Методика поверки «ГСИ. КОМПЛЕКСЫ ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ СПЕЦИАЛЬНЫЕ МКС-М5Г» (МП 2540-0041-2018)
Федеральное государственное унитарное предприятие
«Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И.Менделеева» ФГУП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева»
УТВЕРЖДАЮ
ФГУП«ВНИИМ и
. Пронин
И.о. директора
Д.И.Менделеева»
2 * » о
/о ж ж
?
--
Государственная система обеспечения единства измерений
КОМПЛЕКСЫ ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ СПЕЦИАЛЬНЫЕ МКС-М5Г
МЕТОДИКА ПОВЕРКИ
МП 2540-0041-2018
И.о. руководителя лаборатории
Инженер 1 категории лаборатории
ФГУП «ВНИИМ им.Д.И.Менделеева»
П.К. Сергеев
г. Санкт-Петербург 2018 г.
Комплексы гидрологические специальные МКС-М5Г (далее - комплексы МКС-М5Г) предназначены для автоматических измерений уровня воды, температуры воды, количества атмосферных осадков, атмосферного давления и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверки.
Интервал между поверками 3 года.
При отрицательных результатах одной из операций поверка прекращается.
Методикой поверки предусмотрена периодическая поверка в ограниченном диапазоне измерений и периодическая поверка ограниченного набора измерительных каналов, с обязательным занесением данной информации в свидетельство о поверке.
Примечания:
-
1) В случае выхода из строя первичного измерительного преобразователя (датчика) комплекса МКС-М5Г, в течение интервала между поверками, допускается проводить ремонт вышедшего из строя датчика или его замену на однотипный, исправный с проведением поверки измерительного канала (ИК), в котором проводилась замена/ремонт датчика, в объеме операций первичной поверки.
-
2) В случае добавления новых ИК в существующий комплекс МКС-М5Г, имеющий действующее свидетельство о поверке, необходимо проведение поверки только вновь добавленных ИК в соответствии с утвержденной методикой поверки в объеме операций первичной поверки.
-
3) Результаты поверки комплекса МКС-М5Г по пунктам 1) и/или 2) примечания оформляются свидетельством о поверке (дополнительным), срок действия свидетельства о поверке (дополнительного) должен быть таким же, как срок действия свидетельства о поверке комплекса МКС-М5Г. В свидетельстве о поверке (дополнительном) указываются поверенные каналы и обновленный состав всей комплекса МКС-М5Г. Свидетельство о поверке и свидетельство о поверке (дополнительное) на комплекс МКС-М5Г хранятся совместно.
1 Операции поверки Таблица 1
Наименование операции |
Номер пункта МП |
Операции проводимые при поверке | |
Первичной |
Периодической | ||
Внешний осмотр |
6.1 |
+ |
+ |
Опробование |
6.2 |
+ |
+ |
Подтверждение соответствия ПО |
6.3 |
+ |
+ |
Определение метрологических характеристик:
|
6.4
|
+ |
+ |
Продолжение таблицы 1
Наименование операции |
Номер пункта МП |
Операции проводимые при поверке | |
Первичной |
Периодической | ||
Определение метрологических характери- |
6.5* |
- |
+ |
стик в условиях эксплуатации: - канала измерений температуры воды |
6.5.1 | ||
- канала измерений количества атмосферных |
6.5.2 | ||
осадков | |||
- канала измерений уровня воды с датчиками уровня барботажного типа |
6.5.3 | ||
- канала измерений уровня воды с датчиками |
6.5.4 | ||
уровня радарного типа - канала измерений уровня воды с датчиками |
6.5.4 | ||
уровня гидростатического типа - канала измерений атмосферного давления |
6.5.4 |
* Производиться при нецелесообразности демонтажа оборудования комплексов МКС-М5Г
2 Средства поверки и вспомогательное оборудование 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 |
6.3 |
Персональный компьютер с терминальной программой. |
6.4 |
