Методика поверки «Государственная система обеспечения единства измерений Комплексы агрометеорологические АИП 1» (МП 267-241-2017)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ УРАЛЬСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИИ (ФГУП «УНИИМ»)

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

Комплексы агрометеорологические АИП I

Екатеринбург

2018

ПРЕДИСЛОВИЕ

• 1 РАЗРАБОТАНА ФГУП «Уральский научно-исследовательский институт метрологии» (ФГУП «УНИИМ»)

• 2 ИСПОЛНИТЕЛЬ Медведевских М.Ю.

• 3 УТВЕРЖДЕНА ФГУП «УНИИМ» в феврале 2018 г.

СОДЕРЖАНИЕ

• 1  ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

• 2  НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

• 3  ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

• 4  СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 5  ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ И ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ

• 6  УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ

• 7  ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

• 8  ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

  • 8.1 Внешний осмотр

  • 8.2 Опробование

  • 8.3 Проверка метрологических характеристик

• 9  ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Дата введения в действие: февраль 2018 г

Настоящая методика поверки распространяется на комплексы агрометеорологические АИП 1 (далее - комплексы) производства ООО «ГидроТЭК-Инжиниринг» и устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок.

Поверка комплексов должна производиться в соответствии с требованиями настоящей методики. Интервал между поверками - один год.

В настоящей методике поверки использованы ссылки на следующие документы: Приказ Минпромторга России N 1815 от 02.07.2015 «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке»

Приказ Минтруда России №328н от 24.07.2013 «Об утверждении Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок»

ГОСТ Р 53764-2009 «Качество почвы. Определение содержания почвенной влаги в виде объемной доли с применением трубок для отбора пробы грунта. Гравиметрический метод»

ГОСТ 8.021-2015 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений массы

ГОСТ 8.470-82 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений объема жидкости

ГОСТ 8.558-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры

ГОСТ 8.547-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений влажности газов

ГОСТ 8.630 - 2013 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания влаги в твердых веществах и материалах

ГОСТ 12.2.007.0-75 Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности

ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

ISO 8655-6:2002 «Устройства мерные, приводимые в действие поршнем. Часть 6. Гравиметрические методы для определения ошибки измерения».

• 3.1 При поверке должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки

3.2 В случае невыполнения требований хотя бы к одной из операций поверка прекра

щается, комплекс бракуется.

• 4.1 При проведении поверки применяют следующие средства поверки:

• -  рабочий эталон единицы массы 2-го разряда по ГОСТ 8.021;

• -  рабочий эталон единицы объема жидкости 2-го разряда по ГОСТ 8.470;

установка воздушно-тепловой сушки, аттестованная в качестве рабочего эталона

массовой доли влаги в твердых веществах и материалах 1-го разряда по ГОСТ 8.630.

• -  рабочий эталон единицы относительной влажности газов 2-го разряда по ГОСТ 8.547 в диапазоне значений относительной влажности от 0 % до 100 %;

• -  рабочий эталон единицы температуры 3-го разряда по ГОСТ 8.558 в диапазоне значений от минус 50 до плюс 50 °C;

• -  штангенциркуль (Госреестр № 32368-11) с диапазоном измерений от 0 до 250 мм;

• -  метеорологический барометр-анероид БАММ-1 (Госреестр № 303-91) с диапазоном измерений давления (от 80 до 106) кПа и абс. погрешностью ± 0,2 кПа;

• -  камера климатическая, диапазон воспроизводимых температур от минус 10 до плюс 80 °C и относительной влажности от 5 до 95%;

• -  камера морозильная с диапазоном воспроизводимых температур от минус 50 до плюс 10 °C;

стакан мерный объемом не менее 1 л по ГОСТ 1770.

• 4.2 Допускается применение других средств поверки, обеспечивающих требуемую точность и диапазоны измерений.

• 5.1 При проведении поверки должны быть соблюдены «Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок», утвержденные Приказом Минтруда России №328н от 24 июля 2013 г., требования ГОСТ 12.2.007.0, ГОСТ 12.2.003.

• 5.2 Поверитель перед проведением поверки комплексов должен ознакомиться с руководством по эксплуатации на комплекс и пройти обучение по технике безопасности на месте проведения поверки.

При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

• - температура окружающего воздуха, °C                            от 18 до 25

• - относительная влажность воздуха, (при t = 20 °C), %, не более       80

Комплекс подготовить к работе в соответствии с эксплуатационной документацией (далее - ЭД).

