Методика поверки «ГСИ. Зонды гидрологические SeaGuard RCM» (МП 2540-0050-2020)

Федеральное государственное унитарное предприятие

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

УТВЕРЖДАЮ директора

Пронин

2020 г.

Государственная система обеспечения единства измерений

И.о. руководителя научно-исследовательской лаборатории госэталонов в области аэрогидрофизических параметров А.Ю. Левин

Руководитель научно-исследовательской лаборатории госэталонов в области физико-химических свойств жидкостей

с

А.М. Смирнов

г. Санкт-Петербург 2020 г.

• 2 Настоящая методика поверки распространяется на зонды гидрологические SeaGuard RCM (далее - зонды) предназначенные для измерений скорости водного потока, температуры воды, удельной электропроводности (далее - УЭП) воды, гидростатического давления, массовой концентрации растворенного в воде кислорода и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверки.

Допускается проведение периодической поверки для меньшего числа величин измерений с обязательным указанием в свидетельстве о поверке информации об объеме проведенной поверки.

1.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции, приведенные в таблице 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

продолжение таблицы 2

• 2.2 Средства поверки должны иметь действующие свидетельства о поверке или свидетельства об аттестации эталонов.

• 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 +15 до +30;

• -  атмосферное давление, гПа             от 840 до 1067;

• -  относительная влажность воздуха, % от 40 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.

• 6.2 Перед выполнением операций поверки:

- сличить комплектность поверяемого зонда с данными, указанными в формуляре;

• 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 отсутствии повреждений корпуса зонда, в отсутствии повреждений кабелей и разъемов, при наличии которых зонд не может быть допущен к применению.

Результат внешнего осмотра считать удовлетворительным, если выполняются вышеперечисленные требования.

• 7.2 Опробование

Извлечь зонд из корпуса.

Включить зонд. Нажать кнопку включения питания на передней панели электронного модуля зонда.

Активировать главное меню на экране жидкокристаллического дисплея зонда, для этого нажать кнопку «Menu» в левом нижнем углу экрана. Выбрать «Administrative Tools». Выбрать «Sensor Monitor». В окне «AppSensorMonitor» выбрать датчики из списка и нажать кнопку «Start».

В окне «Start Monitoring» выбрать интервал обновления и нажать кнопку «Start». Откроется окно «Monitor», в котором выводятся значения измеряемых параметров. Убедиться в наличии индикации всех параметров.

Результаты считать положительными, если значения всех измеряемых параметров отображаются коректно.

• 7.3 Подтверждение соответствия программного обеспечения

Включить зонд. Нажать кнопку включения питания на передней панели электронного модуля зонда.Активировать главное меню на экране жидкокристаллического дисплея зонда, для этого нажать кнопку «Menu» в левом нижнем углу экрана. Выбрать «Administrative Tools». Выбрать «Info Monitor». В окне считать номер версии и наименование ПО.

Идентификационное наименование и номер версии ПО приведены в таблице 3.

Таблица 3                                                     ___________

Результат проверки идентификационных данных ПО зонда считать положительным, если отображающиеся в окне идентификационные данные соответствуют данным таблицы 3.

• 7.4 Определение метрологических характеристик

  • 7.4.1 Проверку диапазона измерений и определение абсолютной погрешности измерений скорости водного потока выполнять в следующем порядке:

    • 7.4.1.1 Проверку диапазона измерений и определение абсолютной погрешности измерений скорости водного потока проводить методом измерений скоростей водного потока, воспроизводимых системой гидрометрической эталонной автоматизированной.

    • 7.4.1.2 Установить зонд на самодвижущуюся платформу системы гидрометрической эталонной автоматизированной ГЭАС.

    • 7.4.1.3 Последовательно задать с помощью управляющего компьютера пять значений скорости движения самодвижущейся платформы, равномерно распределенных по всему диапазону измерений.

    • 7.4.1.4 На каждой заданной скорости снять показания скорости движения самодвижущейся платформы (Уэт.) и показания скорости водного потока, измеренных зондом (У_Изм).

    • 7.4.1.5 Рассчитать абсолютную погрешность для всех заданных значений по формуле:

AV=V -V

изм эт

• 7.4.1.6 Результаты проверки считать положительными, если значения абсолютной погрешности измерений скорости водного потока во всех выбранных точках не превышают: ±(0,01+0,01-У).

