Методика поверки «Измерители параметров ветра ультразвуковые ИПВ-У» (МЕСП.416136.001 Д6)

УТВЕРЖДАЮ

Руководитель ГЦИ СИ ФГУП

УТВЕРЖДАЮ

ГЦИ СИ ФБУ

. Швыдун

201Л

осени»

Инструкция

ИЗМЕРИТЕЛИ ПАРАМЕТРОВ ВЕТРА УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ ИПВ-У

Методика поверки

МЕСП.416136.001 Д6

СОДЕРЖАНИЕ

• 1 Операции поверки

• 2 Средства поверки

• 3 Требования к квалификации поверителей

• 4 Требования безопасности

• 5 Условия поверки и подготовка к ней

• 6 Проведение поверки

• 7 Оформление результатов поверки

Приложение А Основные метрологические характеристики измерителя параметров

ветра ультразвукового ИПВ-У

Приложение Б Форма протокола поверки

Настоящая методика поверки распространяется на измеритель параметров ветра ультразвуковой ИПВ-У (далее - измеритель) и устанавливает методы и средства первичной и периодических поверок ИПВ-У.

Основные метрологические характеристики ИПВ-У приведены в Приложении А. Интервал между поверками - 1 год.

• 1.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции, приведенные в таблице 1.

Таблица 1

• 1.2 При отрицательных результатах одной из операций, указанных в таблице 1, поверка прекращается.

• 1.3 Измеритель модификации ИПВ-У-АД считать поверенным, если результаты поверки по каналу измерений параметров ветра и результаты поверки по каналу измерения атмосферного давления - положительные.

• 1.4 Поверку следует проводить:

• - в объеме периодической поверки - ежегодно;

• - в объеме первичной поверки - один раз в четыре года;

• - в объеме первичной поверки - после каждого ремонта (внеплановая поверка);

• - в объеме периодической поверки - перед вводом в эксплуатацию после хранения более 18 месяцев.

• 2.1 Перечень основных и вспомогательных средств поверки приведен в таблице 2.

Таблица 2

• 2.2 Все средства измерений, перечисленные в таблице 2, должны иметь необходимую эксплуатационную документацию и действующие свидетельства о поверке (или оттиски поверительных клейм в технической документации).

• 2.3 Допускается применение других средств измерений и вспомогательных средств, обеспечивающих определение метрологических характеристик ПК с требуемой точностью.

• 3.1 К работе по поверке допускаются лица, прошедшие специальную подготовку и имеющие подтвержденное (действующим документом) право проведения поверки средств измерений метеорологического назначения.

• 4.1 При проведении поверки необходимо руководствоваться общими правилами техники безопасности, производственной санитарии, охраны окружающей среды и указаниями по технике безопасности, содержащимися в эксплуатационной документации на ИПВ-У и средства поверки.

• 4.2 При проведении поверки должны быть соблюдены требования:

-ГОСТ 12.3.019-80 «Система стандартов безопасности труда. Испытания и измерения электрические. Общие требования безопасности»;

- ГОСТ 12.1.019-2009 «Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты»;

• - «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей».

• 5.1 При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

• - температура окружающего воздуха, °C              от 15 до 25;

• - атмосферное давление, гПа                         от 840 ± 1070;

• - относительная влажность, %                        от 30 до 80;

• - напряжение питающей сети переменного тока, В     от 187 до 242;

• - частота напряжения питающей сети, Гц              от 47,5 до 52,5.

• 5.2 Подготовка к первичной и периодическим поверкам

Общие требования

• 5.2.1 Проверить наличие свидетельств (отметок) о предыдущей (при периодической поверке) поверке измерителя, срок действия свидетельств о поверке используемых средств поверки.

• 5.2.2 С помощью используемых средств поверки измерить и проверить соответствие температуры, относительной влажности окружающего воздуха и атмосферного давления требованиям п.5.1.

• 5.2.3 Подготовить к работе поверяемый измеритель и средства поверки в соответствии с их эксплуатационной документацией.

• 6 Проведение поверки

• 6.1.1 При внешнем осмотре должно быть установлено:

• - отсутствие у составных частей проверяемого измерителя видимых механических повреждений;

• - отсутствие повреждений кабелей и разъемов;

• - исправность органов управления и четкость фиксации переключателей;

• - четкость и хорошая различимость маркировочных надписей на блоках.

• 6.1.2 Результаты внешнего осмотра считать положительными, если выполняются требования п. 6.1.1.