• 8.1 Внешний осмотр.

При внешнем осмотре установить:

• - отсутствие видимых повреждений комплекса;

• - соответствие комплектности, указанной в РЭ;

• - четкость обозначений и маркировки.

• 8.2 Опробование.

  • 8.2.1 Проверить работоспособность органов управления и регулировки комплекса при помощи встроенных систем контроля в соответствии с ЭД.

  • 8.2.2 Провести проверку идентификационных данных ПО комплекса. Идентификационное наименование ПО идентифицируется при включении комплекса или при обращении к соответствующему подпункту меню. Идентификационные данные ПО должны соответствовать указанным в таблицах 2-3.

Таблица 2 - Идентификационные данные ПО

• 8.3 Проверка метрологических характеристик

  • 8.3.1 Проверка абсолютной погрешности измерения количества жидких осадков

    • 8.3.1.1 Определение диаметра приемной воронки

Диаметр приемной воронки определить с использованием штангенциркуля. Полученное значение должно отвечать требованиям таблицы 3.

Таблица 3 - Диаметр приемной воронки

8.3.1.2 Определение объема водосборника (дискретности измерения количества жидких осадков)

Определить объем водосборника с использованием рабочего эталона единицы объема жидкости 2-го разряда по ГОСТ 8.470-82, дозируя воду до срабатывания опрокидывающего устройства. Зафиксировать объем водосборника, повторив несколько раз наполнение до срабатывания опрокидывающего устройства. В качестве объема водосборника и, соответственно, дискретности измерений принять среднее арифметическое из полученных значений Ко, мл.

• 8.3.1.3 С применением мерного стакана объемом не менее 1 л провести определение абсолютной погрешности измерения количества жидких осадков. Количество воды (фактический объем воды), равный ста объемам водосборника (100 Ро), отмерить с использованием эталона единицы массы 1 разряда с дискретностью не хуже 0,01 г. Слить воду из стакана в улавливающую воронку датчика и зафиксировать данные со счетчика-выключателя опрокидывающего устройства.

• 8.3.1.4 Для пересчета массы воды в объем, К, дм³ применить формулу

V = Z-т ,                               (1)

где т - масса фактического объема, кг;

Z - поправочный коэффициент по ISO 8655-6:2002, учитывающий атмосферное давление, при котором проводится поверка, температуру использованной дистиллированной воды, и приведенный в таблице 4.

Таблица 4 - Поправочные коэффициенты для удобства пересчета массы дистиллированной воды в объем по ISO 8655-6

Примечание к таблице - допускается использовать другую справочную литерату

ру

• 8.3.1.5 Расчет абсолютной погрешности измерения количества жидких осадков

Площадь приемной воронки рассчитать по формуле

S = ЯГ²,                                        (2)

где г - радиус, м, измеренный по 8.3.1.1.

Абсолютную погрешность измерений количества жидких осадков (А/, мм) рассчитать с учетом единиц измерений по формуле

М = Л^г • 0,2 — К/5,

где V — фактический объем, рассчитанный по (1), дм³,

5 - площадь приемной воронки по (2), м²,

0,2 мм - номинальное значение количества жидких осадков, приписанное датчику TR-525 I и TR-525 USW и 0,1 мм - значение, приписанное датчику TR-525 М,

N - число срабатываний опрокидывающего устройства, для подпункта 8.3.1.2 равный 100.

Примечание - Один миллиметр жидких осадков - это один дм³ жидких осадков на квадратный метр площади поверхности.

Абсолютная погрешность измерений количества жидких осадков должна удовлетворять требованиям таблицы 5.

• 8.3.2 Проверка абсолютной погрешности измерений температуры почвы

  • 8.3.2.1 Для проверки абсолютной погрешности измерений температуры почвы при положительных температурах разместить датчик комплекса и датчик температуры из состава рабочего эталона единицы температуры 3-го разряда (далее - датчик температуры эталонный) в мерный стакан вместимостью 1 л, наполненный рабочей пробой почвы. Стакан поместить в геометрический центр климатической камеры.

  • 8.3.2.2 Значения температуры воздуха, устанавливаемые в климатической камере, должны охватывать положительный диапазон измерений датчика (не менее двух точек со значениями температуры в начале и в конце диапазона измерений, например, 10 °C и 65 °C). Внимание - влажность в климатической камере должна быть отключена.

