Методика поверки «ГСИ. Балансомеры ПЕЛЕНГ СФ-08-21» (МП 254-0106-2021)

Методика поверки

Тип документа

ГСИ. Балансомеры ПЕЛЕНГ СФ-08-21

Наименование

МП 254-0106-2021

Обозначение документа

ВНИИМ им. Д.И. Менделеева

Разработчик

904 Кб
1 файл

ЗАГРУЗИТЬ ДОКУМЕНТ

  

Федеральное государственное унитарное предприятие

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

СОГЛАСОВАНО

И.о. генер

ФГУП «

ЗАМЕСТИТ

ГЕНЕРАЛЬНОГО Д

КРИВЦОВ доверенность

ОТ 17 МАЯ

2021 г.

нделеева»

Пронин

Государственная система обеспечения единства измерений

Балансомеры ПЕЛЕНГ СФ-08-21

Методика поверки

МП 254-0106-2021

И.о. руководителя научно-исс отдела гос аэрогид

/ /----

/ / / /

Руководитель лаборатории испытаний в целях утверждения типа средств измерений аэрогидрофизических параметров

овательского Слонов в области ческцх параметров А.Ю. Левин

ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»

П.К. Сергеев

Санкт-Петербург 2021 г.

1      Общие положения

Данная методика поверки распространяется на балансомеры ПЕЛЕНГ СФ-08-21 (далее - балансомеры), предназначенные для измерений радиационного баланса исследуемой поверхности в естественных условиях, то есть разности значений энергетической освещенности (радиации), создаваемой потоками солнечного и теплового излучений, поступающими на его приемные поверхности, и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверки.

Методикой поверки должна обеспечиваться прослеживаемость балансомеров к государственному первичному эталону единицы радиометрических и спектрорадиометрических величин в диапазоне длин волн от 0,2 до 25,0 мкм (ГЭТ 86-2017).

Методикой поверки не предусмотрена поверка на меньшем числе поддиапазонов измерений и отдельных автономных блоков.

Методы, обеспечивающие реализацию методики поверки - непосредственное сличение.

Балансомеры подлежат первичной и периодической поверке.

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

8.4

да

да

Подтверждение соответствия программного обеспечения

9

да

да

Определение метрологических характеристик средства измерений

10

да

да

При отрицательных результатах одной из операций поверка прекращается.

  • 3      Требования к условиям проведения поверки

При поверке должны быть соблюдены следующие условия:

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

  • - относительная влажность воздуха, %                       от 25 до 90;

  • - атмосферное давление, гПа                                от 860 до 1060.

При проведении поверки в соответствии с п. 10.2.2 данной методики дополнительно должны быть соблюдены следующие условия:

  • - высота Солнца над горизонтом, не менее                   10°.

Солнечное излучение должно быть устойчивым. На диске солнца и в пределах угла 5° в любом направлении от линии визирования на солнце не должно быть следов облаков. В воздухе не должно быть пыли, дыма, тумана или дымки.

  • 4      Требования к специалистам, осуществляющим поверку

    • 4.1 К проведению поверки допускаются лица, допущенные к работе в качестве поверителей, изучившие настоящую методику и эксплуатационную документацию (далее ЭД), прилагаемую к балансомерам.

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, метрологические и основные технические характеристики средства поверки

9

Персональный компьютер с ПО Peleng Meteo

10

Рабочий эталон 1-го разряда (эталонный актинометр) единицы энергетической освещенности солнечным излучением, в соответствии с ГОСТ 8.195-2013 «государственная поверочная схема для средств измерений спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности силы излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, силы излучения и энергетической освещенности в диапазоне длин волн от 0,2 до 25,0 мкм», диапазон измерений от 10 до 1600 Вт/м2 в спектральном диапазоне 0,3-10,0 мкм. Рабочий эталон 3-го разряда (вольтметр) единицы напряжения - вольта, в соответствии с приказом Росстандарта от 30.12.2019 г. № 3457 «об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы», диапазон измерений от 0 до 1 В.

Секундомер механический СОПпр, диапазон 0 - 3600 с, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±5,4 с, рег. номер 11519-11.

