Методика поверки «ГСОЕИ Анализаторы азота, кислорода и водорода МЕТЭК-300, МЕТЭК-400, МЕТЭК-500, МЕТЭК-600» (МП 61-251-2012)
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ УРАЛЬСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИИ (ФГУП «УНИИМ»)
-
1 ОСУДЛРСTBEI II1ЛЯ СИСТЕМА ОБЕС11ЕЧЕ11ИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕ11ИЙ
Анализаторы азота, кислорода и водорода
МЕТЭК-300, МЕТЭК-400, ME ГЭК-500, МЕТЭК-600
МЕТОДИКА ПОВЕРКИ
МГ1 61-251-2012 с изменением №1
!
Екатеринбург
2016
ПРЕДИСЛОВИЕ
-
1 РАЗРАБОТАНА ФГУП «Уральский научно-исследовательский институт метрологии» (ФГУП «УИИИМ»)
-
2 ИСПОЛНИТЕЛЬ к.х.н., Собина ЕЛЕ
-
3 УТВЕРЖДЕНА с изменением № 1 ФГУП «У ПИ ИМ» в 2016 г.
СОДЕРЖАНИЕ
Государственная система обеспечения единства измерений. Анализаторы азота, кислорода и водорода МЕТЭК-300, ME МЕТЭК-500, МЕТЭК-600 с изменением №1
ГЭК-400, МГ1 61-251-2016
Методика поверки
Дата введения в действие: июнь 2016 г
1 Область примененияНастоящая методика поверки распространяется на анализаторы азота, кислорода и водорода МЕТЭК-300, МЕТЭК-400, МЕТЭК-500, МЕТЭК-600 (далее - анализаторы) производства фирмы ООО “МЕТЭКПРОМ” (Россия) и устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок.
Поверка анализаторов должна производиться в соответствии с требованиями настоящей методики.
Интервал между поверками - один год.
2 Нормативные ссылкиВ настоящей методике поверки использованы ссылки на следующие документы:
Нормативный правовой акт: Приказ Минпромторга России от 02.07.2015 № 1815 «Об утверждении порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельств о поверке»
ГОСТ 12.2.007.0 75 Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности
ГОСТ OIML R 76-1 2011 Государственная система обеспечения единства измерений. Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания.
(Измененная редакция, Изм. №1).
3 Операции поверки-
3.1 При поверке должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.
Таблица 1
Наименование операции |
Номер |
Обязательность проведения one- | |
пункта |
раций при | ||
методики |
первичной |
периодической | |
поверки |
поверке |
поверке | |
1 |
2 |
3 |
4 |
1 Внешний осмотр |
8.1 |
да |
да |
2 Опробование |
8.2 |
да |
да |
3 Проверка метрологических характеристик |
8.3 |
да |
да |
3.1 Проверка относительного СКО случайной составляющей погрешности измерений массо- |
8.3.1 |
да |
да |
вой доли кислорода, азота и водорода | |||
3.2 Проверка относительной погрешности при измерении массовой доли кислорода, азота и водорода |
8.3.2 |
да |
да |
3.3 Проверка диапазона измерений массовой доли кислорода, азота и водорода |
8.3.3 |
да |
нет |
3.2 В случае невыполнения требований хотя бы к одной из операций поверка прекра
щается, анализатор бракуется.
4 Средства поверки-
4.1 При проведении поверки применяют следующие средства поверки:
- Стандартные образцы утвержденных типов, приведенные в таблице 2 Таблица 2 - Стандартные образцы состава, используемые при поверке
№ ГСО ГСО 9110-2008 |
Компо нент азот |
Аттестованное значение массовой доли компонента, % 0,0067 |
Абсолютная погрешность аттестованного значения,% |
Относительная погрешность аттестованного значения, % |
£ 0,0002 |
± 3 | |||
0,0009 |
£ 0,0001 | |||
кислород |
£ 11 | |||
ГСО 9454-2009 |
азот |
0,0292 |
£ 0,0004 |
£ 1,4 |
кислород |
0,0055 |
1 0,0004 |
£ 7 | |
ГСО 9724-2010 |
азот |
0,0072 |
i 0,0002 |
£ 3 |
Кислород |
0,0121 |
£ 0,0002 |
£ 2 | |
ГСО 8725-2005 |
Водород |
0,00015 |
£ 0,00003 |
£ 20 |
ГСО 8447-2003 |
Водород |
0,0006 |
£ 0,00004 |
£ 7 |
(Измененная редакция, Изм. №1).
