Методика поверки «Станции сетевые метеорологические» (МП 201-003-2019)
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ»
(ФГУП «ВНИИМС»)
СОГЛАСОВАНО
УТВЕРЖДАЮ
Зам. директора твенной метрологии ВНИИМС»
.В. Иванникова
2019 г.
4<р,
МП 201-003-2019
Москва
2019
Содержание-
4 Условия поверки....................................................
-
-
8.2 Определение метрологических характеристик ИК
-
8.2.1 Проверка погрешности канала измерения
-
8.2.3 Проверка основной погрешности канала измерения
-
8.2.4 Проверка основной погрешности канала измерения скорости
-
8.2.5 Проверка основной погрешности канала измерений
метрологические характеристики станций сетевых метеорологических
Методика приготовления насыщеных растворов солей
Установка ЗПВ-1 на датчике ветра
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МНОГОТОЧЕЧНЫХ ПОПРАВОК ШКАЛЫ ДД
Определение статистических характеристик выборки и оценки статистической однородности
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯНастоящая рекомендация распространяется на станции сетевые метеорологические (далее - метеостанции, ССМ) (модификации АМК и АМС) и устанавливает методику их первичной и периодической поверки.
Станции сетевые метеорологические установлены на наземной государственной наблюдательной сети Росгидромета - в управлениях и центрах гидрометеослужб по территории России в модификации АМК и АМС.
Состав каждой метеостанции приведен в формуляре.
Межповерочный интервал -2 года.
В настоящей методике используются следующие сокращения:
АМК - автоматизированный метеорологический комплекс,
АМС - автоматическая метеорологическая станция,
АРМ - автоматизированное рабочее место,
АСП АМИИС - автоматизированная система поверки аэродромных метеорологических информационно-измерительных систем, АУ - аэродинамическая установка,
ДВ - датчик влажности,
ДД - датчик давления,
ДСВ - датчик направления и скорости ветра,
ДТ - датчик температуры,
ЗПВ - задатчик параметров ветра,
ИДВ - имитатор датчика ветра,
ИК - измерительный канал,
ИСТ - имитатор силы трения,
ИУ - измерительное устройство,
КПП - комплекс поверочный портативный,
МАПЛ - мобильная автоматизированная поверочная лаборатория,
МПИ - межповерочный интервал,
ПАТ - портативная аэродинамическая труба, ПЛ - поверочная лаборатория, ПО - программное обеспечение, РСИ - рабочее средство измерений, РЭ - руководство по эксплуатации, СИ - средство измерений,
СПК - стационарный поверочный комплекс,
СПЛ - стационарная поверочная лаборатория,
СПО - специальное программное обеспечение,
ССБТ - система стандартов безопасности труда,
ССМ - станции сетевые метеорологические,
УИДС - устройство изменения давления специальное,
ЭД - эксплуатационная документация,
ЭСП - электронная система поверки;
ФИФ - Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.
2 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИПри проведении поверки должны быть выполнены операции, приведенные в таблице 1.
Таблица 1 - Операции поверки
Наименование операции |
Номер пункта МП |
Операции, проводимые при поверке | |
первичной |
периодической | ||
Подготовка к поверке |
7 |
+ |
+ |
Проведение поверки |
8 | ||
Внешний осмотр и опробование |
8.1 |
+ |
+ |
Определение метрологических характеристик ИК метеостанций |
8.2 | ||
Проверка погрешности канала измерения атмосферного давления |
8.2.1 |
+ |
+ |
Проверка погрешности канала измерения температуры |
8.2.2 |
+ |
+ |
Проверка основной погрешности канала измерения влажности воздуха |
8.2.3 |
+ |
+ |
Проверка основной погрешности канала измерения скорости и направления ветра |
8.2.4 |
+ |
+ |
Проверка основной погрешности канала измерений количества осадков |
8.2.5 |
+ |
+ |
Оформление результатов поверки |
9 |
+ |
+ |
Поверку прекращают при получении отрицательных результатов при
проведении той или иной операции.
3 СРЕДСТВА ПОВЕРКИПри проведении комплектной поверки (периодической) на местах эксплуатации ССМ применяют средства поверки, вспомогательное оборудование и специальное программное обеспечение, указанные в таблице 2, и входящие в состав мобильной автоматизированной поверочной лаборатории типа МАПЛ-1 (регистрационный № 39385-08 в ФИФ). Для проведения поверки в стационарных условиях (первичной) применяют средства поверки, входящие в состав стационарной поверочной лаборатории типа СПЛ-1 (регистрационный № 46772-11 в ФИФ) или мобильной автоматизированной поверочной лаборатории типа МАПЛ-1.
