Методика поверки «ГСИ. Зонды гидрологические модификаций CTD 48, CTD 48M, CTD 48Mc» (МП-209-045-2017)

Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии имени Д.И. Менделеева»

ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»

И.о.

УТВЕРЖДАЮ

директора

Государственная система обеспечения единства измерений

Зонды гидрологические модификаций CTD 48, CTD 48М, CTD 48Мс

Методика поверки МП-209-045-2017 (с Изменением 1)

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

мирное

Инженер 1 кат. научно-исследовательской лаборатории госэталонов в области ойств жидкостей _ Н.Б. Мкртычян

физико - хим

г. Санкт-Петербург 2020 г.

Настоящая методика распространяется на зонды гидрологические модификаций CTD 48, CTD 48М, CTD 48Мс (далее - зонды) предназначенные измерений температуры, гидростатического давления и удельной электрической проводимости (далее - УЭП) морской воды, pH, окислительно-восстановительного потенциала (далее - ОВП), массовой концентрации растворенного в воде кислорода, мутности и устанавливает объем и порядок проведения их первичной и периодической поверки.

Допускается периодическая поверка отдельных измерительных каналов зондов в соответствии с заявкой владельца СИ в любой комплектации (в рамках описания типа) по выбору заявителя, поскольку они полностью независимы.

(измененная редакция. Изм. №1)

Объем и последовательность операций поверки указаны в таблице 1.

Таблица 1

При получении отрицательных результатов при проведении той или иной операции дальнейшая поверка прекращается.

(измененная редакция. Изм. №1)

• 2.1 При проведении поверки применяются средства измерений и оборудование, представленное в таблице 2.

Таблица 2

22 Допускается применять средства, не приведенные в перечне, но обеспечивающие определение метрологических характеристик с требуемой точностью.

2.3 Все средства поверки должны иметь действующие свидетельства о поверке, все ГСО должны иметь действующие паспорта, испытательное оборудование действующие аттестаты.

(измененная редакция. Изм. №1)

• 3.1  К работе с приборами, используемые при поверке, допускаются лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности при работе с электро- и радиоизмерительны-ми приборами.

• 3.2  Перед включением должен быть проведен внешний осмотр приборов с целью определения исправности и электрической безопасности включения их в сеть.

• 3.3  Перед включением в сеть приборов, используемых при поверке, они должны быть заземлены в соответствии с требованиями, указанными в эксплуатационной документации.

• 3.4  Помещение, в котором проводится поверка, должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-83.

При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

• •    температура окружающего воздуха, °C:                    20±5;

• •    относительная влажность воздуха, не более, %:              95;

• •    атмосферное давление, не более, кПа:                       106,7;

• 5.1  Подготовить зонд к работе в соответствии с технической документацией фирмы-изготовителя.

При подготовке к поверке необходимо:

• •    осуществить «прогрев» зонда в соответствии с эксплуатационной документацией;

• •    проверить работоспособность зонда в режиме измерения.

Подготовить к работе зонд в соответствии с руководством по эксплуатации, рабочие эталоны и вспомогательные средства измерений согласно эксплуатационной документации на них. На поверку предоставляется предварительно откалиброванный и настроенный зонд в соответствии с руководством по эксплуатации.

• 6.1  Внешний осмотр.

При проведении внешнего осмотра зонда проверяется на соответствие следующим требованиям:

• •    отсутствие внешних повреждений, влияющих на точность показаний;

• •    отсутствие отсоединившихся или слабо закреплённых элементов схемы (определяется на слух при наклонах изделия).

• •    отсутствие механических повреждений;

• •    соответствие комплектности зонда технической документации;

• •    исправность органов управления и настройки;

Зонд считается выдержавшим внешний осмотр, если он соответствует перечисленным выше требованиям.

Зонд с механическими повреждениями к поверке не допускаются.

• 6.2  Опробование.

При опробовании проверяется функционирование составных частей зонда согласно технической документации фирмы-изготовителя.

• 6.3  Подтверждение соответствия программного обеспечения.

При проведении поверки зонда выполняют операцию «Подтверждение соответствия программного обеспечения». Операция «Подтверждение соответствия программного обеспечения» состоит в определении номера версии (идентификационного номера) программного обеспечения.