  • 8.3.2.3 После установления заданного режима провести не менее трех измерений температуры в каждой точке диапазона. Рассчитать абсолютную погрешность измерений температуры по формуле

<4                                                     (4)

где t₄ - результат /-го измерений температуры в z-ой точке диапазона датчиком комплекса, °C;

T_t - результат измерений температуры в z-ой точке диапазона эталонным датчиком, °C.

Полученные значения абсолютной погрешности измерений температуры должны удовлетворять требованиям таблицы 5.

• 8.3.2.4 Для проверки абсолютной погрешности измерений температуры почвы при отрицательных температурах разместить датчик температуры комплекса и датчик температуры эталонный в мерный стакан вместимостью 1 л, наполненный рабочей пробой почвы. Стакан поместить в геометрический центр низкотемпературного морозильника.

• 8.3.2.5 Значения температуры воздуха, устанавливаемые в низкотемпературном морозильнике, должны охватывать отрицательный диапазон измерений датчика (не менее двух точек со значениями температуры в начале и в конце диапазона измерений, например, минус 10 °C и минус 45 °C).

• 8.3.2.6 Провести измерения и рассчитать полученные значения погрешности измерения температуры почвы по 8.3.2.3.

• 8.3.2.7 Полученные значения абсолютной погрешности измерений температуры почвы должны удовлетворять требованиям таблицы 5.

• 8.3.3 Проверка абсолютной погрешности измерений объемной доли воды в почве

Определение абсолютной погрешности измерений объемной доли воды в почве провести с помощью специально подготовленных рабочих проб почвы, в которых значения объемной доли воды определены гравиметрическим методом по ГОСТ Р 53764 на установке воздушно-тепловой сушки, аттестованной в качестве рабочего эталона массовой доли влаги в твердых веществах и материалах 1-го разряда по ГОСТ 8.630 (далее - установка).

Значения объемной доли воды в пробах почвы должны охватывать весь диапазон измерений (не менее трех рабочих проб со значениями объемной доли воды в почве в начале, середине и в конце диапазона измерений). Значения объемной доли воды в пробах почвы определить по ГОСТ Р 53764 или по методике, представленной в Приложении Б.

Провести не менее трех измерений массовой доли воды в каждой рабочей пробе. Рассчитать абсолютную погрешность измерений массовой доли воды по формуле

Л^=^-^_А1,                                (5)

где W_it - результат /-го измерения объемной доли воды в z-ой рабочей пробе, %;

W_4i - значение объемной доли воды в z-ой рабочей пробе, полученное на установке по ГОСТ Р 53764 или по методике, представленной в Приложении Б, %.

Полученные значения абсолютной погрешности измерений массовой доли воды в почве должны удовлетворять требованиям таблицы 5.

• 8.3.4 Проверка абсолютной погрешности измерений относительной влажности и температуры воздуха

  • 8.3.4.1 Для проверки абсолютной погрешности измерений влажности воздуха разместить поверяемый датчик комплекса, датчик влажности воздуха из состава рабочего эталона единицы относительной влажности газов 2-го разряда (далее - датчик влажности эталонный) и, по возможности, датчик температуры воздуха из состава рабочего эталона единицы температуры 3-го разряда (далее - датчик температуры эталонный) в геометрический центр климатической камеры.

  • 8.3.4.2 Значения влажности воздуха, устанавливаемые в климатической камере, должны охватывать весь диапазон измерений датчика комплекса (не менее трех точек со значениями влажности в начале, середине и в конце диапазона измерений, например, 10 %, 50 % и 90 % при температуре воздуха от 20 °C до 25 °C).

  • 8.3.4.3 После установления заданного режима в климатической камере провести не менее трех измерений влажности и температуры в каждой точке диапазона. Рассчитать абсолютную погрешность измерений влажности и (или) температуры по формуле

Г/=^-4’                             (6)

где X_tj - результат /-го измерений влажности (температуры) в z'-ой точке диапазона датчиком комплекса, % (°C);

Д - результат измерений влажности (температуры) в z-ой точке диапазона эталонным датчиком, % (°C).

Полученные значения абсолютной погрешности измерений влажности и температуры должны удовлетворять требованиям таблицы 5.

