Методика поверки «ГСИ. Лидары импульсные ветровые ИВЛ-5000» (МП 2540-0035-2018)

Федеральное государственное унитарное предприятие

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

« 16 » апреля 2018 г.

УТВЕРЖДАЮ ФГУП «ВНИИМ Д.И. Менделеева»

А.Н. Пронин

Государственная система обеспечения единства измерений

Лидары импульсные ветровые ИВЛ-5000

Методика поверки

МП 2540-0035-2018

2540

Разработчик dci/taua- Е.П. Фомина

г. Санкт-Петербург 2018 г.

Содержание

• 1 Операции поверки

• 2 Средства поверки

• 3 Требования к квалификации поверителей

• 4 Требования безопасности

• 5 Условия поверки

• 6 Подготовка к поверке

• 7 Проведение поверки

• 8 Оформление результатов поверки

Приложение А Метрологические характеристики ИВ Л

Приложение Б Форма протокола поверки

Настоящая методика поверки распространяется на лидары импульсные ветровые ИВЛ-5000 (далее -ИВЛ) и устанавливает методы и средства первичной и периодических поверок ИВЛ.

Метрологические характеристики (MX) ИВЛ приведены в таблице 1 Приложения А к настоящему документу.

Интервал между поверками - 1 год.

Допускается проведение периодической поверки в ограниченном диапазоне измерений по письменному обращению владельца ИВЛ с обязательным занесением данной информации в свидетельство о поверке.

• 1.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции, приведенные в табли

це 1.

Таблица 1 - Операции поверки

1.2 При отрицательных результатах одной из операций, указанных в таблице 1, поверку прекращают.

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

Таблица 2 - Перечень основных и вспомогательных средств поверки

• 2.2 Средства поверки должны иметь необходимую эксплуатационную документацию и действующие свидетельства о поверке.

• 2.3 Допускается применение других средств поверки, обеспечивающих определение (контроль) метрологических характеристик поверяемых средств измерений 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 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»;

• -  общие правила техники безопасности, производственной санитарии, охраны окружающей среды, а также указаний по безопасности, изложенных в эксплуатационной документации поверяемых и используемых при поверке средств измерений и оборудования.

• 4.2 Поверка не относится к вредным и особо вредным условиям труда.

• 5.1 При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

• -  температура окружающего воздуха, °C от +20 до +30;

• -  атмосферное давление, гПа             от 840 до 1070;

• -  относительная влажность воздуха, % от 45 до 80;

• 5.2 Условия эксплуатации применяемых средств поверки - в соответствии с эксплуатационной документацией на них.

• 6.1 Проверить соответствие условий поверки требованиям п.5.1 настоящей методики. Фактические значения параметров окружающего воздуха внести в таблицу «Условия поверки» протокола поверки, форма которого приведена в Приложении Б настоящего документа.

• 6.2 Перед выполнением операций поверки:

• -  проверить наличие комплекта эксплуатационной документации, - руководства по эксплуатации САЦН.416311.008 РЭ и паспорта САЦН.416311.008 ПС на поверяемый образец ИВЛ;

• -  проверить соответствие маркировки ИВЛ данным, указанным в руководстве по эксплуатации;

• -  сличить комплектность и заводской номер поверяемого ИВЛ с данными, указанными в паспорте;

• -  проверить наличие свидетельства о предыдущей поверке или оттиска клейма поверочного в паспорте (при периодических поверках) ИВЛ.

• 6.3 Подготовить к работе средства поверки и оборудование, указанные в таблице 2 настоящего документа, в соответствии с эксплуатационной документацией на них.

• 7.1 Внешний осмотр

При внешнем осмотре убедиться в наличии пломб в местах пломбировки, в отсутствии повреждений корпусов составляющих модулей, в отсутствии повреждений кабелей и разъемов, при наличии которых ИВЛ не может быть допущен к применению.

Результат внешнего осмотра считать удовлетворительным, если выполняются вышеперечисленные требования.

• 7.2 Опробование

Соединить клемму заземления на корпусе ИВЛ-5000 с контуром заземления.

Подключить к сети переменного тока напряжением (220+10) В и частотой (50+1) Гц.