Просмотр наименование автономного ПО и номер версии доступны в меню программ SDA «Help» в разделе «About SDA».

Просмотр наименование и номер версии встроенного ПО доступно в программе SDA в разделе «Option» необходимо выбрать зонд, откроется окно «Memory Probe Configuration» в котором нажать кнопку «Start communication» после завершения процедуры, отметить галочкой опцию «Verbose status messages», после чего отобразиться информация о зонде.

Зонд считается прошедшим поверку, если номер версии СИ совпадает с номером версии или выше номера версии, указанного в описании типа.

• 6.4  Определение метрологических характеристик.

  • 6.4.1. Определение абсолютной погрешности зонда в режиме измерения температуры

Для определения абсолютной погрешности зонда в режиме измерения температуры в термостате задать необходимую температуру, дождаться стабилизации температуры (изменение значения не должно превышать 0,01 °C за 1 мин).

Поместить платиновый термометр сопротивления и зонд (по возможности ближе к месту установки термометра) в термостат, выдержать в рабочем объеме при установившейся температуре не менее 30 минут. Измерения проводить в трех точках диапазона, соответствующие 15 °C, нижней и верхней границе диапазона измерений, в каждой точке три раза с интервалом в 1 мин.

Абсолютную погрешность зонда в режиме измерения температуры рассчитывать для каждого измеренного значения по формуле:

At t_H3M — t_3T                                              (1),

где t_H3M - температура, измеренная зондом, °C;

t_3T - температура, измеренная эталонным термометром, °C.

Результаты поверки считать положительными, если значение абсолютной погрешности не превышает ±0,005 °C во всем диапазоне измерений.

• 6.4.2. Определение погрешности зонда в режиме измерения УЭП

Определения погрешности зонда в режиме измерения УЭП проводить путем сравнения значений УЭП поверочных растворов хлористого калия, измеренных зондом со значениями, полученными на ГЭТ 132-2018. Методика приготовления растворов указана в приложение А.

Раствор залить в измерительную ячейку ГЭТ 132-2018 и емкость, где расположен зонд, помещенные в термостат и термостатировать при температуре 25 °C не менее 40 минут. Измерения проводить, начиная от растворов с меньшим значением УЭП. В каждой точке проводить не менее трех независимых измерений.

Абсолютную погрешность зонда в режиме измерения УЭП рассчитать для каждого измеренного значения в диапазоне от 0,01 до 0,6 См/м по формуле:

Дх = Хиэм - Хо                                       (2)>

Относительную погрешность зонда в режиме измерения УЭП рассчитать для каждого измеренного значения в диапазоне св. 0,6 до 6,5 См/м по формуле:

5х = ^Хизм ~ ^Х° • 100%

Хо

где Хизм ~ значение УЭП, измеренное зондом, См/м;

Хо - значение УЭП, измеренное на ГЭТ 132-2018, См/м;

Результаты поверки считаются положительными, если значение:

• • абсолютной погрешности измерений УЭП в диапазоне от 0,01 до 0,6 включ. См/м не превышает ±0,0003 См/м

• • относительной погрешности измерений УЭП в диапазоне св. 0,6 до 6,5 См/м не превышает ±0,05 %.

• 6.4.3. Определение приведенной (к диапазону) погрешности зонда в режиме измерения гидростатического давления

Для определения приведенной (к диапазону) погрешности зонда в режиме измерения гидростатического давления необходимо при помощи РЭ задать давление Р_эт ступенями. При каждом значении эталонного давления регистрировать значения давления Ризм, измеренные зондом.

После достижения верхнего предела измерений давление на рабочем эталоне начать постепенно снижать давление и сравнивать значения, полученные на зонде со значениями на рабочем эталоне (обратный ход).

Приведенную (к диапазону) к поддиапазону погрешность зонда в режиме измерения гидростатического давления рассчитывать для каждого измеренного значения по формуле:

Yp =          • 100%                                   (4),

*П

где Ризм - значение давления, измеренное зондом, МПа;

Рэт - значение давления, заданное РЭ, МПа;

Р_п - верхний предел диапазона измерений, МПа;

Результаты поверки считать положительными, если значение приведенной (к диапазону) погрешности не превышает ±0,1 % во всем диапазоне измерений.

