Методика поверки «Меры потока (течи гелиевые) 10хххх, Fх4ххх» (МП 231-0013-2011)

Руководитель

ГЦИСИ ФГУП «ВИНИМ

Н.И.ХанОв

[я 2011 г.

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

Руководитель отдела ГЦИ СИ

ФГУП «ВНИИМ им.Д.И.Менделеева»

В.Н.Горобей

Санкт-Петербург

2011 г.

• 1.1  Настоящая методика поверки распространяется на меры потока (течи гелиевые) серий Юхххх, Fx4xxx и устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок.

• 1.2 Межповерочный интервал - 1 год.

2.1 При проведении поверки необходимо выполнить операции, указанные в таблице 2.1. Таблица 2.1

• 2.2 Поверка прекращается при получении отрицательного результата по п. 7.1 или 7.2 настоящей методики.

При первичной поверке мера потока (течь гелиевая) возвращается изготовителю с изложением причин возврата для проведения мероприятий по их устранению и повторного предъявления. При периодической поверке мера потока (течь гелиевая) возвращается представителю эксплуатационной службы с изложением причин возврата для проведения мероприятий по их устранению и повторного предъявления.

• 3.1 При проведении поверки должны применяться средства измерений, указанные в таблице 3.1.

Таблица 3.1

• 3.2 Средства измерений, применяемые при поверке, должны быть поверены и иметь действующие свидетельства о поверке. Испытательное оборудование должно быть аттестовано и иметь действующий аттестат или отметку в паспорте.

• 3.3 Допускается применение других средств измерения, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых средств измерения с требуемой точностью.

• 4.1 К поверке допускаются лица, аттестованные в качестве поверителей, прошедшие местный инструктаж по безопасности труда, инструктаж по работе на рабочем эталоне единицы потока газа в вакууме ВЭТ 49-2-06 и имеющие квалификационную группу по электробезопасности не ниже II.

• 4.2 К поверке допускаются лица, ознакомленные с эксплуатационной документацией на рабочий эталон единицы потока газа в вакууме ВЭТ 49-2-06 и руководством по эксплуатации «Меры потока (течи гелиевые) серий Юхххх, Fx4xxx. Руководство по эксплуатации».

• 5.1 При поверке мер потока (течей гелиевых) должны быть соблюдены требования безопасности труда, производственной санитарии и охраны окружающей среды, изложенные в эксплуатационных документах эталонных и поверяемых средств измерений.

• 6.1 При проведении операций поверки должны быть соблюдены следующие условия:

• - температура окружающего воздуха, °C                   20±2

• - относительная влажность воздуха, %                     60±20

• - атмосферное давление, кПа                               от 84 до 106,7

• 7.1 Проверить при периодической поверке наличие свидетельства о предыдущей поверке мер потока (течей гелиевых).

• 7.2 Проверить наличие руководства по эксплуатации «Меры потока (течи гелиевые) Юхххх, Fx4xxx. Руководство по эксплуатации».

• 7.3 Проверить работоспособность рабочего эталона единицы потока газа в вакууме ВЭТ 49-2-06.

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 8.1.1 При проведении внешнего осмотра мер потока (течей гелиевых) устанавливается наличие маркировки и отсутствие внешних дефектов, повреждений и следов коррозии, влияющих на правильность функционирования и метрологические характеристики поверяемого СИ.

• 8.1.2 Мера потока (течь гелиевая), не удовлетворяющая требованиям п.8.1.1 настоящей методики, не подлежит поверке до устранения неисправностей и несоответствий. После их устранений внешний осмотр проводят в полном объеме.

• 8.2.1 Снять защитный пластиковый колпачок с меры потока (течи гелиевой).

• 8.2.2 Присоединить поверяемую меру потока (течь гелиевую) к вакуумной системе рабочего эталон единицы потока газа в вакууме ВЭТ 49-2-06 (далее по тексту ВЭТ 49-2-06).

• 8.2.3 Проверить наличие сигнала (изменение давления) от поверяемой меры потока (течи гелиевой).

• 8.2.4 Результат поверки меры потока (течи гелиевой), не удовлетворяющей требованиям п. 8.2.3 настоящей методики, считается отрицательным.

• 8.3.1 Значения воспроизведения потока поверяемых мер потока (течей гелиевых) в диапазоне от 1-10'¹⁰ до 1-Ю'⁷ Па-м³/с определяют в динамическом режиме на редуктометрическом измерительном блоке ВЭТ 49-2-06. В основе работы редуктометрического измерительного блока лежит способ сравнения неизвестного потока, создаваемого поверяемой течью, с известным (номинальным) потоком, создаваемым ВЭТ 49-2-06.

Определение воспроизведения потока мер потока (течей гелиевых) в диапазоне от Т1О'¹⁰ до Т10'⁷ Па-м³/с проводится в следующем порядке:

• 8.3.1.1 Воспроизведение номинального потока от ВЭТ 49-2-06

• 8.3.1.1.1 На ВЭТ 49-2-06 воспроизвести номинальное значение потока бэт близкое по значению к поверяемой мере потока (течи гелиевой).