• 8.3.4.4 Повторить измерения влажности воздуха по 8.3.4.2 и 8.3.4.3 в трех точках диапазона со значениями влажности в начале, середине и в конце диапазона измерений, например, 10 %, 50 % и 90 % при температуре воздуха от 40 °C до 45 °C).

• 8.3.5 Проверка диапазонов измерений количества жидких осадков, температуры почвы, объемной доли воды в почве, относительной влажности воздуха и температуры воздуха

Проверку диапазонов измерений количества жидких осадков, температуры почвы, объемной доли воды почвы, относительной влажности воздуха и температуры воздуха провести одновременно с проверкой абсолютной погрешности по 8.3.1 - 8.3.4 Диапазоны измерений количества жидких осадков, температуры почвы, объемной доли воды в почве, относительной влажности воздуха и температуры воздуха должны удовлетворять требованиям таблицы 5.

• 8.3.6 При проведении первичной поверки комплексов агрометеорологических АИП 1 допускается принимать результаты первичной поверки датчиков, входящих в их состав.

• 8.3.7 При проведении периодической поверки предпочтительно проведение поверки на месте эксплуатации (без демонтажа комплекса) с использованием переносных эталонных средств поверки с характеристиками не хуже указанных в 4.2 настоящей методики поверки.

• 8.3.8 Если комплекс используется не в полном диапазоне измерений, допускается, по Заявке организации, эксплуатирующей комплекс, поверку проводить в более узком диапазоне измерений с указанием данного факта в свидетельстве о поверке.

Таблица 5 - Метрологические характеристики комплекса

• 9.1 Оформляют протокол проведения поверки по форме Приложения А.

• 9.2 Положительные результаты поверки оформляют выдачей свидетельства о поверке в соответствии с Приказом Минпромторга № 1815. Знак поверки наносится на Свидетельство о поверке.

• 9.3 При отрицательных результатах поверки комплекс признают непригодным к дальнейшей эксплуатации, аннулируют свидетельство о поверке, гасят клеймо и выдают извещение о непригодности с указанием причин в соответствии с Приказом Минпромторга № 1815.

Разработчик:

М.Ю. Медведевских

Зав. лаб. 241 ФГУП «УНИИМ»

Таблица 5 - Метрологические характеристики комплекса

• 9.1 Оформляют протокол проведения поверки по форме Приложения А.

• 9.2 Положительные результаты поверки оформляют выдачей свидетельства о поверке в соответствии с Приказом Минпромторга № 1815. Знак поверки наносится на Свидетельство о поверке.

• 9.3 При отрицательных результатах поверки комплекс признают непригодным к дальнейшей эксплуатации, аннулируют свидетельство о поверке, гасят клеймо и выдают извещение о непригодности с указанием причин в соответствии с Приказом Минпромторга № 1815.

Разработчик:

М.Ю. Медведевских

Зав. лаб. 241 ФГУП «УНИИМ»

(рекомендуемое)

ФОРМА ПРОТОКОЛА ПОВЕРКИ

ПРОТОКОЛ №_______ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ

Комплекс агрометеорологический АИП 1, модификация___________, зав №_________

Документ на поверку: МП 267-241-2017 «ГСП. Комплексы агрометеорологические АИП 1.

Методика поверки».

Информация об использованных средствах поверки:

Условия проведения поверки:

• - температура окружающего воздуха, °C      ____________

• - относительная влажность воздуха, %        ____________

Результаты внешнего осмотра________________________________________________

Результаты опробования______________________________________________________

Проверка метрологических характеристик

Таблица А.1 - Проверка абсолютной погрешности измерений объемной доли воды в почве

Таблица А.2 - Проверка абсолютной погрешности измерения количества жидких осадков

Таблица А.З - Проверка абсолютной погрешности измерений влажности воздуха

Таблица А.4 - Проверка абсолютной погрешности измерений температуры воздуха

Таблица А.5 - Проверка абсолютной погрешности измерений температуры почвы

Таблица А.6 - Результаты проверки диапазонов измерений

Результат проведения поверки:__________________________________________________

Выдано свидетельство о поверке (извещение о непригодности)

от «___»_____________20___г, №__________________

Поверитель____

подпись           (Ф.И.О.)

Организация, проводившая поверку___

(обязательное)

Подготовка пробы почвы и методика проведения измерений объемной доли воды в почве

Настоящее приложение содержит порядок действий при подготовке пробы и проведении измерений с учетом положений ГОСТ Р 53764.

