Методика поверки «Актинометры ПЕЛЕНГ СФ-12-21» (МП 2540-0103-2020)

Федеральное государственное унитарное предприятие

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

СОГЛАСОВАНО

И.о.

ДОВЕРЕННОСТЬ ОТ 17

Пронин

ЗАМ ГЕНЕРАЦИИ криви

Государственная система обеспечения единства измерений

Актинометры ПЕЛЕНГ СФ-12-21

Методика поверки

МП 2540-0103-2020

И.о. руководителя научно-исследовательского отдела госэт ов в области аэрогидрдщи ских параметров А.Ю. Левин

Руков 'ель лаборатории испытаний в целях утверждения типа средств измерений аэрогидрофизических параметров ФГУП «ВНИИМ им. .И. Менделеева»

П.К. Сергеев

г. Санкт-Петербург 2021 г.

1. Общие положения

Данная методика поверки распространяется на актинометры ПЕЛЕНГ СФ-12-21 (далее - актинометры), предназначенные для измерений прямой энергетической освещенности, солнечным излучением, и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверки.

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

Метод, обеспечивающий реализацию методики поверки - непосредственное сличение.

Актинометры подлежат первичной и периодической поверке. Методикой поверки не предусмотрена поверка на меньшем числе поддиапазонов измерений и отдельных автономных блоков.

2. Перечень операций поверки средства измерений Таблица 1

При отрицательных результатах одной из операций поверка прекращается.

• 3. Требования к условиям проведения поверки

При поверке должны быть соблюдены следующие условия:

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

• - относительная влажность воздуха, %                      от 30 до 90;

• - атмосферное давление, гПа                              от 860 до 1060.

При проведении поверки в соответствии с п. 10.3 данной методики дополнительно должны быть соблюдены следующие условия:

• - высота Солнца над горизонтом, не менее                  20°.

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 актинометрам.

5. Метрологические и технические требования к средствам поверки

Таблица 2

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

• 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 актинометра 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 актинометр;

• - актинометры 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  Проверить актинометр.

  • 8.2  Проверить электропитание актинометра.

  • 8.3  Подготовить к работе и включить актинометр согласно ЭД.

  • 8.4 Опробование

    • 8.4.1 Опробование актинометра должно осуществляться в следующем порядке:

      • 8.4.1.1 Включить актинометр.

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

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

• 9. Проверка программного обеспечения средства измерений

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

Таблица 3

• 10 Определение метрологических характеристик средства измеренийОпределение коэффициента преобразования при нормальном падении радиации

• 10.1.1 Определение коэффициента преобразования при нормальном падении радиации производить в следующем порядке:

• 10.1.1.1 Включить лампу, установить на ней напряжение, обеспечивающее в плоскости измерений энергетическую освещенность не ниже 0,4 кВт/м² и выдерживать не менее 20 мин для прогрева лампы. До конца проверки напряжение на лампе поддерживать постоянным с погрешностью не более ±0,2 В.

• 10.1.1.2 Установить эталонный актинометр при помощи штатива на поворотный столик перпендикулярно к направлению светового потока. Подключить к вольтметру и выдерживать освещенным не менее 2 мин, затенить затеняющим экраном и через 2 мин снять показания вольтметра n0 при затененном актинометре.

• 10.1.1.3 Убрать экран и не менее, чем через 2 мин, снять три значения напряжения Ui, из которых вычислить среднее значение и_о сигнала эталонного актинометра.

• 10.1.1.4 Измерить значение n0 после снятия показаний в соответствии с п. 10.1.1.2 и вычислить среднее значение п₀.

• 10.1.1.5 Снять эталонный актинометр и установить поверяемый актинометр перпендикулярно оптической оси установки таким образом, чтобы центр ее приемной поверхности расположился в той же точке пространства, что и эталонного актинометра.

• 10.1.1.6 Подключить к вольтметру и выдержать актинометр освещенным не менее 2 мин, затем закрыть актинометр крышкой и через 2 мин измерить значение места нуля nn, мВ.

• 10.1.1.7 Убрать затеняющий экран и не менее, чем через 2 мин, снять 10 значений напряжения Umi, из которых вычислить среднее арифметическое значение й_т.

• 10.1.1.8 Измерить значение nn после снятия показаний в соответствии с п. 10.1.1.6 и вычислить среднее значение п_п.

• 10.1.1.9  Вычислить значение коэффициента преобразования К, мВ^м²/кВт, поверяемого актинометра по формуле:

^К = ^Ко (Ут ^- Пп) ^{/ (}Уо^{- П}оХ                         ⁽¹⁾

где Ко - значение коэффициента преобразования эталонного актинометра, мВ^м²/кВт; й_т; й_о - среднее значение отсчета при освещении поверяемого актинометра и эталонного актинометра соответственно, мВ;

п_п; п₀ - отсчеты при затенении поверяемого актинометра и эталонного актинометра соответственно, мВ.

• 10.1.1.10 Результаты считать положительными, если значение полученного коэффициента преобразования не менее 4 мВ^ м² / кВт и отличается от указанного в паспорте (предыдущим свидетельстве о поверке) не более, чем на ± 3 %.