-весы лабораторные электронные I (специального) класса точности;
- стандартный образец утвержденного типа ГСО 10597-2015 состава газовой смеси H2/N2 (аттестованные значения объемной доли водорода от 0,1 % до 70%, границы относительной погрешности аттестованного значения составляют от £ 2,5 % до £ 0,2 % соответственно) (применяется только для моделей МЕТОК 300) далее ПГС-ГСО.
(Измененная редакция, Изм. №1).
-
4.2 Допускается применение других средств поверки, обеспечивающие требуемую точность и пределы измерений.
При проведении поверки должны быть соблюдены требования ГОСТ 12.2.007.0. Помещение должно быть обязательно оснащено приточно-вытяжной вентиляцией, чтобы не происходило взрывоопасное скопление водорода в воздухе.
(Измененная редакция, Изм. №1).
6 Условия проведения поверки-
6.1 При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия, если иные не оговорены особо:
-
- температура окружающего воздуха, °C от 18 до 25
-
- относительная влажность воздуха, (при I - 20 °C), % не более 70
-
6.2 Анализаторы устанавливаются вдали от источников магнитных и электрических полей.
-
7.1 При подготовке к проведению поверки выполнить следующие операции:
-
- анализаторы подготовить к работе в соответствии с руководством по эксплуатации (далее - РЭ).
-
7.2 Приготовить навески стандартные образцов утвержденных типов, предусмотренные в качестве эталонных средств поверки в соответствии с инструкциями по применению на ГСО с учетом Приложения Б.
-
8.1 Внешний осмотр.
При внешнем осмотре установить:
-
- отсутствие видимых повреждений анализаторов;
-
- соответствие комплектности указанной в РЭ;
-
- четкость обозначений и маркировки.
-
8.2 Опробование.
-
8.2.1 Включить анализатор и проверить, что он проходит режим самодиагностики;
-
8.2.2 Провести градуировку поверяемого анализатора в соответствии с РЭ.
-
8.2.3 Провести проверку идентификационных данных программного обеспечения (далее - ПО) анализатора. Номер версии ПО идентифицируется при включении анализаторов путем вывода на экран номера версии. Первая цифра в номере версии ПО анализатора должны соответствовать приведенной в таблице 3. Цифровой идентификатор ПО проверить с помощью программы md5 путем запуска файла ПО (Calibrcalculate.dll) с помощью программы md5 (программа md5 находится в свободном доступе на сайте http://www.md5summer.org). Цифровой идентификатор ПО должен соответствовать указанному в таблице 3.
-
Таблица 3 Идентификационные данные ПО
Идентификационные данные (признаки) |
Значение |
Идентификационное наименование ПО |
МЕТЕК |
Номер версии ПО (идентификационный номер ПО) |
не ниже 5.17.х.х |
Цифровой идентификатор ПО |
c84c039cbbd50ce20 |
685b3e7694ba507 | |
Другие идентификационные данные (алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО) |
MD 5 |
(Измененная редакция, Изм. №1).
-
8.3 Проверка метрологических характеристик.
Метрологические характеристики анализаторов азота, кислорода и водорода приведены в таблице А. 1 приложения А к настоящей методике поверки.
-
8.3.1 Проверка относительного СКО случайной составляющей погрешности измерений массовой доли кислорода, азота и водорода.
Проверка относительного СКО случайной составляющей погрешности измерений массовой доли компонентов проводится с использованием навесок ГСО, приготовленных в соответствии с приложением Б.
Проверка относительного СКО по измерению массовой доли водорода от 0,2 до 4,0 % с использованием ПГС-ГСО проводится только для моделей МЕТОК 300.
(Измененная редакция, Изм. №1).