Таблица 2 - Основные технические и метрологические характеристики
Мобильной автоматизированной поверочной лаборатории типа МАПЛ-1 по ТУ 4381-001-79762476-08
Номер пункта |
Наименование средства поверки |
Нормативно-технические характеристики |
1 |
Мобильная автоматизированная поверочная лаборатория типа МАПЛ-1 по ТУ 4381-001-79762476-08 | |
1.1 |
Комплекс поверочный портативный для средств измерений атмосферного давления КПП-1 (регистрац. № 36440-07) |
Диапазон абсолютных давлений, воспроизводимых пневмосистемой К1Ш-1, гПа - от 100 до 1100. Скорость изменения заданного давления в пневмосистеме КПП-1 после 5-минутной выдержки, Па/с, не более - 1. Диапазоны измерений барометров:
Пределы допускаемой абсолютной погрешности барометров:
(при индивидуальной градуировке ± ЮПа);
|
1.2 |
Комплекс поверочный портативный Kill 1-2 для средств измерений температуры (регистрац. №37355-08) |
Диапазон температур, °C, воспроизводимых
Пределы допускаемой погрешности поддержания (нестабильность поддержания) заданной температуры, °C,
|
Предел допускаемой разности температур в рабочих каналах выравнивающего блока, погруженного в термостат К1111-2, °C,
Объем рабочей камеры жидкостного термостата, дм3 - 20. Диаметр отверстий в блоке сухоблочного термостата, мм - 2><6,5 и 1 х 19. Диапазон измерений прецизионного измерителя температуры типа МИТ 8.10 в комплекте с платиновым эталонным термометром сопротивления типа ПТСВ-2К-1, °C - от - 50 до + 50. Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности МИТ 8.10 в комплекте с платиновым эталонным
| ||
1.3 |
Комплекс поверочный портативный Kill 1-3 для средств измерений влажности воздуха (ОВВ) (регистрац. №33508-07) |
Значения относительной влажности воздуха (ОВВ), воспроизводимые переносным солевым гигростатом типа ПСГ при температуре 20 °C, % - 11,3; 33,1; 75,5; 97,6. Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения заданных значений ОВВ, % 11,3- ±2,3; 33,1-±2,5;
|
Диапазон измерений ОВВ термогигрометра типа «ИВА-6Б» с преобразователем ДВ2ТСМ-2П, % - от 0 до 98. Пределы допускаемой абсолютной погрешности термогигрометра «ИВ А-6Б», % - ± 1. |
Номер пункта |
Наименование средства поверки |
Нормативно-технические характеристики |
1.4 |
Комплекс поверочный портативный КПП-4 для средств измерений параметров воздушного потока (регистрац. №34067-07) с анемометром АП1М (регистрац. №24079-08) |
Диапазон значений скорости ветра, воспроизводимых задатчиком типа ЗПВ-1, м/с - от 0,1 до 60. Значения скорости ветра, задаваемые имитатором типа ИДВ, м/с - 2,2; 4,4; 8,8; 17,7; 35,4. Пределы допускаемой абсолютной погрешности задания скорости ветра имитатором ИДВ, м/с - ± 0,1. Диапазон значений плоского угла направлений ветра, задаваемых угломерным лимбом, градус - от 0 до 360. Пределы допускаемой абсолютной погрешности задания направления ветра лимбом, градус - ± 1. Диапазон измерений скорости ветра V анемометром АП1М, м/с:
Пределы допускаемой абсолютной погрешности моментов трения, воспроизводимых КПП-4:
|
1.5 |
Программновычислительный комплекс (ПВК) в составе:
|
Портативный компьютер типа “Notebook”; Принтер лазерный монохромный; Мощность не менее 300 Вт; Длина не менее 3 м; Microsoft Windows 2000 Professional, Windows XP или выше; Автоматизированная система поверки (АСП). |
Номер пункта |
Наименование средства поверки |
Нормативно-технические характеристики |
2 |
Стационарная поверочная лаборатория типа СПЛ-1 в составе: | |
2.1 |
Стационарный поверочный комплекс для средств измерений атмосферного давления (СПК-1) (регистрац. №40548-09) - программное обеспечение специальное |
Рабочий объем барокамеры, л, - 70. Диапазон воспроизведений абсолютного давления воздушной среды в барокамере, гПа - от 10 до 1100 (СПК-1-1), от 10 до 2800 (СПК-1-2). Нестабильность поддержания заданного значения абсолютного давления в барокамере, Па, не более - ± 10. |
Остаточное давление в барокамере, обеспечиваемое системой вакуумный насос-компрессор, Па - 10. Диапазоны измерений, гПа:
Предел допускаемой относительной погрешности для БОП-1М-3 (в диапазоне от 1100 до 2800 гПа), % - ±0,01. | ||
Электронная система поверки для средств измерений атмосферного давления (ЭСП-1). | ||
2.2 |
Стационарный поверочный комплекс для средств измерений температуры (СПК-2) (регистрац. №40377-09) - программное обеспечение специальное |
Диапазоны температур, воспроизводимых термостатами при поверке СИ:
|
Нестабильность поддержания заданной температуры в рабочей зоне:
Неоднородность температурного поля в рабочей зоне:
Диапазон измерений измерителя температуры МИТ 8.10 в комплекте с эталонным платиновым термометром сопротивления вибропрочным ПТСВ-2К-1, °C - от - 50 до + 50. Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерителя температуры в комплекте с эталонным платиновым термометром сопротивления вибропрочным, °C -± 0,015. | ||
Электронная система поверки для средств измерений температуры <ЭСП-2). |
Номер пункта |
Наименование средства поверки |
Нормативно-технические характеристики |
2.3 |
Стационарный поверочный комплекс для средств измерений влажности воздуха СПК-3 (регистрац. № 40189-08) - программное обеспечение специальное |
Рабочий объем климатической камеры, л - 100. Диапазон воспроизведения ОВВ в гигростате (при температуре воздуха от 10 до 50 °C), % - от 10 до 98. Нестабильность (неустойчивость) поддержания заданного значения ОВВ в рабочей зоне при температуре (20 ± 2) °C, % - ± 3. Неоднородность поля ОВВ в рабочей зоне при температуре (20 ± 2) °C, %-±3. Диапазон измерений ОВВ, % - от 0 до 98. Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения при температуре (20 ± 2) °C, % - ± 1. |