• 6.2.1 Для проверки электрического сопротивления изоляции блока питания (БП): -произвести соединение БП и кабеля питания (МЕСП.685631.020) посредством

разъема «50 Гц 220 В».

• - выключатель «СЕТЬ», расположенный под крышкой БП, перевести в положение “ВКЛ”.

• - присоединить щуп мегаомметра к контакту «-*-» БП, другой - к замкнутым штырям вилки сетевой кабеля питания;

• - измерить мегаомметром сопротивление изоляции согласно инструкции по эксплуатации мегаомметра;

• 6.2.2 Для проверки электрического сопротивления изоляции блока управления (БУ):

-произвести соединение БУ и кабеля питания (МЕСП.685631.019) посредством разъема «50 Гц 220 В».

• - выключатель «СЕТЬ» 220 В 50 Гц, расположенный на задней стенке БУ, перевести в положение « | ».

• - присоединить щуп мегаомметра к контакту «-*-» БУ, другой - к замкнутым штырям вилки сетевой кабеля питания;

• - измерить мегаомметром сопротивление изоляции согласно инструкции по эксплуатации мегаомметра;

Результаты проверки электрического сопротивления изоляции считать положительными, если при всех измерениях по п. 6.2 полученные значения электрического сопротивления не менее 20 МОм.

При опробовании проверяется правильность функционирования полностью собранного и включенного в соответствии с РЭ измерителя.

• 6.3.1 Соединить узлы и блоки измерителя технологическими кабелями в соответствии со схемой электрической (Приложение А рис.1 МЕСП.416136.001 РЭ).

• 6.3.2 Подключить сетевые кабели измерителя к сети переменного тока напряжением 220 В, 50 Гц и включить измеритель в соответствии МЕСП.416136.001 РЭ.

• 6.3.3 Обеспечить изоляцию устройства измерительного (УИ) от воздействия случайных ветровых движений воздуха.

Результаты опробования считают положительными, если на дисплее БУ отображаются численные значения метеопараметров, соответствующие условиям в помещении:

• - показания скорости ветра - равны нулю (штиль);

• - показания направления ветра - равны нулю (штиль);

• - показания атмосферного давления (для модификации ИПВ У АД) - близки к нормальному.

• 6.4 Проверка идентификационных данных программного обеспечения Проверку идентификационных данных ПО, используемых в измерителе, выполняют сличением данных, отображаемых на дисплее БУ в меню идентификации ПО, с данными, указанными в технической документации на измеритель.

Результаты проверки считают положительными, если идентификационные данные ПО соответствуют таблице 3.

Таблица 3

• 6.5.1 Проверка диапазона и определение погрешности измерений горизонтальной составляющей скорости ветра (первичная поверка).

  • 6.5.1.1 Установить УИ измерителя в рабочий участок аэродинамической трубы (далее - АТ), входящей в состав Государственного специального эталона (ГСЭ) единицы скорости воздушного потока ГЭТ 150-2012 по ГОСТ 8.542-86, при этом:

• - используя штатное крепление, установить УИ на стол координатного устройства;

• - используя квадрант оптический КО-ЗО, ориентировать вертикальный держатель УИ с отклонением от вертикали не более ± 0,5°;

• - вращая стол координатного устройства, совместить стрелку-ориентир «СЕВЕР» УИ с нулевой отметкой (с направлением оси воздушного потока АТ);

• - используя крепежные элементы, жестко зафиксировать УИ в рабочем участке АТ.

• 6.5.1.2 Соединить узлы и блоки измерителя технологическими кабелями в соответствии со схемой электрической (Приложение А рис.1 МЕСП.416136.001 РЭ).

• 6.5.1.3 Подключить сетевые кабели измерителя к сети переменного тока напряжением 220 В, 50 Гц и включить измеритель в соответствии с Руководством по эксплуатации МЕСП.416136.001 РЭ.

• 6.5.1.4 Подготовить к работе АТ в соответствии с ее Руководством по эксплуатации

• 6.5.1.5 Для проверки нижнего предела диапазона измерений горизонтальной составляющей скорости ветра - включить АТ и установить скорость воздушного потока V_3T, в пределах (0,6 ± 0,2) м/с.

На БУ выбрать режим отображения текущих показаний скорости и направления ветра (без осреднения). Понижать скорость воздушного потока до отображения значений измеренной скорости V_x на дисплее БУ равных 0 м/с (штиль). Убедится, что скорость воздушного потока при этом менее 0,4 м/с.

• 6.5.1.6 Для проверки верхнего предела диапазона измерений установить скорость воздушного потока V_3T в АТ в пределах (58 ±1) м/с.