Произвести не менее пяти измерений массовой доли компонента в соответствии с РЭ каждого ГСО, подготовленного с учетом приложения Б. Для каждого компонента рассчитать среднее арифметическое значение (X ) и СКО (5) по формулам:
н
Етл- ——. (1)
п
100
(2)
где Xj результат /-го измерения массовой долиу'-го компонента в ГСО, %;
А - моделируемое аттестованное значение массовой доли /-го компонента в ГСО в соответствии с Приложением Б, %;
п - число измерений.
Полученные значения СКО случайной составляющей погрешности измерений массовой доли компонентов должны удовлетворять требованиям таблицы А.1.
-
8.3.2 Проверка относительной погрешности измерений массовой доли кислорода, азота и водорода
По результатам измерений, полученным по 8.4.1, рассчитать относительную погрешность измерений массовой доли компонентов для каждого ГСО <5(), % по формуле
(3)
где А и ЛА - моделируемые аттестованные значения массовой доли компонента в /-ом ГСО и их погрешность соответственно, % в соответствии с Приложением Б.
/ - коэффициент Стьюдента, который зависит от доверительной вероятности Р и числа результатов наблюдений п и равен 2,78 для п=5, Р 0,95.
Полученные значения относительной погрешности измерений массовой доли компонентов должны удовлетворять требованиям таблицы А.1 приложения А.
-
8.3.3 Проверка диапазона измерений массовой доли кислорода, азота и водорода
Проверка диапазона измерений массовой доли кислорода, азота и водорода производится одновременно с определением относительного СКО и относительной погрешности результатов измерений массовой доли кислорода, азота и водорода по 8.3.1- 8.3.2.
За диапазоны измерений анализатора принимают диапазоны измерений массовой доли кислорода, азота и водорода, приведенные в таблице А.1, если полученные значения относительных СКО и относительных погрешностей рассчитанных по 8.3.1 и 8.3.2 соответствуют значениям, указанным в таблице А.1 приложения А.
9 Оформление результатов поверки-
9.1 Оформляют протокол проведения поверки по форме Приложения В.
-
9.2 Положительные результаты поверки оформляют выдачей свидетельства о поверке в соответствии с Приказом Минпромторга России от 02.07.2015 № 1815. Знак поверки наносится на анализатор в соответствии с рисунком №1 описания типа (’И.
-
9.3 При отрицательных результатах поверки анализатор признают непригодным к применению, свидетельство о поверке аннулируют, и выписывают извещение о непригодности к применению с указанием причин в соответствии с Приказом Минпромторга России от 02.07.2015 № 1815.
(Измененная редакция, Изм. №1)
Разработчик
К.х.и., зав. лаб.251 ФГУП «УПИИМ»
ПРИЛОЖЕНИЕ АТаблица А.1. - Метрологические и технические характеристики анализаторов азота, кислорода и водорода
Наименование характеристик |
Значения характеристик для модели | |||||
Водород МЕТЭК-300 |
Водород-кислород МЕТЭК-300.1 |
Водород-азот МЕТЭК-300.2 |
Азот МЕТЭК-400 |
Кислород МЕТЭК-500 |
Азот-кислород МЕТЭК-600 | |
/ |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Диапазоны измерений массовой доли. %: | ||||||
- азота |
- |
- |
от 0,0001 до 1,0 |
от 0,0001 до 1,0 |
- |
от 0,0001 до 1,0 |
- кислорода |
- |
от 0,0002 до 2,0 |
- |
- |
от 0,0002 до 2,0 |
от 0,0002 до 2,0 |
- водорода |
от 0,00001 до 4,0 |
от 0,00001 до 4,0 |
от 0,00001 до 4,0 |
- | ||
Предел допускаемого относительного СКО случайной составляющей погрешности измерений массовой доли азота, %: - от 0,0001 до 0,005 вкл. |
16 |
16 |
16 | |||
- от 0,005 до 0,04 вкл. |
5 |
5 |
5 | |||
- от 0,04 вкл. до 1,0 |
3 | |||||
Пределы допускаемой относительной погрешности измерений массовой доли азота, %: - от 0,0001 до 0,005 вкл. |
± 40 |
±40 |
±40 | |||
- от 0,005 до 0,04 вкл. |
± 15 |
± 15 |
± 15 | |||
- от 0,04 вкл. до 1,0 |
± 10 |
± 10 |
± 10 | |||
Предел допускаемого относительного СКО случайной составляющей погрешности измерений массовой доли кислорода, %: - от 0,0002 до 0,005 вкл. |
16 |
16 |
16 | |||
- от 0,005 до 0,04 вкл. |
5 |
5 |
5 | |||
- от 0,04 вкл. до 2,0 |
-X |
3 | ||||
Пределы допускаемой относительной погрешности измерений массовой доли кислорода, %: - от 0,0002 до 0,005 вкл. |
±40 |
± 40 |
±40 | |||
- от 0,005 до 0,04 вкл. |
± 15 |
± 15 |
± 15 | |||
- от 0,04 вкл. до 2,0 |
± 10 |
± 10 |
± 10 |
продолжение таблицы А.1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Предел допускаемого относительного СКО случайной составляющей погрешности измерений массовой доли водорода, %:
|
16 5 э |
16 5 |
16 5 э | |||
Пределы допускаемой относительной погрешности измерений массовой доли водорода, %:
|
± 40 ±20 ± 15 |
± 40 ±20 ± 15 |
± 40 ±20 ± 15 |
(Измененная редакция, Изм. №1).