Калибратор давления СРС8000, диапазон измерений от 0 до 0,3 МПа, приделы приведенной погрешности измерений ±0,01 %, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений (далее - per. номер) 59862-15. Рулетка измерительная металлическая 2 класса точности по ГОСТ 7502-98 с диапазоном измерений от 0 до 20 м. Гири с номинальной массой: 1 г, 20 г, 40 г, 100 г, 1 кг, 5 кг, 10 кг, 15 кг, 30 кг, класс точности F2 по ГОСТ OIML R 111-1-2009. Комплекс поверочные портативные КПП-1, диапазон измерений от 5 до 1100 гПа, приделы абсолютной погрешности ±0,1 гПа, per. номер 66485-17. Термостат жидкостной серии 7000, модификации 7012, диапазон воспроизведения от -10 до ±1J0 °C, пределы допускаемой погрешности воспроизведения заданной температуры ±0,005 °C, per. номер 40415-09. Цилиндры 2-го класса точности Klin 10 мл, 100 мл, 2000 мл, per. номер 33562-06. Штангенциркуль П1Ц, диапазон измерений от 0 до 250 мм, приделы абсолютной погрешности измерений ±0,1 мм, per. номер 52058-12. Персональный компьютер с терминальной программой. |
6.5 |
Комплексы поверочные портативные КПП-2, диапазон измерений температуры от -60 до +60 °C, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±0,015 °C, per. номер 66622-17. Рейка водомерная переносная с успокоителем ГР-23М-01, диапазон измерений от 40 до 1000 мм, пределы абсолютная погрешность измерений ±1 мм, per. номер 61629-15. |
-
2.1 Средства поверки должны иметь действующие свидетельства о поверке.
-
2.2 Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик с требуемой точностью.
-
3 Требования безопасности и требования к квалификации поверителя.
-
3.1 К проведению поверки допускаются лица, прошедшие специальное обучение и имеющие право на проведение поверки, изучившие настоящую методику' и эксплуатационную документацию (далее ЭД), прилагаемую к комплексам МКС-М5Г, также ЭД на средства поверки.
-
3.2 При проведении поверки должны соблюдаться:
-
-требования безопасности по ГОСТ 12.3.019-80, ГОСТ 12.2.007.0-75;
-требования безопасности, изложенные в эксплуатационной документации;
-
4 Условия поверки
При поверке должны быть соблюдены следующие условия:
-температура воздуха, °C от+15 до +35;
-относительная влажность воздуха, % от 25 до 90;
-атмосферное давление, гПа от 860 до 1060
При проведении поверки согласно пункту 6.5 данной методики должны быть соблюдены следующие условия:
-температура воздуха, °C от-15 до +35;
-относительная влажность воздуха, % от 25 до 90;
-
5 Подготовка к поверке
Перед проведением поверки должны быть выполнены следующие подготовительные работы:
-
5.1 Проверка комплектности комплекса МКС-М5Г
-
5.2 Проверка электропитания комплекса МКС-М5Г.
-
5.3 Подготовка к работе и включение комплекса МКС-М5Г согласно ЭД (перед началом проведения поверки преобразователи и центральная система должны работать не менее 20 минут).
-
5.4 Подготовка к работе средств поверки и вспомогательного оборудования согласно ЭД.
-
6 Проведение поверки
-
6.1 Внешний осмотр.
-
При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие комплекса МКС-М5Г следующим требованиям:
-
6.1.1 Центральное устройство комплекса МКС-М5Г, датчики, вспомогательное и дополнительное оборудование не должны иметь механических повреждений или иных дефектов, влияющих на качество их работы.
-
6.1.2 Соединения в разъемах питания центрального устройства, датчиков, вспомогательного и дополнительного оборудования должны быть надежными.
-
6.1.3 Маркировка комплекса МКС-М5Г должна быть целой, четкой, хорошо читаемой.
6.2.Опробование
Опробование комплекса МКС-М5Г должно осуществляться в следующем порядке:
-
6.2.1 Включите центральное устройство и проверьте его работоспособность.
-
6.2.2 Проведите проверку работоспособности преобразователей, вспомогательного и дополнительного оборудования комплекса МКС-М5Г:
-
6.2.3 Контрольная индикация должна указывать на работоспособность центрального устройства, датчиков, вспомогательного и дополнительного оборудования.