Электронная система поверки для средств измерений влажности воздуха (ЭСП-3). | ||
2.4 |
Стационарный поверочный комплекс для средств измерений параметров воздушного потока СПК-4 (регистрац. № 40549-09) |
Диапазон воспроизводимых скоростей воздушного потока ПАТ, м/с - от 0,25 до 30. (При использовании СПН-4 - до 60 м) Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения скорости воздушного потока V в зоне равных скоростей ПАТ, м/с
Нестабильность поддержания скорости воздушного потока (на оси воздушного потока в зоне равных скоростей ПАТ) в течение 30 мин., %, не более - ± 0,6. Неравномерность поля скоростей в зоне равных скоростей (в плоскости сечения в средней части рабочего участка) ПАТ, %, не более-± 1. Диапазон измерений разностей давлений АР дифференциального манометра ДМЦ-01М-А (из состава АУ), Па - от 0 до 2000. Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений разности давлений манометра ДМЦ-01М-А, Па - ± (1,0 + 0,005 ДР). Диапазон воспроизводимых ИУ «Задатчик параметров ветра» (ЗПВ) значений числа оборотов оси РСИ ПВ с чашечными или винтовыми импеллерными датчиками, об/мин -от 15 до 3750. Нестабильность поддержания ИУ ЗПВ заданного числа оборотов оси РСИПВ,%-±0,3. Значения имитируемых направлений ветра, воспроизводимых имитатором датчика ветра (ИУ ИДВ), градус - 0; 90; 180; 270; 360. Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения имитатором ИУ ИДВ заданных значений направлений ветра, градус-± 1. |
Номер пункта |
Наименование средства поверки |
Нормативно-технические характеристики |
- программное обеспечение специальное |
Диапазон значений плоского угла, задаваемых лимбом, град. - от Одо 360. Цена деления угломерного лимба, град. - ± 1. Моменты сил трения, воспроизводимые ИУ «Имитатор силы трения» (ИСТ) при проверке момента силы трения Н-м (г-см):
Диапазон измерений скорости ветра V анемометром АП1М, м/с:
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений скорости ветра V анемометром АП1М, м/с
| |
Электронная система поверки для средств измерений параметров воздушного потока (ЭСП-4). | ||
- программновычислительный комплекс: персональный компьютер печатающее устройство устройство бесперебойного питания сетевой фильтр программное обеспечение стандартное -операционная система |
Стационарный ПК Принтер лазерный монохромный; Мощность не менее 300 Вт; Длина не менее 3 м; Microsoft Windows 2000 Professional, Windows XP или выше; | |
3. |
Мерный цилиндр |
Объем 10 мл, 1000 мл. Класс точности 2. |
Возможно применять средства измерений, не приведенные в таблице 2, но обеспечивающих определение (контроль) метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.
4 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИПри проведении поверки соблюдают условия, указанные в таблице 3.
Таблица 3 - Условия поверки
Наименование параметра |
Единица измерения |
Номинально е значение |
Пределы нормальной области |
Температура окружающего воздуха |
К |
293 |
от 288 до 298 |
°C |
20 |
от 15 до 25 | |
Относительная влажность воздуха |
% |
60 |
от 30 до 80 |
Атмосферное давление |
мм рт.ст. |
760 |
от 630 до 800 |
кПа |
101,3 |
от 84 до 107 | |
Питание от сети переменного тока: напряжение частота |
В Гц |
220 50 |
от 187 до 232 от 49 до 51 |
Установку и подготовку датчиков ССМ к поверке, включение соединительных устройств, заземление, выполнение операций при проведении контрольных измерений осуществляют в соответствии с технической документацией на ССМ и руководствами по эксплуатации (РЭ) на портативные поверочные комплексы (Kill 1-1 - КПП-4), входящие с состав МАПЛ-1, а для первичной и послеремонтной поверки в соответствии с РЭ на СПК-1 - СПК-4, входящие в состав СПЛ-1.
-
5 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
При проведении поверки соблюдают требования безопасности, указанные в технической документации, а также «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» от 01.07.2003 г., утвержденные Минэнерго России 13.01.2003, требования безопасности по ГОСТ 12.3.019.
-
6 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ
К проведению поверки допускают лиц:
-
- аттестованных в качестве поверителя;
-
- изучивших РЭ КПП-1 - КПП-4, РЭ МАПЛ-1 (для поверки в стационарных условиях - РЭ СПК-1 - СПК-4, РЭ СПЛ-1), РЭ ССМ и настоящую методику.
До проведения поверки должны быть выполнены следующие работы:
-
- проверка комплектности ССМ;
-
- проверка электропитания ССМ;
-
- включение АРМа и центральной системы ССМ в комплекте с датчиками в соответствии с РЭ;
подготовка к работе поверочного оборудования в соответствии с РЭ МАПЛ-1, КПП-1 - КПП-4, СПК-1 - СПК-4.
При подготовке к проведению поверки:
-
- включают питание ССМ;
-
- прогревают ССМ в комплекте с датчиками в соответствии с РЭ;
-
- проверяют работоспособность ССМ и ее измерительных каналов в комплекте с датчиками;
-
- готовят к работе КПП-1 - КПП-4 (СПК-1 - СПК-4) в соответствии с РЭ МАПЛ-1 (РЭ СПЛ-1);
-
- включают питание ПК, запускают специальное программное (СПО) АСП АМИИС (СПО СПЛ-1) на ПК (ноутбуке), входящем в состав МАПЛ-1 (СПЛ-1) и активируют программу проверяемого измерительного канала.
Перед проведением первичной поверки метеостанции проверяют наличие действующего свидетельства о поверке датчиков в составе ее измерительных каналов.