• 7.4.2 Проверку диапазона измерений и определение абсолютной погрешности измерений температуры воды выполнять в следующем порядке:

  • 7.4.2.1 Подготовить к работе термометр сопротивления платиновые эталонный ПТС-10М (далее - термометр ПТС-10М), измеритель температуры многоканальный прецизионный МИТ 8 (далее - измеритель МИТ 8), термостат жидкостной серии 7000 (далее - термостат), в соответствии с их эксплуатационной документацией.

• 7.4.2.1 Погрузить корпус зонда в термостат, в непосредственной близости от датчика температуры воды зонда разместить термометр ПТС-10М.

• 7.4.2.2 Установить поочередно в жидкостном термостате пять значений температуры, равномерно распределенных в диапазоне измерений.

• 7.4.2.3 После выхода на режим, выдержать в каждой проверяемой точке зонд и термометр ПТС-10М в течение не менее 30 мин. Температура в термостате не должна изменяться более, чем на 0,01 °С/мин.

• 7.4.2.4 На каждом установленном значении снять показания температуры эталонные, Тэт, °C, измеренные ПТС-10М с экрана МИТ 8 и поверяемого зонда Т_Юм, °C.

• 7.4.2.5 Определить абсолютную погрешность измерений температуры воды ДТ,°С, по формуле:

ДТ= Тизм ■ Тэт

• 7.4.2.6 Результаты проверки считать положительными, если значения абсолютной погрешности измерений температуры воды во всех выбранных точках не превышают: ±0,03 °C.

• 7.4.3 Проверку диапазона измерений и определение погрешности измерений удельной электропроводности воды выполнять в следующем порядке:

  • 7.4.3.1 Подготовить водные растворы КС1 в соответствии с методикой приготовления растворов, приведенной в Р 50.2.021 - 2002.

  • 7.4.3.2 Определение погрешности измерений УЭП воды проводить путем сравнения значений УЭП растворов, измеренных зондом, х изм, со значениями, измеренными установкой кондуктометрической поверочной КПУ-1, х_эт. Измерения проводить при температуре анализируемой среды 25 °C, в каждой точке проводить не менее трех измерений, при этом выдерживать зонд в каждом растворе не мене 60 минут.

  • 7.4.3.3 Определить абсолютную погрешность измерений УЭП воды Дх, См/м, по формуле:

Дх ⁼ X изм" Хэт.

• 7.4.3.4 Определить относительную погрешность измерений УЭП воды, 6х по формуле: бх = ^{Иизм Иэт} • 100 %

И эт

• 7.4.3.5 Результаты считаются положительными, если значение:

абсолютной погрешности измерений УЭП в диапазоне от 0,005 до 0,5 включ. См/м не превышает ±0,001 См/м;

относительной погрешности измерений УЭП в диапазоне св. 0,5 до 7,5 См/м не превышает ±0.2 %.

• 7.4.4 Проверку диапазона измерений и определение приведенной погрешности измерений гидростатического давления выполнять в следующем порядке:

  • 7.4.4.1 Для зонда с датчиком гидростатического давления модификации 4117А:

    • 7.4.4.1.1 Соедините его штуцер с устройством задания и поддержания давления и преобразователем давления измерительным СРТ6180.

    • 7.4.4.1.2 Устройством задания и поддержания давления задавайте пять значений абсолютного давления равномерно распределенных в диапазоне измерений, в прямом и обратном порядке следования.

    • 7.4.4.1.3 На каждом задаваемом значении произведите измерения гиростатического давления зондом, Рцзм.и преобразователем давления измерительным СРТ6180, Р_эт.

    • 7.4.4.1.4 Рассчитать приведенную погрешность для всех заданных значений гидростатического давления по формуле:

      

■ 100 %

где Р _д- диапазон измерений датчика гидростатического давления зонда.

• 7.4.4.2 Для зонда с датчиками гидростатического давления остальных модификаций:

7.4.4.2.1 Соединить штуцер датчика гидростатического давления зонда со штуцером грузопоршневого манометра МП, при этом упомянутые штуцеры должны находиться на одном уровне.

• 7.4.4.2.2 С помощью органов управления грузопоршневого манометра МП задайте пять значений гидростатического давления Р_эт, равномерно распределенных в диапазоне измерений в прямом порядке следования.