-
6.3 Подтверждение соответствия программного обеспечения производится в следующем порядке:
-
6.3.1 Идентификация встроенного ПО осуществляется путем проверки номера версии. Установите соединение с комплексом МКС-М5Г согласно его ЭД. Номер версии отображается в окне терминальной программы после установки соединения с комплексом МКС-М5Г и ввода команды «sysinfo».
-
6.3.2 Результаты идентификации программного обеспечения считают положительными, если номер версии ПО, не ниже указанного в таблице 4.
Таблица 3 - Идентификационные данные программного обеспечения
-- Идентификационные данные (признаки) |
Значение |
Номер версии (идентификационный номер) ПО |
не ниже 6.04 |
-
6.4 Определение метрологических характеристик комплексов МКС-М5Г
-
6.4.1 Поверка канала измерений температуры воды с датчиком температуры воды и датчиком температуры, совмещенным с датчиком гидростатического давления, выполняется в следующем порядке:
-
6.4.1.1 Поместите в термостат (термостат жидкостной серии 7000, модификации 7012) датчик температуры воды и (или) датчик температуры совмещенного с датчиком гидростатического давления из состава комплекса МКС-М5Г.
-
6.4.1.2 Произведите технологический прогон датчика при температуре 20 °C в течении 10 мин.
-
6.4 1.3 Задавайте значения температуры tjr в термостате в пяти точках равномерно распределенных по диапазону измерений (первая и последняя точки должны соответствовать значениям верхнего и нижнего пределов диапазона измерений).
-
6.4.1.4 Фиксируйте показания датчика 1ИЗМ комплексов МКС-М5Г.
-
6.4.1.5 Вычислите абсолютную погрешность измерений температуры воды At по формуле:
At = tn3M~~ tjT
-
6.4.1.6 Результаты считаются положительными, если абсолютная погрешность МКС-М5Г по каналу измерений температуры воды во всех выбранных точках не превышает:
At < ±0,5 °C для датчика температуры совмещенного с датчиком гидростатического давления;
At < ±(0,1 +0,0017-|t|) °C для датчика температуры воды.
-
6.4.2 Поверка канала измерений количества атмосферных осадков с датчиками весового типа (исполнение 1 и 2) производится в следующем порядке:
-
6.4.2.1 Установите датчик на ровную твердую поверхность. Произведите демонтаж корпуса и контейнера для сбора осадков.
-
6.4.2.2 Фиксируйте начальное значение (в мм), измеренные МКС-М5Г, Мо.
-
6.4.2.3 Поместите на устройство взвешивания осадков гири (гирю) обшей массой 4 грамма, что соответствует количеству осадков равному 0.2 мм (приложение Б).
-
6.4.2.4 Произведите измерения количества осадков МКС-М5Г.
-
6.4.2.5 Повторите операции с п. 6.3.2.2. - 6.3.2.4. помещая на устройство взвешивания осадков гири общей массой 20,100 грамм, 1,5, 10, 15 кг, 30 кг.
-
6.4.2.6 На каждом заданном значении фиксируйте значения, измеренные МКС-М5Г, МИзм1 и значения эталонные, M3Tj.
-
6.4.2.7 Вычислите измеренные значения М'Изм; (с учетом демонтированных корпуса и контейнера для сбора осадков) по формуле:
М изм! Мизм.1 “ М0
-
6.4.2.8 Вычислите абсолютную погрешность МКС-М5Г по каналу измерений количества осадков AM, по формуле:
ЛЛ/=Л/ -М
U3MI 3
-
6.4.2.9 Вычислите относительную погрешность МКС-М5Г по каналу измерений количества осадков 8М, по формуле:
М uouf
5М = —--— • 100%
-
6.4.2.10 Результаты считаются положительными, если абсолютная погрешность МКС-М5Г по каналу измерений количества осадков с датчиками весового типа (исполнение 1) во всех выбранных точках не превышает:
ДМ < ±0,1 мм, в диапазоне от 0,2 до 2 мм включительно, ДМ < ±1 мм, в диапазоне св. 2 до 100 мм включительно, 8М < ±1 %, в диапазоне св. 100 до 1500 мм.
