Методика поверки «Станции автоматические метеорологические Vantage Pro2» (МП 254-0113-2021)

Методика поверки

Тип документа

Станции автоматические метеорологические Vantage Pro2

Наименование

МП 254-0113-2021

Обозначение документа

ВНИИМ им. Д.И. Менделеева

Разработчик

904 Кб
1 файл

ЗАГРУЗИТЬ ДОКУМЕНТ

  

Федеральное государственное унитарное предприятие

«Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии Д.И. Менделеева»

ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»

Государственная система обеспечения единства измерений

Станции автоматические метеорологические Vantage Рго2

Методика поверки

МП 254-0113-2021

И.о. руководителя научно-исследовательского отдела госэталонов в области аэрогидрофизичесжих параметров ФГУП «ВНИИМим<^И. Менделеева» ______/    ---А.Ю. Левин

Руководитель лаборатории испытаний в целях утверждения типа средств измерений аэрогидрофизических параметров

ФГУП «ВНИИМ

Менделеева»

П.К. Сергеев

г. Санкт-Петербург 2021 г.

1 Общие положения

Настоящая методика поверки распространяется на станции автоматические метеорологические Vantage Рго2 (далее - станции Vantage Рго2), предназначенные для автоматических измерений метеорологических параметров: скорости и направления воздушного потока, температуры воздуха, относительной влажности воздуха, атмосферного давления, количества атмосферных осадков, энергетической освещенности и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверки.

Методикой поверки должна обеспечиваться прослеживаемость станций Vantage Рго2 к государственному первичному специальному эталону единицы скорости воздушного потока (ГЭТ 150-2012), государственному первичному эталону единицы температуры в диапазоне 0,3 ... 273,16 К (ГЭТ 35-2021) и государственному первичному эталону единицы температуры в диапазоне от 0 до 3200 °C (ГЭТ 34-2020), государственному первичному эталону единиц относительной влажности газов, молярной (объемной) доли влаги, температуры точки росы/инея (ГЭТ 151-2014) и государственному первичному эталону единицы давления для области абсолютных давлений в диапазоне Г10"1 + 1 • 107 (ГЭТ 101-2019), государственному первичному эталону единиц радиометрических и спектрорадиометрических величин в диапазоне длин волн от 0,2 до 25,0 мкм (ГЭТ 86-2017), государственному первичному эталону единицы массы - килограмма (ГЭТ 3-2020).

Методы, обеспечивающие реализацию методики поверки:

  • - непосредственное сличение - при проверке измерений скорости и направления воздушного потока, относительной влажности воздуха, температуры воздуха, атмосферного давления, энергетической освещенности;

  • - косвенные измерения - при проверке измерений количества атмосферных осадков.

Станции Vantage Рго2 подлежат первичной и периодической поверке. Методикой поверки предусмотрена, по заявке владельца СИ, поверка для меньшего числа измерительных каналов, с обязательным занесением данной информации в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.

2 Перечень операций поверки средства измерений Таблица 1

Наименование операции

Номер пункта документа о поверке

Проведение операции при

Первичной поверке

Периодической поверке

Внешний осмотр

7

да

да

Опробование

8.5

да

да

Проверка    программного    обеспечения

средства измерений

9

да

да

Определение метрологических характеристик при измерении:

-температура воздуха

10.1

да

да

-относительной влажности воздуха

10.2

да

да

-скорости и направления воздушного потока

10.3, 10.6

да

да

-атмосферного давления

10.7

да

да

-количества атмосферных осадков

10.8

да

да

-энергетической освещенности

10.9

да

да

2.1 При отрицательных результатах одной из операций поверка прекращается.

  • 3 Требования к условиям проведения поверки

При поверке должны быть соблюдены следующие условия: -температура окружающего воздуха, °C                    от +15 до +25;

-относительная влажность воздуха, %                      от 30 до 90;

-атмосферное давление, гПа                               от 800 до 1100.

  • 4 Требования к специалистам, осуществляющим поверку

    • 4.1 К проведению поверки допускаются лица, изучившие настоящую методику и эксплуатационную документацию (далее ЭД), прилагаемую к станциям Vantage Рго2.

