (m - m₀) × (1 - ρₐ/ρ₍) / [ρ₍ × (1 + β × Δt)], где m - масса мерника с водой, m₀ - масса пустого мерника, ρₐ - плотность воздуха, ρ₍ - плотность гирь, ρ₍ - плотность воды при температуре измерения, β - коэффициент объемного расширения материала мерника, Δt - разность между температурой измерения и 20°C.

Объемный метод

Объемный метод применяется для калибровки эталонных мерников второго разряда и технических мерников любой вместимости. Метод заключается в последовательном сливе в калибруемый мерник измеренных доз жидкости из эталонных мерников более высокого разряда. После каждой дозы измеряется уровень жидкости в калибруемом мернике и фиксируется в протоколе поверки.

Подготовка к поверке включает установку калибруемого мерника в вертикальное положение с контролем по уровню, промывку и предварительное смачивание внутренней поверхности рабочей жидкостью. Эталонные мерники размещаются над горловиной поверяемого мерника на специальных стеллажах. Применяется система шлангов с расширителями струи для подачи жидкости под уровень, что уменьшает волнообразование и сокращает время успокоения поверхности.

Вместимость поверяемого мерника определяется как сумма объемов всех слитых эталонных мерников с поправкой на разность температур. Температура воды измеряется в начале и конце поверки с фиксацией в протоколе. Изменение температуры не должно превышать 0,5 градуса для мерников второго разряда и 2 градусов для технических мерников первого класса.

Для шкальных мерников дополнительно определяется вместимость на каждой отметке шкалы, начиная с 20 процентов полной вместимости. Это позволяет использовать мерник для дозирования различных объемов жидкости в производственных условиях. Погрешность на промежуточных отметках не должна превышать основной погрешности мерника.

Геометрический метод

Геометрический метод основан на измерении линейных размеров мерника и вычислении объема по формулам геометрии. Применяется для градуировки резервуаров правильной геометрической формы - цилиндрических вертикальных и горизонтальных, сферических, конических. Точность метода ограничена возможностью учета всех геометрических особенностей и деформаций конструкции.

Для вертикальных цилиндрических резервуаров измеряются внутренний диаметр на нескольких уровнях высоты, высота цилиндрической части, форма и размеры днища. Диаметр определяется как среднее из нескольких измерений в разных сечениях с шагом по высоте не более 1 метра. Применяются рулетки, штангенциркули и специальные измерительные устройства класса точности не ниже 2.

Объем цилиндрической части вычисляется как произведение площади сечения на высоту с учетом конусности, если диаметр изменяется по высоте. Объем днища рассчитывается по формулам для эллипсоида вращения, конуса или торосферической поверхности в зависимости от конструкции. Учитывается объем, занимаемый внутренним оборудованием - змеевиками, мешалками, перегородками.

Составляется градуировочная таблица, показывающая зависимость объема жидкости от уровня в резервуаре с шагом 1 сантиметр. Таблица используется совместно с уровнемером для определения фактического количества жидкости в резервуаре. Погрешность геометрического метода составляет 0,3-0,5 процента для резервуаров правильной формы и может достигать 1 процента при значительных отклонениях геометрии.

Технические требования к эксплуатации

Условия установки и хранения

Мерники устанавливаются на жестком ровном основании, способном выдержать массу оборудования с жидкостью с запасом прочности не менее 1,5. Для вертикальных мерников критична горизонтальность опорной плиты, которая контролируется уровнем с ценой деления не более 2 миллиметров на метр. Отклонение от вертикали не должно превышать 2 миллиметров на метр высоты мерника для первого класса точности.

Горизонтальные мерники устанавливаются на опоры с выверкой продольного и поперечного уклона. Допускается небольшой уклон в сторону сливного крана для обеспечения полного опорожнения. Места установки опор рассчитываются из условия минимальной деформации корпуса под собственным весом и весом жидкости.

При хранении мерники должны быть защищены от атмосферных осадков, механических повреждений и загрязнения. Внутренняя поверхность очищается и высушивается для предотвращения коррозии. Все отверстия закрываются заглушками. Эталонные мерники хранятся в помещениях с контролируемыми климатическими условиями при температуре от 10 до 30 градусов и относительной влажности не более 80 процентов.

Подготовка к работе

Перед использованием мерник осматривается на отсутствие механических повреждений, деформаций, посторонних предметов внутри. Проверяется исправность запорной арматуры, отсутствие течи через сварные швы и разъемные соединения. Внутренняя поверхность должна быть чистой, без вмятин и выступающих швов, препятствующих полному сливу.

