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

Продолжение таблицы 1

* Производиться при нецелесообразности демонтажа оборудования комплексов МКС-М5Г

2 Средства поверки и вспомогательное оборудование Таблица 2

• 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

• 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 1_ИЗМ 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, М_Изм1 и значения эталонные, M_3Tj.

• 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 У_эт (8; 50; 500; 1000; 2000) мл. Наполняйте камеру водой равномерно, не допускайте перелива. Значения эквивалентного количества осадков вычислены по формуле:

  
  

• 6.4.2.15 Фиксируйте показания МКС-М5Г по канату измерений количества осадков M_mM 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 - М_эт

• 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 Р_эт 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 = н_изм- н_эт

где Нэт= 0,101974-Р_ЭТ; 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 = Н_изм- Н_эт

• 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 Р_эт 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 ДН_абс измерений уровня воды по формуле:

АН = Н_изм- Н_эт

где Н_эт- 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, р_1СМ| на МКС-М5Г, значения эталонные, p_3Ti 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 Н_эт.

  • 6.5.4.5 Фиксируйте показания Низм комплекса МКС-М5Г.

  • 6.5.4.6 Вычислите абсолютную погрешность АН измерений уровня воды по формуле:

АН = Н_изм- Н_эт

• 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:

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.

11