Установка ПО-4 по ТУ 25-04-1570.

Труба ПО-11, угол зрения (центральный) 10°.

5.1 Средства поверки должны иметь действующие свидетельства о поверке, эталоны -действующие свидетельства об аттестации.

  • 5.2 Допускается применение аналогичных средств поверки обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых балансомеров с требуемой точностью.

  • 6 Требования (условия) по обеспечению безопасности проведения поверки

    • 6.1 При поверке должны необходимо соблюдать требования:

- требования безопасности по ГОСТ 12.3.019;

- 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 балансомера следующим требованиям:

  • - соответствие внешнему виду СИ описанию типа СИ;

  • - черное матовое покрытие приемных поверхностей балансомера должно быть ровным без отклонений и наплывов;

  • - четкость и хорошая различимость маркировок на корпусе преобразователя (входит в состав балансомера);

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

  • -  в зависимости от исполнения комплектность должна соответствовать эксплуатационной документации на балансомер;

  • - балансомеры не должны иметь дефектов, способных оказать влияние на безопасность проведения поверки и на результаты поверки.

  • 8 Подготовка к поверке и опробование средства измерений

    • 8.1 Проверьте балансомер.

    • 8.2 Проверьте электропитание балансомера.

    • 8.3 Подготовьте к работе и включить балансомер согласно ЭД.

    • 8.4 Опробование

      • 8.4.1 Опробование балансомера должно осуществляться в следующем порядке:

        • 8.4.1.1 Включите балансомер.

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

        • 8.4.1.3 При поверке измеренные значения фиксируются на блоке электронном или в программном обеспечении Peleng Meteo.

  • 9      Проверка программного обеспечения средства измерений

    • 9.1 Запустите автономную программу Peleng Meteo в пункте меню “Справка”. Подменю “Вызов справки” содержит пункты для вызова справочной информации (помощи) по работе с программой. Подменю “О программе” содержит сведения о версии программы и ее разработчике.

    • 9.2 Балансомер считается прошедшим проверку по данному пункту с положительными результатами, если проверяемые параметры ПО соответствуют данным, представленным в таблице 3.

Таблица 3

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Идентификационное наименование ПО

Peleng Meteo

Номер версии (идентификационный номер) ПО

не ниже 2.6.2.0

  • 10 Определение метрологических характеристик средства измеренийОпределение сопротивления термобатареи

Проведите определение сопротивления термобатареи путем измерения сопротивления между выводами термобатареи при помощи вольтметра с напряжением не более 4 В. Измерьте значение сопротивления с точностью до 1 Ом. Результаты считаются положительными, если сопротивление термобатареи лежит в пределах от 35 до 135 Ом.

  • 10.2 Определение разности коэффициентов преобразования сторон (асимметрии преобразователя)

Проведите определение разности коэффициентов преобразования сторон (асимметрии преобразователя) на установке актинометрической ПО-4 путем сравнения с эталонным актинометром либо в естественных условиях по Солнцу путем сличений с эталонным актинометром.

  • 10.2.1 На установке актинометрической ПО-4 проведите измерения в следующим образом:

  • 10.2.1.1 Включите светоизмерительную лампу, установите на ней напряжение, обеспечивающее в плоскости измерений энергетическую освещенность не ниже 0,4 кВт/м2, и выдержите во включенном состоянии не менее 30 мин. До конца поверки напряжение на светоизмерительной лампе поддерживайте постоянным с погрешностью не более ±0,2 В.

  • 10.2.1.2 Установите эталонный актинометр нормально к направлению светового потока, подключите его к вольтметру, выдержите освещенным не менее 2 мин. Затените затеняющим экраном и через 1 мин снимают отсчет no.

  • 10.2.1.3 Уберите затеняющий экран и не менее чем через 2 мин снимите три отсчета Uoi.

  • 10.2.1.4 Снимите эталонный актинометр и установите поверяемый балансомер стороной 1 к светоизмерительной лампе перпендикулярно оптической оси установки актинометрической ПО-4 таким образом, чтобы центр ее приемной поверхности расположился в той же точке пространства, что и эталонного актинометра.