8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ-
8.1 Внешний осмотр и опробование
При проведении внешнего осмотра и опробования проверяют следующее:
-
- центральная система ССМ, преобразователи и датчики не должны иметь механических повреждений и дефектов, влияющих на их работоспособность;
-
- соответствие комплектности технической документации на датчики и в целом ССМ;
-
- соединения в разъемах питания ССМ, поверочного и вспомогательного оборудования должны быть надежно закреплены;
-
- маркировка ССМ должна быть четкой и хорошо читаемой;
-
- центральная система в комплекте с датчиками, вспомогательное и поверочное оборудование должны быть размещены в соответствии с их эксплуатационной документацией;
на экране АРМ ССМ должны отображаться показания всех датчиков, включенных в конфигурацию ССМ.
-
- версия ПО проверяется командой confver или sysinfo из любой терминальной программы (например, ПО «Hyper Terminal», входящего в состав Windows ХР), номер версии для модификации АМК должен быть не ниже 84, для модификации АМС — не ниже 7.
-
8.2 Определение метрологических характеристик ИК метеостанций
Первичная и периодическая поверка ССМ проводится с помощью портативных поверочных комплексов Kill 1-1 - Kill 1-4 (или СПК-1 - СПК-4) и специального программного обеспечения поверочных лабораторий, далее СПО ПЛ, включающего АСП АМИИС и ЭСП. При поверке данные измерений ССМ запрашиваются с помощью специального модуля СПО, либо при помощи ПО «Нурег Terminal». Все данных синхронных отсчетов заносятся в протоколы СПО ПЛ.
-
8.2.1 Проверка погрешности канала измерения атмосферного давления
Проверка основной погрешности канала измерения атмосферного давления проводится в следующем порядке:
-
8.2.1.1 Датчик атмосферного давления (ДД) типа РТВ 220 (или РТВ 330, или РМТ 16, или BARO-1) в составе ИК и эталонный барометр К1111-1 устанавливают на одном уровне, подключают вакуумный шланг пневмораспределителя к выходному штуцеру датчика давления и запускают ССМ и КПП-1 в нормальную работу.
Примечание - поскольку ИК атмосферного давления содержит только ДЦ с цифровым выходом, то показания ИК давления и ДД идентичны.
С помощью вакуумного насоса-компрессора задают поверяемую отметку шкалы (предварительное задание с погрешностью не более ± 3 гПа), соответствующую началу диапазона измерений канала. Начало и конец диапазона измерений должны быть указаны в формуляре (или паспорте) на ССМ.
-
8.2.1.2 С помощью устройства изменения давления типа УИДС-1, входящего в состав К1111-1, выполняют точное задание поверяемой отметки шкалы с погрешностью не более ±10 Па.
-
8.2.1.3 Выдерживают на поверяемой отметке шкалы не менее 2 мин.
-
8.2.1.4 Для определения основной погрешности рекомендуемые отметки шкалы: 600, 700, 800,900,1000,1100 гПа.
-
8.2.1.5 Проводят синхронные отсчеты атмосферного давления: давление на каждой заданной отметке шкалы выдерживают до стабилизации давления (не менее чем 2 мин.) и проводят не менее пяти синхронных отсчетов с интервалом не менее 10 с по эталонному (Рэ;) и показанию ИК (Рщ).
-
8.2.1.6 Определяют разность показаний между эталонным барометром и ИК с ДД из состава ССМ по формуле на каждой отметки шкалы
ЛР( = Рэ,-Рпь (1)
где:
АР, — разность показаний атмосферного давления между эталонным барометром и ИК с ДД на i -ой отметке шкалы, гПа;
Prii - значение атмосферного давления, измеренное ДД на i - ой отметке шкалы, гПа;
Рэ( - значение атмосферного давления, измеренное эталонным барометром на i - ой отметке шкалы, гПа.
-
8.2.1.7 Далее анализируют выполнение условий
|ДР<| < 4. (а)
(2) |ДЛ| >4, (б)
где: Лр, - предел допускаемой основной погрешности ДД,
если выполняется условие (а), то определяют основную погрешность ДД, равную АР/ с обратным знаком, и переходят к п. Ошибка! Источник ссылки не найден.;
если выполняется условие (б), то приступают к определению поправок по всей шкале - см. приложение Г и повторно выполняют п.8.2.1.4-8.2.1.7.
-
8.2.1.8 Если основная погрешность после ввода поправок превышает предел допускаемой основной погрешности (условие (б)), то ДД и ИК с ним признают непригодным к эксплуатации и бракуют.
-
8.2.2 Проверка погрешности канала измерения температуры
Проверка погрешности канала измерения температуры ССМ проводится в следующем порядке:
-
8.2.2.1 Осуществляют подготовку к работе поверочного оборудования в соответствии с его РЭ. Датчики температуры (ДТ) в составе ИК ССМ (воздуха - типа HMP-45D, QMH102 HMP-155D - негерметичные, грунта типа ТСПТ300 - герметичные) и эталонные термометры типа ПТСВ-2К-1 устанавливают в центре термокамеры (негерметичные) или в жидкостном термостате термокамеры (герметичные). Выдерживают в нормальных условиях эталонный термометр и датчик ИК не менее 30 мин.
-
8.2.2.2 Каждую заданную отметку температурной шкалы выдерживают до стабилизации температуры (не менее чем 15 мин) и проводят не менее пяти синхронных отсчетов с интервалом не менее 10 с по эталонному термометру и проверяемому ИК температуры.
-
8.2.2.3 Проводят синхронные отсчеты по показаниям эталонного термометра и проверяемого ИК температуры. По результатам измерений определяют разности показаний между эталонным термометром и ИК температуры, среднее квадратическое отклонение разности показаний на каждой отметке шкалы, контролируют статистическую однородность выборки по формулам, приведенным в приложении Д.