Выполняется предварительное смачивание внутренней поверхности рабочей жидкостью для создания адсорбционного слоя и стабилизации смачиваемости. Для этого мерник заполняется жидкостью на треть объема, выдерживается несколько минут с поворотом корпуса для омывания всей поверхности, затем жидкость сливается. Операция повторяется не менее двух раз.

Проверяется работоспособность устройств для сообщения внутренней полости с атмосферой. Засорение воздухоотводящих отверстий приводит к изменению скорости слива и дополнительной погрешности измерения. Очистка производится сжатым воздухом или продувкой.

Правила эксплуатации

Заполнение мерника производится равномерно без брызг и вспенивания жидкости. Скорость наполнения регулируется так, чтобы избежать захвата воздуха и образования пузырей на стенках. Для вязких и пенящихся жидкостей применяются специальные расширители струи и пеногасители. После заполнения необходима выдержка для успокоения поверхности и выхода воздушных пузырьков.

Отсчет уровня жидкости производится по нижнему краю мениска для прозрачных жидкостей и по верхнему краю для непрозрачных. Глаз наблюдателя должен находиться на уровне мениска для исключения параллакса. Применение автоматических уровнемеров устраняет субъективную погрешность отсчета и повышает производительность измерений.

Слив жидкости осуществляется полностью с выдержкой времени стекания согласно инструкции на конкретный тип мерника. Для эталонных мерников время стекания составляет обычно 30 секунд после прекращения вытекания основной массы жидкости. Остатки жидкости на стенках не должны превышать допустимых значений, установленных нормативной документацией.

Техническое обслуживание

Периодически проводится ревизия технического состояния мерников с проверкой герметичности, состояния уплотнений, исправности запорной арматуры. Обнаруженные неисправности устраняются до проведения очередной поверки. Замена изношенных уплотнений, ремонт сварных швов, восстановление антикоррозионного покрытия требуют внеочередной поверки.

Очистка внутренней поверхности производится после каждого использования, особенно при смене типа жидкости. Применяются моющие растворы, совместимые с материалом мерника и не оставляющие пленки на стенках. После промывки мерник ополаскивается дистиллированной водой и высушивается.

Калибровочные таблицы и сертификаты о поверке хранятся в техническом паспорте мерника. При эксплуатации необходимо следить за сроком действия поверки и своевременно представлять мерник в метрологическую службу. Использование мерников с просроченной поверкой в сфере государственного регулирования не допускается.

Периодичность и условия поверки

Межповерочные интервалы

Межповерочный интервал устанавливается при утверждении типа средства измерений органом государственной метрологической службы и указывается в описании типа. Для эталонных мерников обоих разрядов установлен интервал 1 год, что обусловлено их применением в поверочных работах и необходимостью обеспечения высокой надежности метрологических характеристик.

Технические мерники первого класса поверяются с интервалом 2 года при использовании в нормальных условиях с неагрессивными жидкостями. Для мерников, работающих с агрессивными средами, кислотами, щелочами или органическими растворителями, интервал может быть сокращен до 1 года по решению метрологической службы предприятия.

Мерники второго класса имеют интервал поверки 3 года благодаря большим допускаемым погрешностям и менее критичным условиям применения. Резервуары и мерные емкости имеют межповерочный интервал 5 лет для всех типов согласно ГОСТ 8.346-2000, что подтверждается опытом эксплуатации и требует переградуировки при проведении ремонтных работ, изменяющих геометрию резервуара.

Владелец средства измерений может по собственной инициативе сократить межповерочный интервал, если условия эксплуатации требуют более частого контроля метрологических характеристик. Увеличение интервала допускается только по решению Росстандарта на основании анализа результатов предыдущих поверок.

Условия внеочередной поверки

Внеочередная поверка проводится при утрате свидетельства о поверке или повреждении знака поверительного клейма. В этом случае необходимо обратиться в организацию, проводившую поверку, для восстановления документов или проведения повторной поверки с оформлением нового свидетельства.

После ремонта, связанного с разборкой, сваркой, правкой деформаций или заменой конструктивных элементов, влияющих на вместимость, мерник подлежит обязательной поверке. Ремонт без последующей поверки допускается только для элементов, не влияющих на метрологические характеристики - покраска, замена табличек, ремонт опор.

При вводе в эксплуатацию после длительного хранения более одного межповерочного интервала мерник должен пройти внеочередную поверку независимо от даты предыдущей поверки. Это связано с возможными изменениями характеристик за время хранения вследствие коррозии, деформаций или других факторов.