  • 10.2.1.5 Поверяемый балансомер выдержите освещенным не менее 2 мин, затените и через 1 мин снимите отсчет n1, мВ.

  • 10.2.1.6 Уберите затеняющий экран и не менее, чем через 2 мин, снимите 10 значений напряжения Umi, из которых вычислите среднее арифметическое значение йт1.

  • 10.2.1.7 Установите преобразователь стороной 2 к светоизмерительной лампе и аналогичным образом выполните измерения при затененном и освещенном преобразователе, затем получите для стороны 2 значения ni и ит2.

  • 10.2.1.8 Установите эталонный актинометр, аналогично указанному в пунктах 10.2.1.2,

  • 10.2.1.3 проведите измерения при закрытом и открытом эталонном актинометре, повторно получив значения no и Uoi.

  • 10.2.1.9 Из двух серий измерений по эталонному актинометру найдите среднее

арифметическое Uo, мВ по формуле:

_ S6=i(^oi-n0)

коэффициентов преобразования K1 и K2 для каждой

Uo

  • 10.2.1.10 Вычислите значения стороны преобразователя, мВ м2/кВт, по формулам

К1 = Ко т1 - Щ) / йо,                                  (2)

К2 = Ко т2 - П2) / йо,                                    (3)

где Ко - значение коэффициента преобразования эталонного актинометра, мВ м2/кВт; йо - значение, полученное по формуле (5) по эталонному актинометру, мВ; йт1, йт2 - средние арифметические отсчеты при освещении сторон преобразователя, мВ.

n1, n2 — отсчеты при затенении сторон 1 и 2 преобразователя, мВ.

среднее

  • 10.2.1.11  Вычислите значение коэффициента преобразования К как арифметическое К1 и К2.

  • 10.2.1.12 Вычислите разницу коэффициентов преобразования сторон ДК (асимметрию преобразователя), %, по формуле:

Д/< = (К1-К2) • 100 %,                                         (4)

где К - среднее значение коэффициента преобразования преобразователя, мВ м2/кВт.

  • 10.2.1.13 Результаты считаются положительными, если значения коэффициентов преобразования преобразователя составляют не менее 7 мВ м2/кВт, а значение асимметрии не превышает ±5 %.

  • 10.2.2 Определение коэффициента преобразования преобразователя в естественных условиях приведите путем сличения его показаний с эталонным актинометром при отсутствии облаков в телесном угле радиусом не менее 5° от центра солнечного диска. Высота солнца над горизонтом должна быть не менее 10°. Во время сличений в атмосфере не должно быть заметных глазом дыма, пыли и тумана.

Выполните измерения в следующем порядке:

  • 10.2.2.1 Установите преобразователь, пользуясь переходным кольцом, в трубу ПО-11 стороной 1 вверх. На нижний конец трубы наденьте насадку. Подключите преобразователь и эталонный актинометр к вольтметру. Открывают трубу ПО-11 и эталонный актинометр, сняв с них крышки, нацеливают на солнце и выдерживают 2 мин, корректируя нацеливание.

  • 10.2.2.2 Закройте эталонный актинометр и трубу ПО-11 крышками и через 1 мин снимите показания вольтметра для преобразователя щ и эталонного актинометра п0.

  • 10.2.2.3 Откройте трубу ПО-11 и эталонный актинометр, нацельте их на Солнце. Через 1 мин, корректируя нацеливание, снимите синхронные показания преобразователя (Umi) и эталонного актинометра (U0i), мВ.

  • 10.2.2.4 Повторите измерения при закрытой и открытой трубе ПО-11 (по пунктам

  • 10.2.2.2 и 10.2.2.3) 10 раз. Закончите измерениями при закрытой трубе ПО-11.

При этом закройте крышкой эталонный актинометр и снимите по нему отсчет п01, п02 только в начале и в конце серии соответственно, вычислите среднее арифметическое п0 по

формуле:

П0102

П0 = 2 (5)

  • 10.2.2.5 Установив преобразователь в трубе ПО-11 стороной 2 вверх, выполните измерения в порядке, аналогичном изложенному в пп. 10.2.2.1-10.2.2.4.