Повышать скорость воздушного потока и убедится в наличии показаний скорости V_x на дисплее БУ превышающих 60 м/с. Оценка погрешности измерений при этом не проводится.

Результаты проверки диапазона измерений считать положительными, если показания 0 м/с получены при значениях 0,4 м/с и менее (нижний предел диапазона измерений), а при скорости воздушного потока от 58 м/с и более - наблюдалась индикация значений 60 м/с и более (верхний предел диапазона измерений).

• 6.5.1.7 Для определения погрешности измерителя при измерении горизонтальной составляющей скорости ветра V_x установить скорость воздушного потока V_3T, в пределах (1,0 ± 0,5) м/с. На БУ выбрать режим отображения показаний скорости и направления ветра с осреднением 2 мин.

Не менее чем через 2 мин после установления заданной скорости снять показание V_x дисплея БУ.

Погрешность измерителя в точке 1,0 м/с определить по формуле:

AV_X = V_X-V_3T                        (1)

Результат (V_x) внести в таблицу 2 протокола первичной поверки Приложения Б.

Результаты считать положительными, если выполняется неравенство:

|AУ_х| < (0,2+0,03 V_x) м/с.                   (2)

• 6.5.1.8 Действия п. 6.5.1.7 выполнить для следующих значений скоростей воздушного потока: (10,0 ± 0,5); (20,0 ± 0,5); (30,0 ± 0,5); (40,0 ± 0,5); (50,0 ± 0,5) и (59,0 ± 0,5) м/с. Полученные результаты так же внести в таблицу 2 протокола первичной поверки Приложения Б.

Результаты поверки погрешности измерителя при измерении горизонтальной составляющей скорости ветра считать положительными, если AV_X для всех заданных скоростей удовлетворяет неравенству (2):

ПРИМЕЧАНИЕ: Действия п.п. 6.5.1.5 и 6.5.1.6 по проверке диапазона измерений допускается совмещать с действиями п.п. 6.5.1.7 и 6.5.1.8 по проверкам погрешностей измерителя при измерении горизонтальной составляющей.

• 6.5.2 Проверка диапазона и определение погрешности измерений вертикальной составляющей скорости ветра (первичная поверка).

  • 6.5.2.1 Для проверки верхнего предела диапазона измерений и определения погрешности вертикальной составляющей скорости ветра, направленной вверх по вертикали (по направлению от поверхности Земли), наклонить ось УИ относительно вертикали по направлению к потоку на угол а, равный (10 ± 0,5)°, сохраняя при этом ось УИ в вертикальной плоскости, совпадающей с осью воздушного потока, создаваемого АТ. Измерение наклона выполнить с помощью квадранта КО-ЗО.

    • 6.5.2.1.1 Включить АТ и задать скорость воздушного потока V_X3T в пределах (22^-23) м/с, что соответствует вертикальной составляющей V_y3T скорости ветра около

• 4 м/с, рассчитываемой по формуле:

Ууэт = Ухэт sin 10 = 0,17 У_хэт              (3)

На БУ выбрать режим отображения текущих показаний скорости и направления ветра (без осреднения). Увеличивать скорость воздушного потока до значения, при котором значения вертикальной составляющей скорости ветра V_y на дисплее БУ превысят

• 5 м/с.

Результат поверки верхнего предела диапазона измерений считать положительным, если превышение наблюдается при значении V_{y эт} > 4,6 м/с.

• 6.5.2.1.2 Задать скорость воздушного потока V_X3T в пределах от 5 до 6 м/с, что соответствует вертикальной составляющей скорости в пределах от 0,85 до 1,02 м/с.

На БУ выбрать режим отображения показаний скорости и направления ветра с осреднением 2 мин. Не менее чем через 2 мин после установления заданной скорости снять показание V_y на дисплее и измерить фактическое значение скорости воздушного потока V_x эт, создаваемое АТ.

Определить погрешность измерителя в точке 1,0 м/с по формуле:

AV_y = V_y-0,17V_x3T                     (4)

Результаты внести в таблицу 3 протокола первичной поверки Приложения Б.

Результаты поверки считать положительными, если выполняется неравенство:

|AV_y | < (0,2+0,051V_y|), м/с                   (5)

• 6.5.2.1.3 Выполнить действия по п. 6.5.2.1.2, задавая значения скоростей V_y3T: (2,0 ±0,1); (3,0 ± 0,1); (4,0 ± 0,1) и (5,0 ± 0,1) м/с, - соответствующие значениям скоростей воздушного потока V_X3T на оси АТ (11 + 12); (164-17); (22-г23) и (28-г29) м/с.