Появление признаков неудовлетворительной работы - течи, заклинивания арматуры, несоответствия показаний при контрольных измерениях - требует проведения внеочередной поверки после устранения неисправностей. Контрольные измерения рекомендуется проводить не реже одного раза в квартал путем сравнения с другими поверенными средствами измерений.

Порядок проведения поверки

Поверка эталонных мерников первого разряда осуществляется только в государственных научных метрологических центрах, располагающих первичными эталонами массы и объема. Поверка проводится массовым методом с использованием весов специального класса точности и дистиллированной воды. Процедура занимает несколько часов с учетом времени на температурную стабилизацию.

Мерники второго разряда и технические мерники могут поверяться в региональных центрах стандартизации и метрологии, а также в аккредитованных метрологических службах юридических лиц. Поверка проводится объемным методом с применением эталонных мерников вышестоящего разряда. Возможна поверка на месте эксплуатации для мерников большой вместимости.

По результатам поверки оформляется свидетельство о поверке установленной формы с указанием фактической вместимости мерника, температуры поверки и другой необходимой информации. На мерник наносится оттиск поверительного клейма и при необходимости защитная голограмма. Сведения о поверке вносятся в федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.

При неудовлетворительных результатах поверки, когда фактическая вместимость выходит за пределы допускаемых отклонений, свидетельство о поверке не выдается. Мерник изымается из обращения до устранения причин несоответствия или списывается. Возможна корректировка отметки номинальной вместимости, если это предусмотрено конструкцией мерника.

Особенности применения в химической промышленности

Требования к материалам

Химическая стойкость материала мерников определяется совместимостью с дозируемыми средами. Для агрессивных кислот и щелочей применяются мерники из нержавеющей стали марок 12Х18Н10Т или импортных аналогов AISI 304, AISI 316. Эти стали обладают высокой коррозионной стойкостью в широком диапазоне концентраций и температур.

Для особо агрессивных сред - концентрированных кислот, органических растворителей, галогенсодержащих соединений - используются мерники с защитными покрытиями из фторопластов, полиэтилена или эмалей. Толщина покрытия составляет 0,5-2 миллиметра с обеспечением беспористости и отсутствия дефектов.

Прокладки и уплотнения изготавливаются из материалов, стойких к воздействию рабочей среды - фторкаучука, тефлона, паронита. Применение неподходящих материалов приводит к набуханию уплотнений, потере герметичности и загрязнению продукта продуктами деструкции уплотнителя.

Безопасность при работе

Работа с токсичными и огнеопасными жидкостями требует соблюдения дополнительных мер безопасности. Мерники устанавливаются в вентилируемых помещениях или под вытяжными зонтами для удаления паров. Электрооборудование уровнемеров и средств автоматизации должно соответствовать классу взрывоопасности зоны по ГОСТ 31610.0-2019.

Заземление металлических мерников обязательно для предотвращения накопления статического электричества при переливе жидкостей с низкой электропроводностью. Сопротивление заземляющего устройства контролируется не реже одного раза в год и не должно превышать 4 Ом для взрывоопасных зон.

Персонал, работающий с мерниками, должен быть обучен правилам обращения с химическими веществами, использованию средств индивидуальной защиты и действиям в аварийных ситуациях. Проводится первичный и периодический инструктаж по охране труда с записью в журнале инструктажей.

Контроль качества дозирования

Периодический контроль точности работы дозаторов осуществляется путем сравнения фактически выданной дозы с заданной. Проверка проводится с использованием поверенных мерников соответствующего класса точности. Частота контроля определяется технологическим регламентом и составляет от ежесменного до еженедельного в зависимости от критичности дозирования.

Статистическая обработка результатов контрольных измерений позволяет выявить тренды изменения точности и прогнозировать необходимость технического обслуживания. Применяются контрольные карты Шухарта, на которых откладываются отклонения доз от номинального значения. Выход точек за контрольные границы сигнализирует о разладке дозатора.

Ведется журнал учета работы дозирующего оборудования с фиксацией даты, объема дозы, отклонений от нормы и принятых корректирующих действий. При систематических отклонениях проводится внеплановая калибровка или ремонт дозатора с последующей внеочередной поверкой.

Интеграция в автоматизированные системы

Современные мерники и дозаторы оснащаются датчиками уровня, массы, температуры с выходными сигналами для передачи в систему управления. Применяются аналоговые сигналы 4-20 миллиампер или цифровые протоколы HART, Modbus, Profibus. Точность измерительного преобразователя должна соответствовать классу точности всего средства измерений.