• 8.3.1.1.2 Определить фоновый сигнал        масс-спектрометра, входящего в

редуктометрического измерительного блока ВЭТ 49-2-06, (клапаны, соединяющие эталон с линией вакуумной откачки открыты, с масс-спектрометром - закрыты).

• 8.3.1.1.3 Определить суммарный сигнал а.(ф1+т1) масс-спектрометра, обусловленный фоновым потоком и потоком от ВЭТ 49-2-06 (эталон соединен с масс-спектрометром).

• 8.3.1.1.4 Рассчитать значение сигнала Да_7| масс-спектрометра от ВЭТ 49-2-06, которое равно разности суммарного и фонового сигналов.

• 8.3.1.1.5 Произвести три серии измерений по п.п. 8.3.1.1.2  8.3.1.1.4. Результаты занести

в протокол, форма которого приведена в Приложении А.

• 8.3.1.2 Определение значения воспроизведения потока от поверяемой меры потока (течи гелиевой)

• 8.3.1.2.1 Определить фоновый сигнал а.ф масс-спектрометра (клапаны, соединяющие поверяемую меру с линией вакуумной откачки открыты, с масс-спектрометром - закрыты).

• 8.3.1.2.2 Определить суммарный сигнал масс-спектрометра а.(ф+т), обусловленный фоновым потоком и потоком от поверяемой меры потока (поверяемая мера соединена с масс-спектрометром).

• 8.3.1.1.3 Рассчитать значение сигнала Да₇. масс-спектрометра от поверяемой меры потока (течи гелиевой), которое равно разности суммарного и фонового сигналов.

• 8.3.1.2.4 Произвести три серии измерений по п.п. 8.3.1.2.1  8.3.1.2.3. Результаты занести

в протокол, форма которого приведена в Приложении А.

• 8.3.1.2.5 Вычислить значение параметра Д по формуле

Д =(Дос₇.),/(Да₇.,), ,         (8.1)

где (Да₇ ), - значение сигнала масс-спектрометра от поверяемой меры потока (течи гелиевой) при /-ом измерении, в единицах измерения масс-спектрометра;

(Да_Г1ф - значение сигнала масс-спектрометра от ВЭТ 49-2-06 при z'-ом измерении, в единицах измерения масс-спектрометра.

• 8.3.1.2.6 Значение воспроизведения потока поверяемой меры потока (течи гелиевой) Q в диапазоне от Т1О'¹⁰ до Т10'⁷ Па-м³/с, измеряемой на редуктометрическом измерительном блоке ВЭТ 49-2-06, определить по формуле

Q = Q_3TL,             (8.2)

где бэт - номинальное значение потока гелия от ВЭТ 49-2-06, Па-м³/с;

_                                        _  3

L - среднее значение параметра измерений, L = Д /3

/=|

• 8.3.1.2.5 Результаты расчетов занести в протокол, форма которого приведена в Приложении А.

• 8.3.2 Определение относительной погрешности воспроизведения потока для мер потока (течей гелиевых) с диапазоном от 1-1O'¹⁰ до 1-10'⁷ Па-м³/с.

• 8.3.2.2 Вычислить относительную погрешность параметра L по формуле

5(Z) = to₀(Z),             (8.3)

где t = 1,89 - коэффициент Стьюдента-Фишера при доверительной вероятности Р=0,8 и числе измерений п - 3;

сг₀ (Z ) - относительное среднее квадратическое отклонение параметра:

g_o(Z) = ^1OO%,     (8.4)

где cr(Z) - среднее квардатическое отклонение параметра L :

Е(^-д)²

J 77(77 -1)

• 8.3.2.1 Относительную погрешность воспроизведения потока поверяемой меры потока (течи гелиевой), в % определить по формуле

5(2) = 8(е_э7.) + 5(Г),      (8.6)

где 8(0,,.), 8(Ю) - относительные погрешности ВЭТ 49-2-06 и параметра L , соответственно, %.

• 8.3.2.3 Результаты расчетов занести в протокол, форма которого приведена в Приложении А.

• 8.3.3 Значения воспроизведения потока поверяемых мер потока (течей гелиевых) в диапазоне свыше 1-Ю'⁷ до 3-10'⁵ Па-м³/с определяют в статическом режиме с использованием кумулятивного измерительного блока ВЭТ 49-2-06. В основе работы лежит принцип накопления газа в известном объеме.

Определение воспроизведения потока мер потока (течей гелиевых) в диапазоне свыше Т10'⁷ до 3-10'⁵ Па-м³/с проводится в следующем порядке:

• 8.3.3.1 Присоединить меру потока (течь гелиевую) к вакуумной системе кумулятивного измерительного блока ВЭТ 49-2-06.

• 8.3.3.2 Определить объем вакуумной системы Vпосле подсоединения меры потока (течи гелиевой) к вакуумной системе кумулятивного измерительного блока ВЭТ 49-2-06.