Приложение БПроцедура приготовления навесок стандартных образцов
Б.1 Приготовление навесок стандартных образцов с известными значениями массовой доли компонентов (азота, водорода, кислорода) провести путем отбора навесок в предварительно взвешенный тигель с помощью весов лабораторных электронных I (специального) класса точности в соответствии с таблицей Б.1.
Б.2 Рассчитать моделируемое аттестованное значение массовой доли компонента в подготовленной навеске и абсолютную погрешность моделируемого аттестованного значения по формулам:
А' = А~, (Б.1)
т.,
т
ЛА'-ЛА--. (Б.2)
тг
где
А и ДА - аттестованное значение и абсолютная погрешность ГСО в соответствии с паспортом, %;
А' и ДА' - моделируемое аттестованное значение и абсолютная погрешность моделируемого массовой доли компонента, %;
т, - масса отобранной навески ГСО с помощью весов лабораторных электронных 1 (специального) класса точности, г;
/77, - масса навески заданная в анализаторе, которая записывается вручную в программном обеспечении анализатора, г.
Таблица Б. 1
№ ГСО |
Компонент |
Аттестованное значение массовой доли компонента, % |
Абсолютная погрешность аттестованного значения. % |
Относительная погрешность аттестованного значения, % |
Масса ГСО, ГЛ], г |
Масса ГСО, ПС, Г |
Моделируемое аттестованное значение массовой доли компонента, % |
Абсолютная погрешность моделируемого аттестованного . значения,% |
ГСО 9110-2008 |
азот |
0,0067 |
0,0002 |
3 |
0,2 |
0,2 |
0,0067 |
0,0002 |
кислород |
0,0009 |
0,0001 |
и |
0,2 |
0,2 |
0,0009 |
0,0001 | |
ГСО 9454-2009 |
азот |
0,0292 |
0,0004 |
1 |
0,2 |
0,2 |
0,0292 |
0,0004 |
кислород |
0,0055 |
0,0004 |
7 |
0,2 |
0,2 |
0,0055 |
0,0004 | |
ГСО 9724- 2010 |
азот |
0,0072 |
0.0002 |
3 |
0,2 |
0,2 |
0,0072 |
0,0002 |
кислород |
0,0121 |
0,0002 |
2 |
0,2 |
0,2 |
0,0121 |
0,0002 | |
ГСО 8725- 2005 |
водород |
0,00015 |
0,00003 |
20 |
0,2 |
0,2 |
0,00015 |
0,00003 |
ГСО 8447- 2003 |
водород |
0,0006 |
0,00004 |
7 |
1 |
0,1 |
0,006 |
0,0004 |
ГСО 8447- 2003 |
водород |
0,0006 |
0,00004 |
7 |
5 |
0,05 |
0,06 |
0,004 |
(Измененная редакция, Изм. №1).
Б.З Модельные значения массовой доли водорода получают с использованием газовых доз ПГС-ГСО 10597-2015 различного объема в соответствии с таблицей Б.2. Дозирование ПГС-ГСО 10597-2015 в анализатор провести с помощью газовой петли, объем которой предварительно откалиброван в соответствии с РЭ.