Программируемые логические контроллеры обеспечивают автоматическое управление процессом дозирования по заданной рецептуре. Контроллер отслеживает последовательность подачи компонентов, контролирует заданные дозы, фиксирует отклонения и формирует отчеты. Архив данных хранится не менее одного года для возможности анализа и подтверждения качества продукции.

Калибровка измерительных преобразователей проводится совместно с поверкой самого мерника или дозатора. Применяются имитаторы сигналов для проверки правильности отображения показаний на экране оператора и передачи данных в систему управления. Погрешность канала измерения не должна превышать основной погрешности средства измерений.

Часто задаваемые вопросы

В чем разница между калибровкой и поверкой мерников?
Поверка - обязательная процедура подтверждения соответствия средства измерений установленным метрологическим требованиям с выдачей свидетельства государственного образца. Калибровка - добровольная процедура определения метрологических характеристик с выдачей сертификата о калибровке. Поверка требуется для средств измерений, применяемых в сфере государственного регулирования, калибровка - для остальных случаев.
Как часто нужно поверять мерники на химическом производстве?
Периодичность зависит от типа мерника: эталонные мерники 1-го и 2-го разрядов - ежегодно, технические мерники 1 класса - каждые 2 года, технические мерники 2 класса - каждые 3 года. При работе с агрессивными средами интервал может быть сокращен по решению метрологической службы предприятия. Внеочередная поверка требуется после ремонта, длительного хранения или при обнаружении неисправностей.
Можно ли использовать один мерник для разных жидкостей?
Да, при условии полной очистки и промывки между использованиями. Необходимо убедиться в химической совместимости материала мерника со всеми используемыми жидкостями. После смены жидкости проводится предварительное смачивание внутренней поверхности новой жидкостью. Для точных измерений рекомендуется закрепить отдельные мерники за конкретными жидкостями, особенно при работе с агрессивными или токсичными веществами.
Какой метод калибровки выбрать для технологического резервуара объемом 50 кубометров?
Для резервуаров большого объема оптимален объемный метод с использованием эталонных мерников 2-го разряда вместимостью 1000-2000 литров. Геометрический метод применим только для резервуаров правильной цилиндрической формы, но дает меньшую точность. Объемный метод позволяет учесть все особенности конструкции и составить градуировочную таблицу с шагом 1 сантиметр по высоте уровня.
Как учитывать температурные поправки при использовании мерников?
Температурные поправки вводятся по формуле V₂₀ = Vₜ × [1 + β × (20 - t)], где V₂₀ - объем при 20°C, Vₜ - измеренный объем при температуре t, β - коэффициент объемного расширения жидкости. Для воды при температуре около 20°C коэффициент составляет примерно 0,0002 1/°C. Мерники со специальной шкалой имеют встроенную температурную компенсацию - визир устанавливается на текущую температуру и показывает приведенный объем.
Нужна ли поверка лабораторным дозаторам-пипеткам?
Если дозаторы применяются для количественного химического анализа, результаты которого используются для целей, подпадающих под государственное регулирование (контроль качества продукции, экологический мониторинг, медицинская диагностика), то поверка обязательна согласно закону 102-ФЗ. В остальных случаях достаточно калибровки. Рекомендуется проводить ежедневную проверку правильности дозирования с использованием весов и дистиллированной воды.
Какие требования к материалу мерников для работы с органическими растворителями?
Для большинства органических растворителей подходит нержавеющая сталь марок 12Х18Н10Т или AISI 304. Для хлорированных углеводородов и агрессивных растворителей рекомендуется сталь AISI 316 с повышенным содержанием молибдена. Уплотнения изготавливаются из фторкаучука (Viton) или политетрафторэтилена (PTFE). Необходимо проверить химическую совместимость по справочникам коррозионной стойкости материалов для конкретного растворителя.
Как часто проводить контрольные измерения точности дозаторов в производстве?
Частота контроля определяется технологическим регламентом в зависимости от критичности дозирования. Для ответственных процессов (фармпроизводство, производство катализаторов) - ежесменно или ежедневно. Для менее критичных процессов - еженедельно или ежемесячно. При автоматизированном дозировании система управления может проводить автоматический контроль каждой дозы с фиксацией отклонений. Рекомендуется статистическая обработка результатов с построением контрольных карт.
Появились вопросы?

Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.