-
8.2.2.4 Далее анализируют выполнение условий:
|А^| < At (а)
(3)
|A/SJ| >А< (б)
где: А, - предел допускаемой основной погрешности ИК температуры (.1),
если выполняется условие (а), то определяют основную погрешность ИК температуры, равную Atsi с обратным знаком, и переходят к п. 0;
если выполняется условие (б), то средствами АРМ ССМ вводят поправки по всей шкале - и повторно выполняют п.8.2.2.4-8.2.2.4. Если основная погрешность не превышает предел допустимой основной погрешности (условие (а)), и изменение поправок шкалы за МПИ не превышает условие (9), то ИК температуры признают пригодным к эксплуатации, в противном случае ИК температуры бракуют.
-
8.2.3 Проверка основной погрешности канала измерения влажности воздуха
Проверка основной погрешности канала измерения влажности воздуха ССМ проводится в следующем порядке:
-
8.2.3.1 Осуществляют подготовку к работе поверочного оборудования в соответствии с РЭ.
-
8.2.3.2 Датчики влажности из состава ИК ССМ и эталонный термогигрометр типа ИВА-6Б устанавливают в солевой гигростат типа ПСГ-1, обеспечивают его герметичность и выдерживают не менее 30 минут при температуре (20 ± 5) °C.
-
8.2.3.3 Затем проводят серию из не менее 5-и синхронных отсчетов значений относительной влажности по эталонному гигрометру и проверяемому ИК влажности на каждой из поверяемых отметок шкальк (например, 11,3 %,
-
33,1 %, 75,5 %, 97,6 %), которые создают в солевом гигростате типа ПСГ-1 в соответствии с методикой, приведенной в Приложении Б, или в термовлагокамере из состава СПЛ-1.
По результатам измерений определяют разности показаний между эталонным термогигрометром и проверяемым ИК влажности, среднее квадратическое отклонение разности показаний на каждой отметке шкалы, контролируют статистическую однородность выборки по формулам (приложение Д).
-
8.2.3.4 Далее анализируют выполнение условий:
lAR-sz’l < Ад (а)
(7) |АЛн| >Ая (б)
где: Ал - предел допускаемой основной погрешности ИК влажности (.1), если выполняется условие (а), то определяют основную погрешность ИК влажности, равную ARsi с обратным знаком, и переходят к п. 8.2.3.7 ;
если выполняется условие (б), то выполняют контроль изменения поправок за МПИ и ввод поправок шкалы (пп. 8.2.3.5,8.2.3.6 ).
-
8.2.3.5 Изменение поправки шкалы за МПИ должно удовлетворять неравенству:
|Ая* — А^_у| <Ар (8)
где: ASI* - поправка шкалы ИК влажности за текущий МПИ, °C;
ASik-r~ поправка шкалы ИК влажности за предыдущий МПИ, °C.
8.23.6 Ввод поправок осуществляется средствами АРМ ССМ. После ввода поправок проводят цикл измерений для определения основной погрешности ИК влажности (пп. 8.2.3.3 - 8.2.3.5 ). Данные запрашиваются с учетом введенной поправки.
8.2.3.7 Если основная погрешность не превышает предел допустимой
основной погрешности (условие (а)), и изменение поправок шкалы за МПИ не превышает условие (9), то ИК влажности признают пригодным к эксплуатации, в противном случае ИК влажности бракуют.
8.2.4 Проверка основной погрешности канала измерения скорости и направления ветра
Первичная или послеремонтная проверка основной погрешности ИК скорости ветра осуществляется при помощи СПЛ - стационарной поверочной лаборатории . Периодическая поверка осуществляется на месте эксплуатации при помощи МАПЛ путем поэлементной проверки характеристик составных частей и преобразовательных схем механического датчика ветра (анеморумбометра), соответствие которым гарантирует измерение параметров ветра с метрологическими характеристиками типа СИ, а также контрольным синхронным сличением показаний скоростей ветра эталонного и проверяемого канала в естественных условиях.
-
8.2.4.1 Поверка в портативной аэродинамической установке (ПАТ) Установить датчик скорости ветра (ДСВ) в рабочую зону ПАТ в
соответствии с Руководством по эксплуатации АГВР.4381-006-79762476-08 РЭ.
-
8.2.4.1.1 Последовательно задать скорость воздушного потока 0,5, 5, 20,30 и 55 м/с.
Примечание - (отметки шкалы более 30 м/с при технической возможности выполняется в СПН-4, иначе при помощи ЗПВ в соответствии с п. 8.2.4.2.2)
Затем проводят серию из не менее 5-и синхронных отсчетов значений скорости воздушного потока по ПАТ и проверяемому ИК с ДСВ на каждой из проверяемых отметок шкалы - при прямом и обратном порядке следования значений.
-
8.2.4.1.2
Для каждого значения заданной скорости рассчитывают среднее арифметическое Pszcp ИК скорости ветра. По результатам измерений определяют разности показаний между заданной и измеренной Vsi ф. ИК с ДСВ скоростью воздушного потока, среднее квадратическое отклонение разности показаний на каждой отметке шкалы, контролируют статистическую однородность выборки по формулам (приложение Д).
-
8.2.4.1.3 Далее анализируют выполнение условий:
|АKy/cpl < Аг (9)
где: A Vsi - погрешность ИК с ДСВ на поверяемой отметке шкалы;
Аи- предел допускаемой основной погрешности ИК скорости воздушного потока (.1).
-
8.2.4.1.4 Если основная погрешность не превышает предел допускаемой основной погрешности, то ИК скорости воздушного потока признают пригодным к эксплуатации, в противном случае его бракуют.