Б. 1 Для проведения измерений объемной доли воды в почве используют:

• - установку воздушно-тепловой сушки, аттестованную в качестве рабочего эталона содержания влаги в твердых веществах и материалах 1-го разряда по ГОСТ 8.630 (далее - установка);

• - штангенциркуль ШЦ-1-250-0,1-1;

• - весы неавтоматического действия лабораторные II (высокого) класса точности, цена деления 0,001 г;

• - термометр типа ТЛ-18 или аналогичный;

• - пробоотборные трубки, закрывающиеся крышками известной массы, не пропускающими воду и пары для предотвращения испарения воды из пробы;

• - эксикатор с активным осушителем;

• - рабочие пробы почвы.

Б.2 Подготовку проб почвы выполнить следующим образом.

Б.2.1 Измерить штангенциркулем внутренний диаметр и высоту кольца-пробоотборника с погрешностью не более 0,1 мм. По результатам измерений вычислить объем кольца-пробоотборника V с точностью 0,1 см³.

Б.2.2 Для подготовки пробы почвы в диапазоне массовой доли воды (0 -5) % использовать образец почвы в состоянии естественной гигроскопической влажности (воздушно-сухой). Кольцо-пробоотборник закрыть глухой нижней крышкой. Заполнить кольцо-пробоотборник почвой, уплотняя ее постукиванием по кольцу. Зачистить поверхность почвы вровень с краями кольца, излишки почвы удалить.

Б.2.3 Для подготовки образца почвы с объемной долей воды, соответствующей верхнему пределу диапазона измерений, использовать образец почвы, приведенной в состояние капиллярного насыщения.

Из фильтровальной бумаги вырезать круг диаметром, равным внутреннему размеру крышки кольца, и закрыть им крышку с отверстиями. Кольцо-пробоотборник закрыть снизу подготовленной крышкой с отверстиями. Заполнить кольцо-пробоотборник почвой, слегка уплотняя ее постукиванием по кольцу. Установить подготовленный образец в ванночку, в ванночку налить дистиллированную воду на уровень (15-20) мм для обеспечения естественного насыщения почвы. По мере впитывания воды её следует доливать, выдерживая уровень воды в ванночке не более 5 мм. Насыщение продолжать в течение 24 ч. Кольцо с крышкой вынуть из ванночки, вытереть от капель влаги снизу и разместить на (3-5) минут на листе фильтровальной бумаги для стекания излишней влаги. Зачистить поверхность почвы вровень с краями кольца, излишки почвы удалить.

Б.2.4 Для образца почвы с массовой долей воды, соответствующей средней точке диапазона, подготовить образец почвы согласно Б 1.3. Не зачищая поверхность почвы, подсушить образец в течение (1 - 3) ч. Образец извлечь из установки и охладить до температуры (20 ± 5) °C. Для выравнивания содержания воды по объему образца после подсушивания образец поместить во влагонепроницаемую оболочку из полиэтиленовой пленки и выдержать 2 суток. Пакет снять, зачистить поверхность почвы вровень с краями кольца.

Б.З Измерения объемной доли воды проводить следующим образом.

Подготовить пробу почвы согласно методике, приведенной в Б.2. Датчик влагомера разместить в геометрическом центре поверхности пробы почвы, не уплотняя ее.

Выполнить измерения объемной доли воды в почве согласно 8.3.1 настоящей методи

ки.

Б.4 Определить объемную долю воды в почве гравиметрическим методом следующим образом.

Б.4.1 Определить массу кольца с влажной почвой и крышкой (т_овл, кг).

Б.4.2 Образец почвы поместить в установку, высушить при температуре 105 °C в течение 16 ч, извлечь, поместить в эксикатор с осушителем для охлаждения до температуры помещения. Определить массу кольца с подсушенной почвой и крышкой (Ш_ос , кг).

Б.4.3 Последующие высушивания проводить в течение 4 ч. Операции высушивания и взвешивания повторять, пока относительное изменение массы т_ит станет меньше 0,1%.

Б.4.4 Рассчитать объемную доли воды по формуле

" ¹овл   "^1,осух

где р_в - плотность воды, кг/м³ (Значение плотности воды берут исходя из температуры помещения, в котором проводят измерения: р_в = 998,6 кг/м³ при 18 °C; р_е = 998,2 кг/м³ при 20 °C; р_в = 997,8 кг/м³ при 22 °C);

V - объем кольца-пробоотборника, м³.