• 8.3.3.3 Откачать вакуумную систему кумулятивного измерительного блока ВЭТ 49-2-06 до остаточного давления Р_о ~ 10“³ Па. Зафиксировать значение остаточного давления Р_о.

• 8.3.3.4 В момент времени т₀ закрыть клапан, соединяющий измерительную камеру с линией вакуумной откачки, и открыть клапан, соединяющий меру потока (течь гелиевую) с измерительной камерой. В момент времени измерить давление Р', установившееся в измерительной камере.

• 8.3.3.5 Закрыть клапан, соединяющий меру потока (течь гелиевую) с измерительной камерой, открыть клапан, соединяющий измерительную камеру с линией вакуумной откачки. Откачать вакуумную систему до остаточного давления Р_о.

• 8.3.3.6 В момент времени т₀ закрыть клапан, соединяющий измерительную камеру с линией вакуумной. В момент времени т, измерить давление Р", установившееся в измерительной камере.

• 8.3.3.7 Произвести три серии измерений по п.п. 8.3.3.3 8.3.3.6. Результаты занести в протокол, форма которого приведена в Приложении Б.

• 8.3.3.8 Значение воспроизведения потока поверяемой течи Q в диапазоне свыше 1-10’⁷ до 3-10'⁵ Па-м³/с, измеряемой на кумулятивном измерительном блоке ВЭТ 49-2-06, определить по формуле

Р-Р

Q = V^---²~,    (8.7)

Г] г₀

где Р\ = Р' - Р_о - изменение давления в объеме измерительной системы с поверяемой мерой потока (течью гелиевой) за время накопления, Па;

Р₂ = Р" - Р_о - изменение давления в объеме измерительной системы без меры потока (течи гелиевой) за время накопления, Па;

Р_о - предельное остаточное давление в системе, Па;

Р' - давление в системе с мерой потока (течью гелиевой) за время накопления, Па;

Р" - давление в системе без меры потока (течи гелиевой) за время накопления, Па;

V - определенный объем измерительный системы, м³;

г₀ - момент времени начала накопления, с;

г, - момент времени окончания накопления, с.

• 8.3.3.9 Среднее значение воспроизведения потока определить по формуле

ё=Ее/з. (8.8)

/=1

• 8.3.3.10 Результаты расчетов занести в протокол, форма которого приведена в Приложении Б.

• 8.3.4 Определение относительной погрешности воспроизведения потока для мер потока (течей гелиевых) с диапазоном свыше 1-10’⁷ до 3-10'⁵ Па-м³/с.

• 8.3.4.2 Вычислить относительную погрешность воспроизведения потока       по

формуле

ад)=^₀(ё),         (8.9)

где t = 1,89 - коэффициент Стьюдента-Фишера при доверительной вероятности Р=0,8 и числе измерений п = 3;

сг₀(£?)- относительное среднее квадратическое отклонение значения потока:

(8.10)

где a(Q)- среднее квардатическое отклонение значения потока:

Е«?-0)²

]}   и(и-1)

• 8.3.4.1 Относительную погрешность воспроизведения потока поверяемой меры потока (течи гелиевой) в % определить по формуле

  5(0 = 8(2_Э7.) + 5(2),

  (8.12)

8.3.4.3 Результаты расчетов занести в протокол.

• 8.3.5 Результаты поверки считаются положительными, если значение воспроизведения потока поверяемых мер потока (течей гелиевых) находится в диапазоне, указанном в таблице 8.1, а относительная погрешность воспроизведения потока не превышает ±15%.

Таблица 8.1

• 9.1 На меру потока (течь гелиевую), признанную годной по результатам поверки, оформляют свидетельство о поверке установленной формы.

• 9.2 При отрицательных результатах поверки меру потока (течь гелиевую) к применению не допускают, выдают извещение о непригодности с указанием причин.

Руководитель группы ГЦИ СИ «ВНИИМ им.Д.И.Менделеева»

(рекомендуемое)

Форма протокола поверки мер потока (течей гелиевых) серий Юхххх, Fx4xxxx с диапазоном воспроизведения потока от 1-1O'¹⁰ до 1-10‘⁷ Па-м³/с, измеряемых на редуктометрическом измерительном блоке рабочего эталона единицы потока газа в вакууме ВЭТ 49-2-06

Дата:________________

Температура окружающей среды:______________, °C

Относительная влажность воздуха:_______________, %

Атмосферное давление:_________________________, кПа

Номинальное значение потока от эталона, Q_3T:_________________, Па-м³/с

Результаты поверки______________________

Поверитель

(рекомендуемое)

Форма протокола поверки для мер потока (течей гелиевых) серий Юхххх, Fx4xxxx с диапазоном воспроизведения потока от 1-10'⁷ до 3-10'⁵ Па-м³/с, измеряемых с использованием кумулятивного измерительного блока рабочего эталона единицы потока газа в вакууме ВЭТ 49-2-06

Дата:________________

Температура окружающей среды:______________, °C

Относительная влажность воздуха:_______________, %

Атмосферное давление: ________________________, кПа

Остаточное давление Р_о__________________________, Па

Результаты поверки______________________

Поверитель