(Измененная редакция, Изм. №1)
Б.4 Рассчитать моделируемое значение массовой доли водорода в подготовленной газовой дозе по формуле (пример выполненных расчетов для типичного случая приведен в
таблице Б.2): |
Л-Г-Р-Л/ w = (Б.З) T-R-m |
где А - аттестованное значение объемной доли водорода и границы погрешности ПГС-ГСО 10597-2015 в соответствии с паспортом, %; wc - моделируемое значение массовой
доли водорода, %; и |
i - масса навески задаваемая в анализатор, г; Г - температура окружа- |
ющего воздуха, К; Р давление окружающего воздуха, Па; М - молярная масса, кг/моль (М(Н:) = 0.00201588-^—); R универсальная газовая постоянная, Дж/(моль-К); Г - объем ПГС-ГСО 10597-2015, м3.
Примечание:
Границы относительной погрешности моделируемого значения, £ составляют 5 % и обусловлены точностью калибровки газовой петли анализатора и исходной погрешностью ГСО.
(Измененная редакция, Изм. №1)
Таблица Б.2 - Моделирование массовой доли водорода с помощью газовых доз ПГС-ГСО 10597-2015 водород в азоте
№ рабочей пробы |
Аттестованное значение объемной доли водорода, % |
Границы абсолютной погрешности аттестованного значения при Р=0,95, % |
Масса навески, заданная в анализаторе, г |
Номинальный объем газовой петли, см3 |
Т. К |
Р, Па |
Аттестованное значение моделируемого значения массовой доли водорода, % |
Границы погрешности моделируемого значения массовой доли водорода, % |
1 |
70 |
= 0,2 |
0,1 |
50 |
298 |
101325 |
2,89 |
= 0,14 |
2 |
35 |
= 0,2 |
0,1 |
50 |
298 |
101325 |
1,44 |
= 0,07 |
ФОРМА ПРОТОКОЛА ПОВЕРКИ
ПРОТОКОЛ №
ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ
Анализатор азота, кислорода и водорода модель ______ ____________зав. №___________
Документ на поверку: «ГСИ. Анализаторы азота, кислорода и водорода МЕТЭК-300, МЕТЭК-400, МЕТЭК-500, МЕТЭК-600. Методика поверки. МП 61-251-2016» с Изменением № 1.
Перечень эталонных средств, используемых при поверке:
Условия проведения поверки:
-
- температура окружающего воздуха, °C
-
- относительная влажность воздуха, %
Результаты внешнего осмотра _____________________
Результаты опробования
Проверка метрологических характеристик
Таблица 1 - Результаты проверки относительного СКО случайной составляющей погрешности в
диапазоне измерений массовой доли азота, кислорода и водорода
Относительное |
Нормируемые значения | |||
№ ГСО, |
Аттестован- |
Результаты из- |
СКО случайной |
относительного СКО слу- |
наимено- |
ное значение |
мерений массо- |
составляющей по- |
чайной составляющей |
вание |
массовой до- |
вой доли компо- |
грешности, в диапазоне измерений |
погрешности, в диапазоне |
компо- |
ли компонен та, % |
нента, % |
измерений массовой доли | |
массовой доли | ||||
нента |
компонента, % | |||
компонента, % | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
........-.......—............- --.............— | ||||
Продолжение таблицы 1
/ - 2
Таблица 2 - Результаты проверки относительной погрешности измерений массовой доли азота,
кислорода и водорода
№ ГСО, наименование компонента |
Аттестованное значение массовой доли компонента, % |
Результаты измерений массовой доли компонента, % |
Относительная погрешность измерений массовой доли компонента, % |
Нормируемые значения относительной погрешности измерений массовой доли компонента, % |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
.........-------------------------------------- - - | ||||
-------------------------------------------------------------- | ||||
—...... |
--.....-......................-.......--------------------- |
...............................-.................... |
-......------------------------------------------------------------------ |
Результат проведения поверки:
Поверитель
(Ф.И.О.) подпись
Выдано свидетельство о поверке (извещение о непригодности)
от« » _ _ 20 г., №
Организация, проводившая поверку
15