Подключить ЖК монитор к сервисному разъему VGA на щите питания и управления ИВЛ-5000, подключить клавиатуру и манипулятор «мышь» к сервисным разъемам USB.

Включить электропитание ИВЛ-5000.

На экране ЖК монитора появится окно авторизации, в котором необходимо ввести логин и пароль пользователя и выполнить вход.

Для запуска СПО IWL-5000 Server навести курсор на ярлык СПО IWL-5000 Server на рабочем столе и дважды щелкнуть по нему левой кнопкой мыши. На экране появится главное окно СПО IWL-5000 Server.

Щелкнуть левой кнопкой мыши по названию модуля «LidarDetectorModule» на панели главного окна и нажать на кнопку «Extra Control». Откроется вкладка «RuporLidarDetector».

Работоспособность ИВЛ-5000 контролируется с помощью стенда поверочного для лидар-ной метеосистемы инфракрасного диапазона. Собрать измерительную схему в соответствии с РЭ на Стенд поверочный. Установить частоту вращения диска оптического модулятора, соответствующую значению линейной скорости 15±0,5 м/с.

Произвести измерения, нажав кнопку Start во вкладке «RuporLidarDetector». Результат измерений отобразится на графике распределения радиальной скорости по дальности.

Результат опробования считают положительным, если разность между заданным и измеренным ИВЛ-5000 значениями линейной скорости не превышает ± 0,25 м/с.

• 7.3 Подтверждение соответствия программного обеспечения

Подтверждение соответствия программного обеспечения осуществляется путем проверки идентификационных данных ПО для чего необходимо подключить ЖК монитор к сервисному разъему VGA на щите питания и управления ИВЛ-5000, подключить клавиатуру и манипулятор «мышь» к сервисным разъемам USB, при этом на экране ЖК монитора появится окно авторизации, в котором необходимо ввести логин и пароль пользователя и выполнить вход. Для запуска СПО IWL-5000 Server навести курсор на ярлык СПО IWL-5000 Server на рабочем столе и дважды щелкнуть по нему левой кнопкой мыши. На экране появится главное окно СПО IWL-5000 Server.

Для просмотра номера версии (идентификационный номер) СПО IWL-5000 Server необходимо зайти в «Панель управления» («Control Panel»), раздел «Программы и компоненты» («Programs and Features»), затем в списке «Удаление или изменение программ» («Uninstall or change program») найти строку «IWL-5000 Server». В столбце «Версия» («Version») проконтролировать значение версии. Версия должна быть не ниже, указанной в описании типа.

Проверку расчета контрольной суммы для динамически подключаемых библиотек и исполняемых файлов СПО IWL-5000 Server, приведенных в таблице 3, выполняют с помощью архиватора 7-Zip версии не ниже 18.05. Необходимо открыть папку C:\Program Files\TWL-5000 Server\, выделить файл библиотеки (исполняемый файл). Затем нажать правую кнопку мыши, в появившемся меню выбрать пункт «CRC SHA», далее «SHA-1». На экране появится окно с отображением рассчитанной контрольной суммы для выбранного файла.

Для просмотра идентификационных данных для динамически подключаемых библиотек и исполняемых файлов СПО IWL-5000 Server, приведенных в таблице 3, необходимо открыть папку C:\Program FilesMWL-5000 Server\, нажать правой кнопкой мыши по файлу, в появившемся окне свойств файла выбрать вкладку «Подробно», в которой отображается: имя файла, версия файла, размер файла и другая информация.

Номера версий ПО, идентификационные признаки и соответствующие им значения цифровых идентификаторов приведены в таблице 3.

Таблица 3

Продолжение таблицы 3

Результат проверки идентификационных данных ПО ИВЛ считать положительным, если отображающиеся на «Панели управления» («Control Panel»), в разделе «Программы и компоненты» («Programs and Features»), в списке «Удаление или изменение программ» («Uninstall or change program»), в строке «IWL-5000 Server», в столбце «Версия» («Version») и в папке C:\Program Files\IWL-5000 Served, для каждого выделенного файла в окне Контрольная сумма и окне свойств файла во вкладке «Подробно» идентификационные признаки соответствуют данным таблицы 3.

• 7.4 Определение метрологических характеристик

  • 7.4.1 Проверка диапазона измерений и определение абсолютной погрешности измерений скорости воздушного потока.