5 Метрологические и технические требования к средствам поверки Таблица 2

Номер пункта документа по поверке

Наименование и тип (условное обозначение) основного или вспомогательного средства поверки; обозначение нормативного документа, регламентирующего технические требования, и (или) метрологические и основные технические характеристики средства поверки

10.1

Термометры сопротивления платиновые выборочные ПТСВ, модификации ПТСВ-2К-1 диапазон измерений температуры от -60 °C до +60 °C, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры ±(0,1 + 0,0017ltl), где Itl- абсолютное значение температуры, °C, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 49400-12

Измеритель температуры многоканальный прецизионный МИТ 8.15, диапазон измерений сопротивления от 10 до 100 Ом, диапазон измерений температуры от -200 до 500 °C пределы абсолютной погрешности при измерении температуры ±(0,001 + З Ю'6 • t) °C, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 19736-11

Камера климатическая, диапазон поддержания температуры от -40 °C до +65 °C и относительной влажности от 10% до 98%

10.2

Гигрометр Rotronic, модификации HygroPalm, исполнение НР23-А, диапазон измерений от 0 до 100 %, предел допускаемой абсолютной погрешности измерений ± 1 %, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 64196-16

Камера климатическая, диапазон поддержания температуры от -40 °C до +65 °C и относительной влажности от 10% до 98%

10.3-

10.6

Рабочий эталон (аэродинамическая измерительная установка) по Государственной поверочной схеме для средств измерений скорости воздушного потока, утвержденной приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от «25» ноября 2019 г. №2815. Диапазон от 0,5 до 60 м/с, абсолютная погрешность ±(0,l+0,02-V) м/с

Комплекс поверочный портативный КПП-4, диапазон воспроизведения и измерений частоты вращения вала от 20 до 15000 об/мин; диапазон измерений угла поворота от 0 до 360°, приделы допускаемой абсолютной погрешности измерений ±(0,003 со) об/мин, со - показания значения частоты вращения вала, об/мин, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений угла поворота ±1°, эегистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 68664-17

10.7

Барокамера, диапазон задания абсолютного давления от 500 до 1100 гПа

Барометр цифровой РТВЗЗО, модификации РТВЗЗОА, диапазон измерений атмосферного давления от 500 до 1100 гПа, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений атмосферного давления ±0,15 гПа, регистрационный

номер в Федеральном информационном фонде по измерений 42508-09

обеспечению единства

10.8

Цилиндр «КНп», номинальная вместимость 100 мл; 2000 мл, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений ±1 мл с номинальной вместимостью 100 мл; £20 мл с номинальной вместимостью 2000 мл, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 33562-06

10.9

Пиргелиометр СНР 1, диапазон измерений от 0,4 до 1,1 кВт/м2, пределы допускаемой относительной погрешности ±4 %, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 48282-11

  • 5.1 Средства поверки должны быть поверены, эталоны - аттестованы.

  • 5.2 Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих

определение метрологических характеристик с требуемой точностью.

  • 6 Требования (условия) по обеспечению безопасности проведения поверки

    • 6.1 При поверке необходимо соблюдать требования: -требования безопасности по ГОСТ 12.3.019, ГОСТ 12.3.006;

-требования безопасности, изложенные в эксплуатационной документации;

-«Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей»;

-«Правила ТБ при эксплуатации электроустановок потребителей»;

  • - в целях обеспечения безопасности работ и возможности выполнения процедур поверки достаточно одного специалиста.

  • 7 Внешний осмотр средства измерений

При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие станции Vantage Рго2 следующим требованиям:

  • - соответствие внешнему виду СИ описанию типа СИ;

  • - наличию знака утверждения типа в месте, указанном в описании типа СИ;

  • - комплектность должна соответствовать эксплуатационной документации на данную станцию Vantage Рго2;

  • - соединения в разъемах питания станции Vantage Рго2 должны быть надежными;

  • - маркировка станции Vantage Рго2 должна быть целой, четкой, хорошо читаемой;

  • - станция Vantage Рго2 не должна иметь дефектов, способных оказать влияние на безопасность проведения поверки и на результаты поверки.

  • 8 Подготовка к поверке и опробование средства измерений

    • 8.1 Подготовка к поверке

    • 8.2 Проверить комплектность станции Vantage Рго2.

    • 8.3 Проверить электропитание станции Vantage Рго2.

    • 8.4 Подготовить к работе и включить станцию Vantage Рго2 согласно ЭД.

    • 8.5 Опробование

      • 8.5.1  Включите станцию.

      • 8.5.2  Убедитесь, что измерительная информация поступает и отображается на устройствах отображения, сообщения об ошибках - отсутствуют.

  • 9 Проверка программного обеспечения средства измерений

    • 9.1 Идентификация встроенного «VPConsole» и автономного ПО осуществляется путем проверки номера версии.