• 7.4.4.2.3 На каждом задаваемом значении произведите измерения гиростатического давления ЗОНДОМ, Ризм.

• 7.4.4.2.4 С помощью органов управления грузопоршневого манометра задать пять значений гидростатического давления Р_эт, равномерно распределенных в диапазоне измерений в обратном порядке следования.

• 7.4.4.2.5 На каждом задаваемом значении произведите измерения гиростатического давления ЗОНДОМ, Ризм.

• 7.4.4.2.6 Рассчитать приведенную погрешность для всех заданных значений гидростатического давления по формуле:

  • 100 %

  Р - Р ^г изм ^г эт

  

где Р _д- диапазон измерений датчика гидростатического давления зонда.

• 7.4.4.2.7 Результаты считаются положительными, если погрешность измерений гидростатического давления во всех выбранных точках не превышает:

у < ±0,02 %.

7.4.5. Определение относительной погрешности измерений массовой концентрации растворенного в воде кислорода.

Определение относительной погрешности измерений растворенного в воде кислорода проводить путем сравнения значений растворенного в воде кислорода в контрольных растворах, приготовленных в соответствии с приложением А, измеренных зондом с расчетными значениями. В каждой точке проводят не менее трех независимых измерений.

Относительную погрешность измерений массовой концентрации растворенного в воде кислорода рассчитать для каждого измеренного значения по формуле:

6_DO=^-^-100 0/₀

где

Сизм - значение массовой концентрации растворенного в воде кислорода в контрольном растворе, измеренное зондом, мг/дм³;

Со - расчетное значение массовой концентрации растворенного в воде кислорода в контрольном растворе, мг/дм³

Результаты определения считать положительными, если значение относительной погрешности измерений массовой концентрации растворенного в воде кислорода не превышает ±5%

• 8.1 При положительных результатах поверки на зонд оформляют Свидетельство о поверке в установленном порядке.

Знак поверки наносится на Свидетельство о поверке.

• 8.2 При отрицательных результатах проверки зонд бракуется и на него выдается Извещение о непригодности.

ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное)

Методика приготовления контрольных растворов массовой концентрацией растворенного в воде кислорода.

• - ГСО состава (O2+N2) ГСО 10531-2014

• - Термометр лабораторный электронный ЛТ-300 (Per № 61806-15)

• - термогигрометр ИВА-6Н-КП-Д (Per № 46434-11)

• - магнитная мешалка

• - посуда мерная 2 класса точности ГОСТ 1770-74

• - вода дистиллированная, ГОСТ 6709-72;

С помощью ГСО 10531-2014 готовят контрольные растворы с требуемой массовой концентрацией растворенного в воде кислорода. Требуемые ГСО указаны в таблице Б.1

Стакан объемом 0,5 см³ промывают и наполняют его примерно на три четверти от объема дистиллированной водой по ГОСТ 6709-72.

При помощи соединительной трубки к барботеру через редуктор подсоединяют баллон с ПГС. Расход газовой смеси визуально устанавливают 2... 10 пузырьков в секунду.

В стакан опускают магнитную мешалку, термометр и закрывают стакан крышкой и устанавливают необходимую (так чтобы не образовывалась воронка) скорость перемешивания.

Насыщение воды газовой поверочной смесью производят не менее 30 минут.

Расчетное значение концентрацией растворенного кислорода в растворе рассчитывается по формуле Б.1. Растворы были термостатированы при температуре 25 °C, после чего проводились измерения растворенного в воде кислорода.

Относительная погрешность приготовленных растворов не превышает ±1,5 %.

Таблица Б.1.

* - при давлении 760 мм рт.ст., и температуре 25 °C

Расчетное значение концентрацией растворенного кислорода в растворе рассчитывается по формуле Б.1

С=^^-А                                 (Б.1)

где:

Р_атм - атмосферной давление, кПа;

Р_о - нормальное давление, равное 101,3 кПа

X - значение объемной доли О2 в ГСО, %

Х_о - относительное объемное содержание кислорода в стандартной атмосфере, равное 20,94%

А - растворимость (равновесная концентрация) кислорода (приложение В)

(справочное)

Значения равновесных концентраций А кислорода при насыщении воды атмосферным воздухом при нормальном атмосферном давлении 101,325 кПа (760 мм рт.ст.) в зависимости от температуры, мг/дм³