-
8.2.4.2 Поэлементная поверка на месте эксплуатации
-
8.2.4.2.1 Определение момента трения оси воздушного винта
Для определения момента трения оси необходимо снять воздушный винт и установить датчик на горизонтальной поверхности.
В торсионный диск установить грузы так, чтобы создаваемый крутящий момент составлял 2,6 гхсм (с одной стороны ввинтить винт массой 1 г на расстоянии 3 см от центра, с диаметрально противоположной стороны ввинтить винт массой 0,1 г на расстоянии 4 см от центра).
Установить торсионный диск на ось, вращением выставить горизонтально линию установки грузов, затем диск отпустить.
Если диск приведет ось в движение - переходят к следующему пункту проверки ИК скорости и направления ветра, иначе ИК скорости и направления ветра признают негодным к дальнейшей эксплуатации.
-
8.2.4.2.2 Определение абсолютной погрешности преобразования частоты вращения вала в значение скорости воздушного потока.
Для определения основной погрешности канала измерений скорости ветра выполняют следующие операции:
-
- подключают к валу приводной механизм ЗПВ (Приложение В);
-
- подключают кабель связи ЗПВ к ПК;
-
- последовательно задают (программой с ПК) скорости вращения (Иэ/) ЗПВ 60, 600, 1200, 2400 и 4200 об/мин и снимают соответствующие им синхронные отсчеты скорости ветра (Р}). На каждой проверяемой отметке шкалы снимают не менее 5 отсчетов (N - число отсчетов) скорости ветра;
-
- определяют А И - среднее значение разности измеряемой и имитируемой скорости ветра на каждой поверяемой отметке шкалы по формуле:
ДК =
(Ю)
Если А И, не превышает ±0,003% х Уэ переходят к следующему пункту проверки ИК скорости и направления ветра, иначе ИК скорости и направления ветра признают негодным к эксплуатации.
-
8.2.4.2.3 Определение момента трения флюгера
Для определения момента трения флюгера необходимо установить датчик на горизонтальной поверхности, на датчик установить пружинный торсиометр так, чтобы ось вращения флюгера датчика совмещалась с отметкой ("Ф") на пружинном торсиометре.
Приложить перпендикулярное (при деформации пружины направление усилия необходимо менять, сохраняя перпендикулярность) усилие к пружине торсиометра, в момент движения флюгера снять показания по шкале торсиометра.
Если зафиксированное значение момента менее 40 г*см - переходят к следующему пункту поверки ИК скорости и направления ветра, иначе ИК скорости и направления ветра признают негодным к эксплуатации.
-
8.2.4.2.4 Определения абсолютной погрешности измерения направления воздушного потока.
Для определения основной погрешности канала измерения направления воздушного потока выполняют следующие операции:
-
- устанавливают датчик скорости и направления ветра в составе ИК ССМ на лимб (Приложение В);
-
- задают скорость вращения 5 м/с;
-
- последовательно устанавливают флюгер ДСВ в положения 0°; 90°; 180°; 270°, а затем в обратной последовательности - 270°; 180°; 90°; 0°;
-
- в каждом из положений снимают отсчет по лимбу ф0, и с выхода канала измерений ССМф,;
-
- определяют абсолютную погрешность:
Аф/ = Ф/-ф0/, (11)
Если Аф, не превышает предела допускаемой основной погрешности измерения направления ветра (.1), переходят к следующему пункту проверки ИК скорости и направления ветра, иначе ИК скорости и направления ветра признают негодным к эксплуатации.
-
8.2.4.2.5 Определение основной погрешности измерительного канала скорости ветра по эталонному анемометру в естественных условиях
После установки ДСВ в составе ССМ на метеорологической мачте проводят определение основной погрешности измерительного канала скорости ветра по эталонному анемометру в естественных условиях. Для этого эталонный анемометр устанавливают на специальном кронштейне на мачте на расстоянии не более 0,5 м от проверяемого ИК с ДСВ.
Затем переводят ССМ в режим нормальной работы и проводят серию (не менее 20) синхронных отсчетов значений мгновенной скорости ветра по эталонному анемометру и проверяемому ИК ДСВ. Далее определяют среднюю разность показаний, среднее квадратическое отклонение разности показаний проверяемого ИК ДСВ и эталонного анемометра, контролируют статистическую однородность результатов измерений по формулам (приложение -Д).
Средняя разность показаний не должна превышать предела основной допускаемой погрешности (.1).
-
8.2.5 Проверка основной погрешности канала измерений количества осадков
-
8.2.5.1 По каналу измерений количества осадков проводят подготовительные работы по РЭ на осадкомер. Подготавливают мерный стакан (или мензурку) к проведению измерений.
-
8.2.5.2 Переводят станцию в режим нормальной работы и выполняют следующие операции:
-
8.2.5.3 Снимают кожух корпуса осадкомера и смачивают приемное отверстие.
-
8.2.5.4 Контролируют состояние датчика (преобразователя) осадков типа RG (например, RG370, модель 61824, диаметр 200 мм, порог срабатывания 0,25 мм (осадков) при 7,85 мл воды в соответствии с ЭД).
-
8.2.5.5 Наливают в мерный цилиндр (или мензурку) 7,85 мл дистиллированной воды.
-
8.2.5.6 Выливают воду из мерного цилиндра (или мензурки) через устройство разбрызгивания (состоящее из дозатора и приемного сосуда) в приемную камеру (сначала наполняется левый лоток, а после его опрокидывания наполняется правый лоток) датчика (преобразователя) осадков, затем повторяют операцию два раза и контролируют чувствительность датчика (порог срабатывания - лоток должен перевернуться по последней капле).
-
8.2.5.7 Наливают в мерный цилиндр (или мензурку) 10 мм (314 мл) дистиллированной воды1.