    • 9.2 Включите модуль центрального устройства и зажмите кнопки «DONE» и «+», после этого в бегущей строке на экране Считайте номер версии встроенного ПО «VPConsole» станции Vantage Рго2.

    • 9.3 Для проверки номера версии автономного ПО запустите программу WeatherLink и откройте диалоговое окно About WeatherLink Software. Считайте номер версии автономного ПО «WeatherLink» станции Vantage Рго2.

    • 9.4 Результаты идентификации программного обеспечения считают положительными, если считанные данные о ПО соответствуют таблице 3.

Таблица 3

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Встроенное

Автономное

Идентификационное наименование ПО

VPConsole

WeatherLink

Номер версии (идентификационный номер) ПО

не ниже 1.00

не ниже 5.6.0

  • 10 Определение метрологических характеристик

    • 10.1 Проверка диапазона и определение погрешности каналов измерений температуры воздуха:

      • 10.1.1 Поместите в климатическую камеру модуль измерительный станции Vantage Рго2, и эталонный термометр, по возможности ближе к первичному измерительному преобразователю температуры и влажности воздуха).

      • 10.1.2 Подключите эталонный термометр к МИТ согласно ЭД.

      • 10.1.3 Задавайте значения температуры в климатической камере в пяти точках, равномерно распределенных по диапазону измерений.

      • 10.1.4 Фиксируйте показания TiaM станции Vantage Рго2 первичного преобразователя температуры и влажности на модуле центрального устройства и показания t3T эталонного термометра.

      • 10.1.5 Вычислите абсолютную погрешность измерений температуры воздуха, At °C, по формуле:

At = tli3M “ t3T

  • 10.1.6 Результаты считаются положительными, если абсолютная погрешность измерений температуры воздуха не превышает ±0,5 °C.

  • 10.2 Проверка диапазона и определение погрешности каналов измерений относительной влажности воздуха с выполняется в следующем порядке:

    • 10.2.1 Поместите в климатическую камеру модуль измерительный станции Vantage Рго2 и гигрометр Rotronic, по возможности ближе к первичному измерительному преобразователю температуры и влажности воздуха.

    • 10.2.2 Задавайте значения относительной влажности воздуха в пяти точках равномерно распределенных по диапазону измерений.

    • 10.2.3 Фиксируйте показания (рИЗм первичного преобразователя температуры и влажности на экране станции Vantage Рго2, а эталонные значения влажности (рэт фиксируйте с помощью гигрометра Rotronic.

    • 10.2.4 Вычислите абсолютную погрешность измерений влажности воздуха, Аф, %, по формуле:

Аф = физм--фзт

  • 10.2.5 Результаты считаются положительными, если погрешность измерений влажности воздуха не превышает ±3 % в диапазоне от 10 % до 90 % включительно, и ±4 % в диапазоне свыше 90 % до 98 %.

  • 10.3 Проверка диапазона и определение погрешности канала измерений скорости воздушного потока выполняется в следующем порядке:

    • 10.3.1 Первичная и периодическая поверка канала измерений скорости воздушного потока станции Vantage Рго2 выполняется в следующем порядке:

    • 10.3.2 Закрепите первичный измерительный преобразователь скорости и направления воздушного потока станции Vantage Рго2 в рабочей зоне аэродинамической измерительной установки (далее-эталон).

    • 10.3.3 Включите станцию Vantage Рго2.

    • 10.3.4 Перед определением погрешности измерений скорости воздушного потока проведите технологический прогон станции Vantage Рго2 при скорости воздушного потока (10±1) м/с в течение 5 минут.

    • 10.3.5 Задавайте эталоном значения скорости воздушного потока в пяти точках, равномерно распределенных по диапазону измерений.

    • 10.3.6 На каждой заданной скорости воздушного потока V3T фиксируйте показания первичного преобразователя скорости и направления воздушного потока на экране станции Vantage Pro2 Уизм.

    • 10.3.7 Вычислите абсолютную погрешность измерений скорости воздушного потока AV в диапазоне от 0,5 до 20 м/с включительно, м/с, и относительную погрешность измерений скорости воздушного потока 6V в диапазоне свыше 20 до 60 м/с, %, по формулам:

А V = V изм " Var,

<57 =         100%

Уэт

  • 10.3.8 Результаты считаются положительными, если абсолютная погрешность измерений скорости воздушного потока не превышает ±1 м/с в диапазоне от 0,5 до 20 м/с включительно, а относительная ±5 % в диапазоне свыше 20 до 60 м/с.