-
6.4.2.11 Результаты считаются положительными, если абсолютная погрешность МКС-М5Г по каналу измерений количества осадков с датчиками весового типа (исполнение 2) во всех выбранных точках не превышает:
ДМ <±1 мм.
-
6.4.2.12 Поверка канала измерений количества атмосферных осадков с датчиками челночного типа производится в следующем порядке:
-
6.4.2.13 Установите датчик челночного типа (далее - датчик) на ровную твердую поверхность.
-
6.4.2.14 С помощью мерных цилиндров наполняйте приемную камеру датчика водой объемом Уэт (8; 50; 500; 1000; 2000) мл. Наполняйте камеру водой равномерно, не допускайте перелива. Значения эквивалентного количества осадков вычислены по формуле:
где d - внутренний диаметр приемной камеры датчика, мм, Уэт - в мм3
-
6.4.2.15 Фиксируйте показания МКС-М5Г по канату измерений количества осадков MmM на экране МКС-М5Г. Проведите измерения три раза.
-
6.4.2.16 Вычислите абсолютную погрешность МКС-М5Г по каналу измерений количества осадков ДМ по формуле:
ДМ=Мизм - Мэт
-
6.4.2.17 Результаты считаются положительными, если основная абсолютная погрешность МКС-М5Г по каналу измерений количества осадков с датчиками челночного типа во всех выбранных точках не превышает:
ДМ<±(0,1 + 0,05-М) мм.
-
6.4.3 Поверка канала измерений уровня воды с датчиками уровня барботажного типа
-
6.4.3.1 Поверка канала измерений уровня воды с датчиками уровня барботажного типа проводится в следующем порядке:
-
6.4.3.2 Расположите калибратор давления и преобразователь давления, входящий в состав барботажного датчика уровня на одном уровне.
-
6.4.3.3 Подключите калибратор к преобразователю давления.
-
6.4.3.4 Задавайте калибратором измерительные точки Рэт так, чтобы они были распределены равномерно по всему диапазону измерений (всего не менее пяти точек, первая и последняя точки должны соответствовать значениям верхнего и нижнего пределов диапазона измерений).
-
6.4.3.5 Фиксируйте показания Низм комплекса МКС-М5Г.
-
6.4.3.6 Вычислите абсолютную погрешность измерений уровня воды, ДН по формуле:
дн = низм- нэт
где Нэт= 0,101974-РЭТ; 0,101974 - коэффициент, обусловленный отличием плотности воды при температуре наибольшей плотности от 1 кг/л и позволяющий перевести кПа в м.
6 А.3.7 Абсолютная погрешность измерений уровня воды должна удовлетворять условиям:
АН < ±10 мм в диапазоне от 0 до 10 м включительно,
АН < ±20 мм в свыше 10 до 20 м.
-
6.4.4 Поверка какала измерений уровня воды с датчиком уровня радарного типа:
-
6.4.4.1 Датчик уровня радарного типа выдерживают в помещении, где проводят поверку, не менее 4 ч.
-
6.4.4.2 В качестве имитатора контролируемой среды используют поверхность металлического передвижного экрана (далее - экрана). Датчик уровня радарного типа устанавливают таким образом, чтобы его ось была перпендикулярна поверхности экрана и находилась на расстоянии не менее, чем 1 м от пола.
-
6.4.4.3 Определение абсолютной погрешности измерений уровня проводят в пяти равномерно расположенных точках диапазона измерений при прямом и обратном ходах, т.е. при уменьшении и увеличении расстояния между датчиком уровня радарного типа и отражающей поверхностью экрана. При этом первая проверяемая точка должна соответствовать точке близкой к нижнему пределу диапазона измерений, а последняя — к верхнему пределу диапазона измерений. Показания комплекса МКС-М5Г (Низм) снимают в каждой поверяемой точке и измеряют расстояние от датчика уровня радарного типа до экрана с помощью рулетки измерительной металлической 2 класса точности (Н эт)*
-
6.4.4.4 Вычислите абсолютную погрешность измерений уровня воды АН по формуле:
АН = Низм- Нэт
-
6.4.4.5 Абсолютная погрешность измерений уровня воды должна удовлетворять условию:
АН < ±15 мм
-
6.4.5 Поверка канала измерений уровня воды с датчиками уровня гидростатического типа:
-
6.4.5.1 Подключите калибратор давления к датчику уровня.