-
8.2.5.8 Выливают воду из мерного цилиндра через устройство разбрызгивания (состоящее из дозатора (например, пипетки, капельницы) и приемного сосуда) в приемную камеру датчика (преобразователя) осадков; скорость подачи воды в приемное отверстие осадкомера должна быть не менее 45 секунд на каждое переворачивание лотка.
-
8.2.5.9 Отсчитывают показания количества осадков (мм) с экрана монитора станции и определяют абсолютную погрешность измерения количества осадков по формуле:
ДМ = Мом.-Мж (12)
где: ДМ - абсолютная погрешность измерения осадков, мм;
Мам. - количество осадков, измеренное ИК осадков, мм;
Мэт. - количество осадков, вылитое из мерного цилиндра, мм.
-
8.2.5.10 Если абсолютное значение ДМ не превышает предела допускаемой основной погрешности Лл/(.1), то измерительный канал станции с датчиком осадков признают годным к эксплуатации. Если абсолютное значение основной погрешности превышает предел допускаемой погрешности, то ИК бракуют.
При положительных результатах поверки оформляют свидетельство о поверке ССМ и в формуляр вносят соответствующую запись, заверенную поверительным клеймом в соответствии с Порядком проведения поверки СИ.
При отрицательных результатах поверки всех каналов, ССМ к дальнейшей эксплуатации не допускают, свидетельство о поверке и запись в формуляре аннулируют и выдают извещение о непригодности с указанием причин согласно 11орядку проведения поверки СИ.
При отрицательных результатах поверки одного или нескольких каналов выдается извещение о непригодности на соответствующий ИК, па станцию оформляется свидетельство о поверке с указанием поверенных ИК ССМ на оборотной стороне.
Разработали
Иач. отдела 201 ФГУП «ВНИИМС»
Вед.инженер отд. 201
ФГУП «ВНИИМС»
Согласовано в части раздела 8.2.4
проверке погрешности
канала измерения скорости и направления ветра и направления воздушного потока
И.о. руководителя научно-исследовательской лаборатории эталонов и измерений в области аэрогидрофизических параметров ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»
/
У
Z^/A.IO. Левин / 7 и
МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНЦИЙ СЕТЕВЫХ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ
Таблица А1
Типы ПИП в ИК |
Диапазоны измерений станций |
Пределы основной допускаемой погрешности ИК, А - абсолютной, 6 - относительной, % |
ИК температуры воздуха | ||
- с измерителем влажности и температуры HMP45D, QMH102 |
от -40 до +55 °C |
±(0,3+0,01 lt-20l) °C (А) |
- с измерителем влажности и температуры НМР155D |
от -60 до +55 °C |
±0,2 °C для t > -30 °C ±0,3 °C для t < -30 °C (А) |
ИК относительной влажности воздуха: | ||
- с измерителем влажности и температуры HMP45D, QMH102 |
(10-100)% |
в диап. 10-90 %: ± 4 % (А) в диап, 90-100 %: ± 5 % (А) |
- с измерителем влажности и температуры HMP155D |
(10-100)% | |
ИК температуры подстилающей поверхности | ||
- с термопреобразователем сопротивления ТСПТЗОО |
от -50 до +60 °C |
± 0,5 °C (А) |
ИК скорости и направления воздушного потока | ||
- с первичным преобразователем параметров воздушного потока RM Young 05103 |
Скорость воздушного потока (1 - 55) м/с |
в диап. 1-5 м/с: ± 0,5 м/с (А) в диап. 5-55 м/с: ±10 % (S) |
Направление воздушного потока(0 - 360)° |
± 5 0 (А) | |
ИК атмосферного давления | ||
- с цифровым барометром РТВ200 |
(600- 1100) гПа |
± 0,3 гПа (А) |
- с цифровым барометром РТВЗЗОА |
(600- 1100) гПа |
± 0,3 гПа (А) |
- с датчиком давления РМТ16А |
(600-1100) гПа |
± 0,3 гПа (А) |
ИК количества осадков: | ||
- с осадком ером QMR370 |
(0,5 - 9999) мм |
±(0,5+0,01 М) мм (А) М - измеренное количество осадков |
МЕТОДИКА ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАСЫЩЕНЫХ РАСТВОРОВ СОЛЕЙ
Б.1 При подготовке растворов используют абсолютно чистое оборудование. При необходимости его тщательно моют и прополаскивают несколько раз (окончательно - дистиллированной или деионизированной водой).
Б.2 Подготавливают дозы солей в соответствии с указанными в п. Б.5.2 соотношениями с использованием мерных приспособлений. Емкости с солями маркированы производителем, а чистота соли в них: не хуже марки «ХЧ».
Б.З Вода, применяемая для приготовления растворов: дистиллированная или деионизированная с электропроводностью не более 0,25 мкСм/см.
Б.4 Подготавливают оборудование, а соли используют чистыми, неиспорченными от контакта с окружающим воздухом.
Б.5 Подготовка растворов
Б.5.1 Запрещено наливать воду в сухую соль LiCI, т.к. соль может мгновенно разогреться и разлететься за пределы емкости (LiCI - опасна для дыхания, а ее раствор едок).
Б.5.2 Подготавливают к работе тщательно промытую емкость для раствора
соли.
Наливают в нее воду, соблюдая следующие соотношения соли и воды для:
LiCI-15 г, MgCI2-30r, NaCI - 20 г, K2SO4-30r, |
воды - 10 мл; воды - 3 мл; воды - 10 мл; воды - 10 мл. |
Б.5.3 Засыпают в емкость отмеренную порцию соли малыми дозами, постоянно перемешивая раствор, до получения состава раствора в емкости из 10...40% жидкости и соответственно из 90...60 % нерастворенной соли.