Результаты внести в таблицу 3 протокола первичной поверки Приложения Б.

Результаты поверки считать положительными, если выполняется неравенство (5).

6.5.2.2 Для проверки нижнего предела диапазона измерений и определения погрешности вертикальной составляющей скорости ветра, направленной вниз по вертикали (по направлению к поверхности Земли), наклонить ось УИ относительно вертикали по направлению к потоку на угол а, равный (350±0,5)° и повторить действия п.п. 6.5.2.1.1-6.5.2.1.3, при этом все показания вертикальной составляющей ветра на дисплее БУ должны иметь знак «-».

• 6.5.3 Проверка диапазона и определение погрешности измерений направления горизонтальной составляющей скорости ветра (первичная поверка).

  • 6.5.3.1 Выполнить действия по п.п. 6.5.1.1-6.5.1.4.

  • 6.5.3.2 Установить скорость воздушного потока в АТ (10,0 ± 0,5) м/с (стрелка-ориентир установлена на угол 0° по координатному устройству). На БУ выбрать режим отображения показаний скорости и направления ветра с осреднением 2 мин. Через 2 мин снять показания направления ветра с дисплея БУ (далее - значение угла ф).

Определить абсолютную погрешность измерения направления ветра по формуле:

Аср = Ф - ф_эт                                   (6)

где: ф_зт - значение угла, отсчитанное по лимбу координатного устройства. Результаты внести в таблицу 4 протокола первичной поверки Приложения Б Результаты считать положительными, если значение Аф удовлетворяет неравенству:

|Аф1<5°                            (7)

• 6.5.3.3 Выполнить измерения по п.6.5.3.2 для значений углов 90, 180, 270 и 359° между направлением воздушного потока и ориентиром «СЕВЕР» измерителя.

• 6.5.3.4 Все измерения по п.п. 6.5.3.2 и 6.5.3.3 выполнить для значений скоростей воздушного потока (30 ± 0,5) и (50 ± 0,5) м/с.

Результаты внести в таблицу 4 протокола первичной поверки Приложения Б.

Результаты считать положительными, если значение Аф удовлетворяет неравенству (7)

• 6.5.4 Определение нестабильности воспроизведения зависимости скорости ультразвука от температуры окружающей среды в диапазоне от минус 50 до 50 °C, при относительной влажности не более 60 %».

  • 6.5.4.1 Поместить УИ в климатическую камеру (далее - камеру). БУ и БП разместить вне камеры. Эталонный термометр разместить в непосредственной близости каркаса с акустическими преобразователями. Соединить узлы и блоки измерителя технологическими кабелями в соответствии со схемой электрической (Приложение А рис. 1 МЕСП.416136.001 РЭ).

  • 6.5.4.2 Установить в камере температуру (20,0 ± 0,5) °C. Относительную влажность в камере поддерживать не более 60 %.

Выдержать У И при заданной температуре в течение 30 мин и, с интервалом 10-15 с, снять пять показаний скорости ультразвука С).

Определить среднее значение показаний скорости ультразвука при заданной температуре по формуле:

С_СР2о = ВД/5,                          (8)

где: С( - значение однократного измерения,

• i - номер измерения (i = 1,2,3,4,5).

Определить погрешность воспроизведения ДС20 в точке (20,0 ± 0,5) °C по формуле: С20 ^— С_Ср20 " С_Кап20>                            (9)

где С_кал20 - значение скорости ультразвука в точке 20,0 °C, приведенное в формуляре проверяемого экземпляра измерителя (Раздел 9 Данные калибровки при выпуске из производства).

• 6.5.4.3 Повторить операции п.6.5.4.2 для значений температур в камере (50,0 ± 0,5), (40,0 ± 0,5), (30,0 ± 0,5), (0,0 ± 0,5), минус (20,0 ± 0,5), минус (30,0 ± 0,5), минус (40,0 ± 0,5) и минус (50,0 ± 0,5) °C.

Полученные значения Су и | АСт| внести в таблицу 5 протокола поверки Приложени-яБ.

Результаты проверки погрешности воспроизведения зависимости измеряемых скоростей ультразвука от температуры считать положительными, если полученные значения |ДС| удовлетворяют неравенству |ДС| <1 м/с для всех значений температур.

• 6.5.5 Определение метрологических характеристик канала измерений атмосферного давления (для модификации ИПВ-У-АД)

  • 6.5.5.1 Подготовить к работе эталонный барометр с устройством для создания и поддержания абсолютного давления в диапазоне от 600 до 1100 гПа.