  • 10.2.2.6 Для каждого отсчета Umi, полученного при открытой трубе по п. 10.2.2.3, вычислите среднее арифметическое пт из двух соседних значений П[ и щ, между которыми выполнен отсчет Umi по формуле:

Пт =                                        (6)

  • 10.2.2.7 Вычислите значения коэффициента преобразования Ki, мВ м2/кВт, для каждого измеренного значения Umi, по формуле:

iz _ 17 (^mi_^m)

(7)

' =  0 (Uoi-no-)

где Ко - коэффициент преобразования эталонного актинометра, мВ м2/кВт;

пт - среднее арифметическое показание преобразователя при закрытой трубе ПО-11 согласно п. 10.2.2.6;

и0[ - отсчет по эталонному актинометру, выполненный синхронно с данным отсчетом Umi по преобразователю при открытой трубе, мВ;

п0 - среднее арифметическое из двух отсчетов по актинометру, закрытому крышкой, выполненных пп. 10.2.2.2, 10.2.2.4, мВ.

  • 10.2.2.8 Вычислите коэффициент преобразования К1, К2 каждой стороны, как среднее арифметическое по формулам:

    10

    С _ ^t=1 At

    2 = 10

    10 С _ ^t=1 At

    1 = 10

(8)

  • 10.2.2.9 Вычислите коэффициент преобразования К как среднее арифметическое К1, К2

  • 10.2.2.10 Вычислите разницу коэффициентов преобразования сторон ДК, %, по

    формуле:

Д/< = (/<1 ;<2> • 100 %,                                           (9)

где К - среднее значение коэффициента преобразования преобразователя, мВ м2/кВт.

  • 10.2.2.11 Результаты считаются положительными, если значения коэффициентов преобразования преобразователя составляют не менее 7 мВ м2/кВт, а значение асимметрии не превышает ±5 %.

10.3 Определение относительной погрешности измерений энергетической освещенности

  • 10.3.1 Подключите балансомер к блоку электронному согласно ЭД.

  • 10.3.2 Подключите к ПК с помощью ПО Peleng Meteo.

  • 10.3.3 В настройках ПО выберите поверяемый прибор и установить коэффициент преобразования, вычисленный в 10.2.1.11 или в 10.2.2.9.

  • 10.3.4  Установите на лампе мощность, соответствующую энергетической освещенности - 400 Вт/м2.

  • 10.3.5 Установите эталонный актинометр при помощи штатива на поворотный столик перпендикулярно к направлению светового потока. Подключите к вольтметру и выдержите освещенным не менее 2 мин.

  • 10.3.6 Снимите 10 значений напряжения U0i и рассчитайте соответствующие значения энергетической освещенности 1эт[, из которых вычислить среднее значение /эт.

  • 10.3.7 Снимите эталонный актинометр и установите балансомер перпендикулярно оптической оси установки таким образом, чтобы центр приемной поверхности расположился в той же точке пространства, что и эталонного актинометра.

  • 10.3.8 Выдержите его освещенным не менее 2 мин. Снимите 10 измерений /изм^, из которых вычислить среднее значение 1изм.

  • 10.3.9  Вычислите относительную погрешность измерений энергетической освещенности по формуле:

6/ = /изм-^ • 100 %,                            (2)

!эт

  • 10.3.10  Повторите п. 10.3.5 - 10.3.9, устанавливая значения энергетической освещенности, равномерно распределенных по диапазону.

  • 10.3.11 Результаты считать положительными, если выполняются условия:

81 < ±10 %.

  • 11 Подтверждение соответствия средства измерений метрологическим требованиям

Процедура обработки результатов, полученных при определении метрологических характеристик, приведена в пп. 10.2.1.6, 10.2.1.9-10.2.1.12, 10.2.2.4, 10.2.2.6-10.2.2.10, 10.3.6, 10.3.8-10.3.9.

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, 10.2.1.13, 10.2.2.11 и

  • 10.3.11 настоящей методики поверки.

  • 12 Оформление результатов поверки

    • 12.1 Сведения о результатах поверки пиранометров 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.

7

Настройки внешнего вида
Цветовая схема

Ширина

Левая панель