-
6.4.5.2 Задавайте калибратором измерительные точки Рэт так, чтобы они были равномерно распределены по всему диапазону измерений (всего не менее пяти точек, первая и последняя точки должны соответствовать значениям верхнего и нижнего пределов диапазона измерений).
-
6.4.5.3 Фиксируйте показания Низм комплекса МКС-М5Г
-
6.4.5.4 Вычислите абсолютную погрешность ДНабс измерений уровня воды по формуле:
АН = Низм- Нэт
где Нэт- 0,101974-Рэт; 0,101974 - коэффициент, обусловленный отличием плотности воды при температуре наибольшей плотности от 1 кг/л и позволяющий перевести кПа в м.
-
6.4.5.5 Абсолютная погрешность измерений уровня воды должна удовлетворять условиям:
АН < ±10 мм в диапазоне от 0 до 10 м включительно,
АН < ±20 мм в свыше 10 до 20 м.
-
6.4.6 Поверка канала измерений атмосферного давления с датчиком атмосферного давления:
-
6.4.6.1 Разместите датчик атмосферного давления из состава МКС-М5Г и комплекс КПП-1 (далее - КПП-1) на одном уровне.
-
6.4.6.2 Соедините штуцера эталонного барометра и КПП-1.
-
6.4.6.3 Задайте значения атмосферного давления в пяти точках равномерно распределённых по всему диапазону измерений при прямом и обратном ходе.
-
6.4.6.4 На каждом заданном значении фиксируйте показания датчика, р1СМ| на МКС-М5Г, значения эталонные, p3Ti снимайте с дисплея К1111-1.
-
6.4.6.5 Вычислите абсолютною погрешность МКС-М5Г по каналу измерении атмосферного давления Ар по формуле:
&Р = РизмгРзп
-
6.4.6.6 Абсолютная погрешность измерений атмосферного давления должна удовлетворять условиям:
Др < ±0,5 гПа.
-
6.5 При нецелесообразности демонтажа оборудования допускается проведение периодической поверки комплексов МКС-М5Г в условиях эксплуатации в следующем порядке:
-
6.5.1 Поверка канала измерений температуры воды выполняется един раз в течении одного интервала между поверками в период межень в следующем порядке:
-
6.5.1.1 Подготовьте к работе комплекс поверочный портативный КПП-2 (далее - КПП-2).
-
6.5.1.2 Разместите датчик ПТСВ-2к из состава КПП-2 как можно ближе к датчику температуры воды и (или) датчику температуры, совмещенному с датчиком гидростатического давления из состава комплекса МКС-М5Г.
-
6.5.1.3 Фиксируйте показания tyr КПП-2 и traw комплекса МКС-М5Г.
-
6.5.1.4 Вычислите абсолютную погрешность измерений температуры воды At по формуле:
-
-
At = tlBM- taT
-
6.5.1.5 Абсолютная погрешность измерений температуры должна удовлетворять условию:
At < ±0,5 °C для датчика температуры совмещенного с датчиком гидростатического давления;
At < ±(0,1 +0,0017• |t|) °C для датчика температуры воды.
-
6.5.2 Поверка канала измерений количества осадков выполняется один раз в течении одного интервала между поверками в соответствии с пунктом 6.4.2.
-
6.5.3 Поверка канала измерений атмосферного давления выполняется один раз в течении одного интервала между поверками в соответствии с пунктом 6.4.6.
-
6.5.4 Поверка канала измерений уровня воды комплекса МКС-М5Г с датчиками уровня всех типов проводятся три раза в течении одного интервала между поверками (в период межень, половодье и между ними), в следующем порядке:
-
6.5.4.1 Показания рейки водомерной отсчитывают от высотных отметок гидрологического поста, указанных в техническом паспорте поста согласно ГОСТ 25855-83, результаты измерений должны быть приведены к нулю поста.