    • 7.4.1.1 ИВЛ располагают на расстоянии от рабочей зоны аэродинамической установки, входящей в состав рабочего эталона 1-го разряда единицы скорости воздушного потока в диапазоне от 0,05 до 100 м/с.

    • 7.4.1.2 ИВЛ располагают относительно воздушного потока согласно рисунку 1.

      

Рисунок 1 - Схема проверки диапазона измерений и определения абсолютной погрешности измерений скорости воздушного потока

1-аэродинамическая установка (АУ); 2-рабочая часть АУ; 3-выхлопной диффузор;

4-границы воздушного потока; 5- ИВЛ-5000; 6- плоское оптическое зеркало; 7-измерительный объем.

• 7.4.1.3 Соединяют клемму заземления на корпусе ИВЛ-5000 с контуром заземления.

• 7.4.1.4 Подключают к сети переменного тока напряжением (220±10) В и частотой (50±1) Гц.

• 7.4.1.5 Подключают ЖК монитор к сервисному разъему VGA на щите питания и управления ИВЛ-5000, подключают клавиатуру и манипулятор «мышь» к сервисным разъемам USB.

• 7.4.1.6 Включают электропитание ИВЛ-5000.

• 7.4.1.7 На экране ЖК монитора появится окно авторизации, в котором вводят логин и пароль пользователя и выполняют вход.

• 7.4.1.8 Для запуска СПО IWL-5000 Server наводят курсор на ярлык СПО IWL-5000 Server на рабочем столе и дважды нажимают левую кнопку мыши. На экране появится главное окно СПО IWL-5000 Server.

• 7.4.1.9 Наводят курсор на модуль «LidarDetectorModule» на панели главного окна и нажимают левую кнопку мыши. Нажимают на кнопку «Extra Control». Откроется вкладка «Ru-porLidarDetector».

• 7.4.1.10 Направляют лазерный луч на плоское оптическое зеркало. С помощью карточки-визуализатора контролируют положение луча на плоском оптическом зеркале. Луч должен полностью попадать на рабочую поверхность плоского оптического зеркала.

• 7.4.1.11 С помощью плоского оптического зеркала направляют лазерный луч под углом к оси воздушного потока. Перед рабочей зоной установки на оптической оси лазерного луча устанавливают плоско-выпуклую линзу таким образом, чтобы фокус луча совпадал с осью воздушного потока.

• 7.4.1.12 Измеряют угол а между осью воздушного потока и оптической осью лазерного луча. Измерения проводят три раза и вычисляют среднее арифметическое значение угла.

• 7.4.1.13 Рассчитывают скорость воздушного потока по формуле:

у _ У-этпр.

cos а

где У_{эт П}р. - проекция скорости воздушного потока на лазерный луч, для разных значений Уэт.пр. от 1 до 60 м/с с шагом 10 м/с.

• 7.4.1.14 Устанавливают в аэродинамической установке рассчитанные значения скорости воздушного потока У_эт. и для каждой из них с помощью ИВЛ производят пять измерений скорости У_изм. Определяют средние арифметические значения Vq,. из_М,.

• 7.4.1.15 Рассчитывают значение проекции скорости воздушного потока на лазерный луч по формуле:

Уэт.пр- Уэт. "COs(tt)

где У_эт. - эталонное значение скорости воздушного потока.

• 7.4.1.16 Рассчитывают абсолютную погрешность для каждого значения проекции скорости воздушного потока на лазерный луч У_эт._пр ^п0 формуле:

А ^— (Уср. ИЗМ. ~ Уэт. пр.)

• 7.4.1.17 Результаты проверки диапазона измерений и погрешности измерений скорости воздушного потока считают положительными, если значения абсолютной погрешности, рассчитанные для каждого значения проекции скорости воздушного потока на лазерный луч У_эг._пр в диапазоне от 1 до 60 м/с находятся в пределах ± 0,25 м/с включительно.

7.4.2 Проверка диапазона дальностей измерений радиальной скорости.

Проверку диапазона дальностей измерений радиальной скорости проводят с использованием стенда поверочного для лидарной метеосистемы инфракрасного диапазона и волоконных линий задержки.