Примечание:

Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерений энергетической освещенности, вызываемой отклонением температуры воздуха от нормального значения, 20 °С, на каждые 10 °С ±1 %.

• 10.2 Определение среднего квадратического отклонения и относительной погрешности измерений прямой энергетической освещенности

  • 10.2.1 Подключить поверяемый актинометр к блоку электронному согласно ЭД.

  • 10.2.2 Подключить к ПК с помощью ПО Peleng Meteo.

  • 10.2.3 В настройках ПО выбрать поверяемый прибор и установить коэффициент преобразования, вычисленный по формуле (1).

  • 10.2.4  Установить на лампе мощность, соответствующую энергетической освещенности - 400 Вт/м².

  • 10.2.5 Установить эталонный актинометр при помощи штатива на поворотный столик перпендикулярно к направлению светового потока. Подключить к вольтметру и выдерживать освещенным не менее 2 мин.

  • 10.2.6 Снять 10 значений напряжения U0i и рассчитать энергетическую освещенность 1_эт1, из которых вычислить среднее значение 1_эт.

  • 10.2.7 Снять эталонный актинометр и установить поверяемый актинометр перпендикулярно оптической оси установки таким образом, чтобы центр ее приемной поверхности расположился в той же точке пространства, что и эталонного актинометра.

  • 10.2.8 Установить поверяемый актинометр. Выдержать его освещенным не менее 2 мин и снять 10 измерений /_изм/, из которых вычислить среднее значение /_изм.

  • 10.2.9 Вычислить относительную погрешность измерений прямой энергетической освещенности по формуле:

5/ = ^^изМ^-^^эт • 100 %,                               (2)

%

• 10.2.10  Вычислить СКО по формуле:

  J^io ^£изм^_^эт1 ^2

  ^J=“^a-

  m(m-1)

  •100%

  (3)

• 10.2.11 Повторить п. 10.2.5 - 10.2.10, устанавливая значения энергетической освещенности, равномерно распределенных по диапазону.

• 10.2.12 Результаты считать положительными, если выполняются условия:

51 < ±3 %, СКО < 0,3 %.

10.3 Определение коэффициента преобразования в естественных условиях

• 10.3.1  Определение коэффициента преобразования в естественных условиях производить в следующем порядке:

• 10.3.1.1 Эталонный актинометр и поверяемый актинометр нацелить на Солнце, снять с них крышки и выдержать нацеленными не менее 2 мин.

• 10.3.1.2 Подключить поверяемый актинометр и эталонный актинометр к вольтметру. Затенить и через 2 мин снять показания n0 эталонного актинометра и nn поверяемого актинометра.

• 10.3.1.3 Нацелить на Солнце эталонный актинометр и поверяемый актинометр и через 2 мин снять 10 пар синхронных показаний вольтметра Umi поверяемого актинометра и U0i эталонного актинометра, из которых вычислить среднее арифметическое значение U_m и й₀.

• 10.3.1.4  Вычислить значение коэффициента преобразования К, мВ^м²/кВт, поверяемого актинометра по формуле:

К = Ко (й_т - п_п) / («о- ™o),                                  (4)

где Ко - значение коэффициента преобразования эталонного актинометра, мВ^м²/кВт; й_т; и_о - среднее значение отсчета поверяемого актинометра и эталонного актинометра соответственно, мВ;

п_п; п₀ - отсчеты при затенении поверяемого актинометра и эталонного актинометра соответственно, мВ.

• 10.3.1.5  Результаты считать положительными, если значение полученного коэффициента преобразования не менее 4 мВ • м² / кВт и отличается от указанного в паспорте (предыдущим свидетельстве о поверке), не более, чем на ± 3 %.

• 10.3.1.6 Подключить актинометр к блоку электронному согласно ЭД.

• 10.3.1.7 Подключить к ПК с помощью ПО Peleng Meteo.

• 10.3.1.8 В настройках ПО выбрать поверяемый прибор и установить коэффициент преобразования, вычисленный по формуле (6).

• 10.3.1.9 Нацелить на Солнце эталонный актинометр, подключенный к вольтметру, и трубу ПО-11 и через 2 мин снять 10 пар синхронных показаний напряжения U0i эталонного актинометра и энергетической освещенности /_изм^, из которых вычислить среднее значение Щ ^{и /}"зм.

• 10.3.1.10  Рассчитать среднюю энергетическую освещенность эталонного актинометра /_эт.

• 10.3.1.11  Вычислить относительную погрешность измерений энергетической освещенности по формуле:

5/ = ^;"^зм-/э' • 100 %,                                    (5)

%■

• 10.3.1.12 Вычислить СКО по формуле:

  т(т-1)

  •100%

  (6)

• 10.3.1.13 Результаты считать положительными, если выполняются условия:

51 < ±3 %, СКО < 0,3 %.

• 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. 10.1.1.10, 10.2.12,

• 10.3.1.13 настоящей методики поверки.

• 12 Оформление результатов поверки

  • 12.1 Сведения о результатах поверки актинометров 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.

6