-
6.5.4.2 Установите рейку водомерную на сваю гидрологического поста.
-
6.5.4.3 Откройте клапан рейки и выдержите ее в воде не менее I мин.
-
6.5.4.4 В момент закрытия клапана рейки произвести отсчет уровня Нэт.
-
6.5.4.5 Фиксируйте показания Низм комплекса МКС-М5Г.
-
6.5.4.6 Вычислите абсолютную погрешность АН измерений уровня воды по формуле:
-
АН = Низм- Нэт
-
6.5.4.7 Абсолютная погрешность измерений уровня воды комплексами МКС-М5Г должна удовлетворять условиям пунктов 6.4.3.7,6.4.4.5 и 6.4.5.5 для датчиков уровня соответствующих типов.
7.Оформление результатов поверки
-
7.1 Протокол поверки оформляет по требованию Заказчика. Форма протокола приведена в Приложении А.
-
7.2 Комплекс МКС-М5Г, удовлетворяющий требованиям настоящей методики поверки, признается годным и на него оформляется свидетельство установленной форме. В случае периодической поверки согласно пункту 6.5 данной методики в свидетельстве о поверке указываются диапазоны измерений уровня воды и температуры.
-
7.3 Комплекс МКС-М5Г, не удовлетворяющий требованиям настоящей методики поверки, к эксплуатации не допускается, и на него выдается извещение о непригодности установленной формы.
-
7.4 Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Приложение А (рекомендуемое)
Форма протокола поверки
Условия поверки:
Температура окружающего воздуха___°C;
Относительная влажность___%;
Атмосферное давление___гПа.
Наименования документа на поверку:__
Средства поверки:_______________________________________________________________________
Поверки (первичная, периодическая, бездемонтажная)_______________________________________
Результаты поверки
-
1. Внешний осмотр
-
1.1 Выводы__
-
-
2. Опробование
-
2.1 Замечания_____________________________._____________________________________________________
-
2.2 Выводы__
-
-
3. Определение метрологических характеристик комплекса МКС-М5Г.
3.1 Проверка диапазона и определение погрешности канала измерения темпе]
ратуры воды:
1эт, °C
1изм, °C
Ata6c, °C
Вывод
-
3.2 Проверка диапазона и определение погрешности канала измерения количества жидких осадков: Внутренний диаметр приемной камеры осадкомера d = ______
Мэт, мм
Мизм, ММ
ДМабс
Вывод
3.3 Проверка диапазона и определение погрешности канала измерения уровня воды:
Датчик уровня типа | |||
Нэт, м |
Низы, М |
ДНабс, М |
Вывод |
Датчик уровня типа | |||
Нэт, М |
Низм, М |
АНабс- М |
Вывод |
Датчик уровня типа | |||
Нэт, М |
Низм, М |
АНабс? М |
Вывод |
3.4 Проверка диапазона и определение погрешности канала измерения атмос( |
>ерного давления: | ||
рэт, гПа |
Ризм, гПа |
Ар, гПа |
Вывод |
• | |||
4. Результаты идентификации программного обеспечения_________________________________
На основании полученных результатов комплекс МКС-М5Г признается:______________________
Для эксплуатации до «___»______________ 20___года.
Поверитель____________________________________________________________
Подпись ФИО.
Дата поверки «____»_________________20__года.
Приложение Б (обязательное) Соответствие массы количеству осадков.
Соответствие массы количеству осадков рассчитывается по формуле: А = S * Мх * 998,205 где А - масса, кг
S - площадь приемного отверстия осадкомера, м2.
Мх - минимальное измеряемое значение количества осадков, м. 998,205 - плотность воды при 20 °C, кг/м3.
Ниже приведена таблица соответствия массы количеству осадков при следующих значениях: S - 0,02 м2, Мх - 0,001 м.
Масса гири, кг |
Эквивалентное количество осадков, мм |
0,004 |
0,2 |
0,02 |
1,0 |
0,1 |
5,0 |
1,0 |
50,0 |
5,0 |
250,0 |
10,0 |
500.0 |
15,0 |
750,0 |
30,0 |
1500,0 |
11