Штуцер датчика атмосферного давления с помощью вакуумной трубки герметично соединить с выходным штуцером эталонного барометра и устройства создания и поддержания абсолютного давления.

Для выравнивания давления в соединительной магистрали на 10-15 с открыть, а затем закрыть клапан, соединяющий рабочую магистраль с атмосферой.

• 6.5.5.2 Установить давление (1080±1)гПа, соответствующее верхнему пределу диапазона измерений атмосферного давления, выдержать при этом давлении в течение 5 мин, затем плавно снизить давление до (600 ± 1) гПа - нижнего предела диапазона измерений и через 5 мин приступить к определению погрешности и проверке диапазона измерений.

• 6.5.5.3 Последовательно (прямой ход) задать значения давлений Р_эт|: (600 ±1); (700 ± 1); (800 ± 1); (900 ± 1); (1000 ± 1) и (1080 ± 1) гПа.

При каждом значении заданного давления Р_эт , с интервалом 1 мин произвести три отсчета показаний измерителя, по которым рассчитать среднее арифметическое значение Ризм i*

• 6.5.5.4 После выдержки в течение 5 мин под воздействием верхнего предельного значения давления снять показания по п.6.5.4.3 для значений давлений в обратном порядке (обратный ход).

• 6.5.5.5 Рассчитать абсолютную погрешность APj измерений атмосферного давления по формуле:

АР, = Pi изм-Pi эт,                               (10)

где i = 1, 2, ...6

Полученные значения Pj _изм занести в таблицу 6 протокола первичной поверки Приложения Б.

Результаты проверки диапазона и определения погрешности ИК атмосферного давления считать положительными, если все значения АР; удовлетворяют неравенству |ДР;| < 0,3 гПа.

• 7.1 Положительные результаты поверки измерителя оформить в виде свидетельства о поверке установленного образца и заверенной поверителем записью в разделе 13.5 формуляра МЕСП.416136.001 ФО.

• 7.2 При отрицательных результатах поверки измеритель бракуют и выдают извещение о непригодности с указанием причин непригодности.

Начальник отдела ГЦИ СИ ФБУ «ГНМЦ Минобороны России»

Руководитель НИЛ-2540

ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»

Приложение А (обязательное)

Таблица А1

•                                        Приложение Б

(Рекомендуемое)

Форма протокола поверки измерителя параметров ветра ультразвукового ИПВ-У (ИПВ-У-АД)

ПРОТОКОЛ №_____

поверки изделия «Измеритель параметров ветра ультразвуковой ИПВ-У (ИПВ-У-АД)» МЕСП.416136.001

• 1 Объект испытаний: измеритель параметров ветра ультразвуковой ИПВ-У (ИПВ-У-АД)

МЕСП.416136.001 зав.№__________(далее по тексту - измеритель).

• 3 Методика поверки: Поверка проводится в соответствии с документом МЕСП.416136.001 МП Методика поверки.

• 4 Условия проведения поверки:__________________________

  Температура окружающего воздуха, °C
  Атмосферное давление, гПа
  Относительная влажность, %

5 Использованные эталонные СИ и оборудование: представлены в таблице 1. Таблица 1

• 6.1 Изделие соответствует требованиям документации в части комплектности и маркировки. В составных частях измерителя не обнаружено повреждений корпусов и переключателей, дефектов деталей наружных конструкций датчиков, повреждений кабелей и разъемов, при наличии которых изделие не может быть допущено к применению в соответствии с РЭ.

• 6.2 Результаты определения погрешности ПК горизонтальной составляющей скорости воздушного потока (V_{x изм}) изделия приведены в таблице 2.

Таблица 2

6.3 Результаты определения погрешности ИК вертикальной составляющей скорости воздушного потока (ветра) изделия приведены в таблице 3.

Таблица 3

6.4 Результаты определения погрешности ИК направления воздушного потока (ветра) приведены в таблице 4.

Таблица 4

6.5 Результаты проверки погрешности воспроизведения скоростей ультразвука в зависимости от температуры воздуха приведены в таблице 5.

Таблица 5

6.6 Результаты определения погрешности ИК атмосферного давления приведены в таблице 6.

Таблица 6

Образец измерителя параметров ветра ультразвуковой ИПВ-У (ИПВ-У-АД)

МЕСП.416136.001 , зав. №___________по результатам первичной (периодической) по

верки признан годным к применению в качестве рабочего средства измерений.

Дата

подпись

Поверитель (ФИО)