  • 10.4 Допускается проведение периодической поверки канала измерений скорости воздушного потока станции Vantage Рго2 выполняется в следующем порядке:

    • 10.4.1 Присоедините раскручивающие устройство из состава комплекта поверочного портативного КПП-4 к первичному измерительному преобразователю скорости и направления воздушного потока станции Vantage Рго2.

    • 10.4.2 Установите на пульте управления КПП-4 значения частоты вращения оси раскручивающего устройства в пяти точках равномерно распределенных по диапазону измерений (соответствие частоты вращения и скорости воздушного потока указано в таблице 3.

Таблица 3

Значение частоты вращения, об/мин

Эквивалентные значения скорости воздушного потока, Уэт, м/с

50

0,85

100

1,7

150

2,55

300

5,1

600

10,2

Значение частоты вращения, об/мин

Эквивалентные значения скорости воздушного потока, Уэт, м/с

1200

20,4

3500

59,5

  • 10.4.3 На каждой имитируемой скорости воздушного потока фиксируйте значения, измеренные станцией Vantage Рго2, УЮм и значения эталонные, Уэтиз таблицы 3 в зависимости от установленной на пульте КПП-4 частоты вращения.

  • 10.4.4 Вычислите абсолютную погрешность измерений скорости воздушного потока ДУ в диапазоне от 0,5 до 20 м/с включительно, м/с, и относительную погрешность измерений скорости воздушного потока 5V в диапазоне свыше 20 до 60 м/с, %, по формулам:

ДУ = Уизм - Уэт,

5V = VK3M-V,T 100%

*эт

  • 10.4.5 Результаты считаются положительными, если погрешность измерений скорости воздушного потока не превышает ±1 м/с в диапазоне от 0,5 до 20 м/с включительно, а относительная ±5 % в диапазоне свыше 20 до 60 м/с.

  • 10.5 Проверка диапазона и определение погрешности канала измерений направления воздушного потока:

    • 10.5.1 Первичная и периодическая поверка канала измерения направления воздушного потока станции Vantage Рго2 выполняется в следующем порядке:

    • 10.5.2 Установите первичный измерительный преобразователь скорости и направления на лимб из состава комплекса поверочного портативного КПП-4 так, чтобы показания станции Аизм составляли (0± 1)° и соответствовали значению 0 на лимбе.

    • 10.5.3 Разместите лимб с первичным преобразователем скорости и направления в рабочей зоне аэродинамической измерительной установки (далее - эталон) навстречу потоку. Включите станцию Vantage Рго2.

    • 10.5.4 Установите скорость воздушного потока в рабочей зоне эталона равную 1 м/с и следите за показаниями на экране модуля центрального устройства. Показания на экране станции должны установиться на значении (0 ± 6)°.

    • 10.5.5 Повторите операцию по п. 10.5.4 на скорости воздушного потока 30 м/с. Показания на экране модуля центрального устройства должны установиться на значении (0 ± 6)°.

    • 10.5.6 Повторите п. 10.5.4 задавая лимбом значения направления воздушного потока в четырех точках, равномерно распределенных по диапазону измерений.

    • 10.5.7 На каждом заданном значении фиксируйте показания первичного преобразователя скорости и направления воздушного потока на экране станции Vantage Рго2 АНзм и значения Фэт, заданные лимбом.

    • 10.5.8 Вычислите абсолютную погрешность ДФ измерений направления воздушного потока по формуле:

ДФ = Физу - Фэт,

  • 10.5.9 Результаты считаются положительными, если абсолютная погрешность измерений направления воздушного потока не превышает ± 6°.

  • 10.6 Допускается проведение периодической поверки канала измерения направления воздушного потока станций Vantage Рго2 выполняется в следующем порядке:

    • 10.6.1 Установите первичный измерительный преобразователь скорости и направления на лимб из состава комплекса поверочного портативного КПП-4 так, чтобы показания станции Аизм составляли (0±1)° и соответствовали значению 0 на лимбе.

    • 10.6.2 Задайте лимбом значения направления воздушного потока в пяти точках равномерно распределённых по всему диапазону измерений.

    • 10.6.3 На каждом заданном значении фиксируйте показания первичного измерительного преобразователя скорости и направления воздушного потока на экране станции Vantage Рго2 Физм по каналу измерений направления воздушного потока и значения Фэт, заданные лимбом.