• 7.4.2.1 Собирают схему проверки в соответствии с рисунком 2. К изделию подключают технологический ноутбук для визуализации результатов измерений.

  

Рисунок 2 - Схема проверки диапазона дальностей измерений радиальной скорости

1 - ИВ Л-5 ООО, 2 - плоское оптическое зеркало, 3 - волоконный коллиматор, 4 - устройство юстировочное, 5 - узел оптического модулятора, 6 - волоконный патч-корд, 7 - оптический стол

• 7.4.2.2 Оптическую ось ИВЛ с помощью зеркала 2 и юстировочного устройства 4 совмещают с осью волоконного коллиматора 3.

• 7.4.2.3 К коллиматору 3 подсоединяют волоконный патч-корд 6 длиной 68 м, соответствующей минимальной дистанции определения радиальной скорости 100 м.

• 7.4.2.4 К свободному концу патч-корда 6 присоединяют второй волоконный коллиматор 3, и с помощью устройства юстировочного 4 направляют лазерный луч на вершину вращающегося диска стенда поверочного для лидарной метеосистемы инфракрасного диапазона 5. С помощью карточки-визуализатора контролируют попадание лазерного излучения на торец диска.

• 7.4.2.5 Задают пять различных значений скорости вращения диска, соответствующих линейной скорости У_эт. 2,15, 30, 40 и 49 м/с. При каждом значении скорости вращения диска снимают ПО ПЯТЬ показаний воспроизводимой скорости воздушного потока С ПОМОЩЬЮ ИВЛ Уизм.. Определяют средние арифметические значения У_ср. изм..

• 7.4.2.6 В схеме проверки заменяют волоконный патч-корд, соответствующий минимальной дистанции измерений скорости на 2 волоконных патч-корда с разъемами FC/APC суммарной длиной 3500 м, соответствующей максимальной дистанции измерений скорости 5000 м.

9 Допускается использовать для максимальной дистанции измерений волоконный патч-корд, состоящий из не более чем двух частей. При необходимости визуализатором контролируют попадание лазерного излучения на торец диска.

'lA.l.l Повторяют измерения в соответствии с п. 7.4.2.5.

• 7.4.2.8 Рассчитывают абсолютную погрешность для каждого значения заданной скорости У_эт., для минимальной и максимальной дальности измерений, по формуле:

Д ~ (Nср. ИЗМ. ^— Vэт.)

• 7.4.2.9 Результаты проверки диапазона дальностей измерений радиальной скорости считают положительными, если значения абсолютной погрешности, рассчитанные для каждого значения заданной скорости У_эт., для минимальной и максимальной дальности измерений, в диапазоне от 1 до 60 м/с находятся в пределах ± 0,25 м/с включительно.

• 8.1 Результаты поверки оформить единым протоколом по форме Приложения Б настоящей методики.

В протоколе указать наименования использованных средств поверки.

• 8.2 При положительных результатах поверки на ИВ Л выдать Свидетельство о поверке по форме в соответствии с Приказом Минпромторга России № 1815.

К Свидетельству о поверке ИВЛ приложить протокол поверки, выполненный в соответствии с требованиями п. 8.1.

Знак поверки наносится на Свидетельство о поверке.

• 8.3 При отрицательных результатах проверки ИВЛ забраковать и выдать Извещение о его непригодности по форме в соответствии с Приказом Минпромторга России № 1815.

10 Приложение А (обязательное)

Метрологические характеристики лидаров импульсных ветровых ИВЛ-5000 приведены в таблице А1

Таблица А1

И

Приложение Б (рекомендуемое)

Форма протокола поверки

адрес лаборатории, корпус, помещение

ПРОТОКОЛ ПОВЕРКИ

№    / - от_______г.

Методика поверки МП 254-0035-2018 «Лидары импульсные ветровые ИВЛ-5000. Методика по верки»

Средства поверки:

Условия поверки:

• 1. Внешний осмотр:

• 2. Опробование

• 3. Определение метрологических характеристик:

3.1 Результаты проверки метрологических характеристик ИВЛ приведены в таблице Б1.

3.2 Результаты проверки диапазона дальностей измерений радиальной скорости Таблица Б2

На основании результатов поверки выдано:

ФИО                    подпись                       дата