Б.5.4 Переливают полученные насыщенные растворы в рабочие камеры (эксикаторы) солевого гигростата.1
Примечания
-
1. Мерные приспособления, которые использовались при подготовке раствора, должны быть сполоснуты и просушены.
-
2. Перед использованием растворы в емкостях отстаивают примерно сутки для достижения в них равновесного состояния фаз.
Б.6 Если раствор не применен через сутки после приготовления, дату его приготовления записывают на наклейку на емкость. Емкость с хранящимся раствором тщательно закупоривают2.
Б.7 Таблица значений относительной влажности воздуха над насыщенными растворами солей:
Температура в эксикаторе, °C |
LiCl |
MgCl2 |
NaCl |
K2SO4 |
0 |
* |
33,7 |
75,8 |
98,8 |
5 |
* |
33,6 |
75,7 |
98,5 |
10 |
* |
33,5 |
75,7 |
98,2 |
15 |
* |
33,3 |
75,6 |
97,9 |
20 |
и,з |
33,1 |
75,5 |
97,6 |
25 |
и,з |
32,8 |
75,3 |
97,3 |
30 |
11,3 |
32,4 |
75,1 |
97,0 |
35 |
11,3 |
32,1 |
74,9 |
96,7 |
40 |
11,2 |
31,6 |
74,7 |
96,4 |
45 |
11,2 |
31,1 |
74,5 |
96,1 |
50 |
11,1 |
30,5 |
74,4 |
95,8 |
55 |
11,0 |
29,9 |
74,4 |
* |
УСТАНОВКА ЗПВ-1 НА ДАТЧИКЕ ВЕТРА
Блок шагового двигателя ЗПВ-1
Блок управления
ЗПВ-1
Рисунок В.1 - Задатчик параметров ветра ЗПВ-1 с приводным механизмом (блоком шагового двигателя), подключенным к оси датчика скорости ветра RM Young (Model 05103), и блоком управления
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МНОГОТОЧЕЧНЫХ ПОПРАВОК ШКАЛЫ ДД
Г. 1 Определение многоточечных поправок шкалы проводится при прямом и обратном ходе давления. Измерение ДД запрашивается без учета ранее введенной поправки. Рекомендуемые отметки шкалы: 600, 700, 800, 900, 1000, 1100 гПа.
Г.2 При определении поправок контролируют разность показаний при прямом и обратном ходе давления. Максимальная разность показаний ДД не должна превышать 5 Па, иначе ДД бракуют.
Г.З Определяют разность показаний между эталонным и ДД из состава ИК ССМ на каждой поверяемой отметке шкалы (п. 8.2.1.6 ). Поправки шкалы определяются как среднее по результатам измерений прямого и обратного хода давления:
л _^=1ДЛ
где: Apt - поправка шкалы на i - ой отметке шкалы, гПа;
АР[ - разность показаний между эталонным барометром и ДД на каждой отметке шкалы;
N - количество отсчетов на i - ой отметке шкалы.
Г.4 При поверке контролируется изменение поправок шкалы за МПИ.
Изменение поправки должно удовлетворять неравенству
где: Ар - предел допускаемой основной погрешности ДД;
Asik - поправка шкалы ДД за текущий МПИ, °C; ASik^i - поправка шкалы ДТ за предыдущий МПИ, °C, иначе ДД признают непригодным к эксплуатации.
9.2.1.1 Ввод поправок осуществляется средствами АРМ ССМ при поверке по каналу ССМ, или средствами, обеспечиваемыми интерфейсом СИ типа РТВ220/РТВ330 при подключении ДД к ПК.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВЫБОРКИ И ОЦЕНКИ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ОДНОРОДНОСТИ
ГЛ Разность показаний между эталонным и поверяемым средством измерения (СИ) на j - ом отсчете определяется по формуле:
(*0; Т ^7 (Г-1)
Г.2 Среднее значение разности показаний между эталонным и поверяемым СИ на i - ой отметке шкалы определяется по формуле (Г.2):
(Г.2)
Г.З Среднее квадратическое отклонение поправки на i - ой отметке шкалы определяется по формуле (Г.З):
27=1(Д5; - Дх,)2
(Г.3)
Г.4 Контроль статистической однородности
На каждой отметке шкалы контролируют статистическую однородность результатов измерений в выборке из N измерений, которая обеспечивает выполнение неравенства:
|Аху-АД< Зо,-. (Г.4)
Если неравенство (Г.4) не выполнено, j - ю пару отсчетов из выборки измерений исключают и делают дополнительные измерения, а затем вычисления по формулам (Г.1) - (Г.4) повторяют.
Обозначения в формулах:
i - номер отметки шкалы;
j - номер отсчета;
N- число отсчетов в серии измерений на - ой отметке шкалы.
xqj - показания эталонного СИ на j - ом отсчете;
Xj - отсчет показания по поверяемого СИ на j - ом отсчете;
До7 - поправка шкалы эталонного СИ на j - ом отсчете;
Дх7 - разность показаний эталонного и поверяемого СИ на j - ом отсчете;
Д5/ - поправка шкалы поверяемого СИ на i - ой отметке шкалы (средняя разность показаний между эталонным и поверяемым СИ);
о, - среднее квадратическое отклонение поправки на i - ой отметке шкалы.
26
Объем жидкости, необходимый для калибровки датчиков осадков типа RG, определяется по
Пр имечание.
В зависимости от частоты применения и рабочего состояния аппаратуры растворы солей сохраняют свои характеристики 6-12 месяцев (после этого срока их заменяют свежими).