    • 10.6.4 Вычислите абсолютную погрешность ДФ измерений направления воздушного потока по формуле:

ДФ = Физм. ~ Фэт,

  • 10.6.5  Результаты считаются положительными, если погрешность измерений направления воздушного потока не превышает ±6°.

  • 10.7 Проверка диапазона и определение погрешности канала измерений атмосферного давления выполняется в следующем порядке:

    • 10.7.1 Разместите модуль центрального устройства в барокамере.

    • 10.7.2 Подключите барометр РТВЗЗОА к барокамере.

    • 10.7.3 Убедитесь, что значение высоты над уровнем моря станции Vantage Рго2 установлено равное нулю.

    • 10.7.4  Задавайте значения атмосферного давления в пяти точках равномерно распределенных по диапазону измерений.

    • 10.7.5 Фиксируйте показания первичного преобразователя давления станции Vantage Рго2 на дисплее модуля центрального устройства, а эталонного барометра с его дисплея.

    • 10.7.6 Вычислите абсолютную погрешность измерений атмосферного давления, ДР, гПа, для станции Vantage Рго2 по формуле:

ДР = Р ИЗМ Р эт

  • 10.7.7 Результаты считаются положительными, если абсолютная погрешность измерений атмосферного давления не превышает ±1 гПа.

10.8 Проверка диапазона и определение погрешности канала измерений количества осадков выполняется в следующем порядке:

  • 10.8.1 Установите модуль измерительный на ровную твердую поверхность

  • 10.8.2 С помощью цилиндра 2-го класса точности «К1ш» наполняйте приемную камеру осадкомера водой в пяти точках равномерно распределенных по диапазону измерений, не допуская перелива (соответствие количества жидкости и количества осадков указано в таблице 4):

Таблица 4

Количество жидкости, мл

Количество осадков, мм

4,3

0,2

8,6

0,4

21,4

1

63,8

3

106,2

5

  • 10.8.3 Фиксируйте показания первичного измерительного преобразователя станции Vantage Рго2 М изм на экране станции.

  • 10.8.4 Вычислите абсолютную погрешность измерений количества осадков, АЛ/ в диапазоне от 0,2 до 5 мм включительно, и относительную погрешность измерений количества осадков 5М в диапазоне свыше 5 до 999,8 мм, %, по формулам:

AM Мизм — М?Т

5М = М"ЗИ - мэт . 100 %

  • 10.8.5 Результаты поверки считаются положительными, если абсолютная погрешность измерений количества осадков не превышает ±0,2 мм в диапазоне от 0,2 до 5 мм, а относительная ±4 % в диапазоне от 5 до 999,8.

  • 10.9 Проверка диапазона и определение погрешности канала измерений энергетической освещенности осуществляется в следующем порядке:

  • 10.9.1 Разместите стол на ровном, открытом участке земли, так чтобы при любом положении солнца не происходило затемнения стола. Поставьте модуль измерительный станции Vantage Рго2 и эталонный пиргелиометр на стол.

  • 10.9.2 Подключите пиргелиометр к вольтметру согласно ЭД.

  • 10.9.3 Производите замеры энергетической освещенности в течении светового дня, снимая показания каждые 30 мин.

  • 10.9.4   Фиксируйте показания первичного измерительного преобразователя энергетической освещенности станции Vantage Рго2 Ghsm, на экране станции и показания эталонного пиргелиометра G3T.

  • 10.9.5  Вычислите относительную погрешность измерений энергетической освещенности 5G, %, по формуле:

SG = Сизм ~ Сзт • 100 %

Сэт

  • 10.9.6  Результаты поверки считаются положительными, если относительная погрешность измерений энергетической освещенности не превышает ±20 %.

  • 11 Подтверждение соответствия средства измерений метрологическим требованиям

В результате анализа характеристик, полученных в результате поверки, делается вывод о пригодности дальнейшего использования средства измерений. Критериями пригодности являются соответствие погрешностей средства измерений п. 10.1.6, 10.2.5, 10.3.8-10.4.5, 10.5.9-10.6.5, 10.7.7, 10.8.5, 10.9.6 настоящей методики поверки.

  • 12 Оформление результатов поверки

    • 12.1 Сведения о результатах поверки станции Vantage Рго2 передаются в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений в установленном порядке. Знак поверки при необходимости наносится на свидетельство о поверке.

    • 12.2 Протокол оформляется по запросу.

    • 12.3 В процессе поверки пломбировка не нарушается.

9

Настройки внешнего вида
Цветовая схема

Ширина

Левая панель