• 6.4.4 Определение абсолютной погрешности измерений pH проводить путем сравнения значений pH рабочих эталонов pH 2-го разряда, измеренных зондом, с аттестованными значениями рабочих эталонов при температуре растворов 25 °C. В каждой точке проводить не менее трех независимых измерений.

Абсолютную погрешность измерений pH рассчитать для каждого измеренного значения по формуле:

ДрН = рН_изм - рН₀                                  (5),

где pH ИЗМ. — значение pH, измеренное зондом;

рНо - аттестованное значение рабочих эталонов pH.

Результаты определения считать положительными, если значение абсолютной погрешности измерений pH в диапазоне от 0 до 14 не превышает при градуировке и поверке по буферным растворам pH 2-го разряда ±0,05.

6.4.5. Определение абсолютной погрешности измерительного канала ОВП.

Определение абсолютной погрешности измерений ОВП проводить в соответствии с ГОСТ 8.639-2014 «ГСП. Электроды для определения окислительно-восстановительного потенциала. Методика поверки». Поверочные растворы приготовить при помощи стандарт-титров СТ-ОВП-01 в соответствии с приложением А ГОСТ 8.639-2014.

Абсолютную погрешность измерений ОВП рассчитывать для каждого измеренного значения по формуле:

ДОВП = 0ВП_изм - ОВП₀                          (6),

где ОВПизм -значение ОВП, измеренное зондом, мВ;

ОВПо - действительное значение ОВП, мВ.

Результаты определения считать положительными, если значение абсолютной погрешности измерений ОВП в диапазоне от минус 2000 до +2000 мВ не превышает ±20 мВ. (введен дополнительно, Изм. №1)

Уиг = ^Хи3у ^Х°-Ю0% ^Ад

Относительную погрешность измерений мутности рассчитать для каждого измеренного значения в диапазоне св. 100 до 4000 ЕМФ по формуле:

Stur = ^ХиЗМ_¥~ ^Х° • 100%

^Ао

где Xi - значение мутности, измеренное зондом, ЕМФ;

Хо - расчетное значение мутности в суспензии, ЕМФ;

Хд - значение верхнего предела поддиапазона измерений, ЕМФ.

Результаты определения считать положительными, если:

• - значение приведенной (к поддиапазону) погрешности измерений мутности в поддиапазоне от 0 до 100 включ. ЕМФ не превышает ±5 %;

• - значение относительной погрешности измерений мутности в поддиапазоне св. 100 до 4000 ЕМФ не превышает ±5 %.

(введен дополнительно, Изм. №1)

6.4.7. Определение абсолютной погрешности измерительного канала массовой концентрации растворенного в воде кислорода.

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

Абсолютную погрешность измерений массовой концентрации растворенного в воде кислорода рассчитать по формуле:

где Sat - значение насыщения кислородом воды, полученное зондом, %; tw3M - температура воды, измеренная зондом, °C;

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

- коэффициенты растворимости кислорода в воде (С„=1,428, а.=-173,4292, а,=249,6339, а₃=143,3483, ^=-21,8492).

Результаты определения считаются положительными если значение абсолютной погрешности измерений массовой концентрации растворенного в воде кислорода в диапазоне от 0 до 20 мг/дм⁵ не превышает ±(0,05+0,025-С), где С - измеренная массовая концентрация растворенного кислорода, мг/дм³.

(введен дополнительно, Изм. №1)

• 7.1. При проведении поверки составляется протокол результатов измерений по форме Приложения Г, в котором указывается его соответствие предъявляемым требованиям.

• 7.2. Результаты поверки оформляют в виде свидетельства о поверке или извещения о непригодности.

• 7.3. Результаты поверки считаются положительными, если зонд удовлетворяет всем требованиям настоящей методики. Положительные результаты поверки оформляются путем выдачи свидетельства о поверки. Знак поверки в виде голо графической наклейки рекомендуется наносить на свидетельство о поверки.

• 7.4. Результаты считаются отрицательными, если при проведении поверки установлено несоответствие поверяемого зонда, хотя бы одному из требований настоящей методики. Отрицательные результаты поверки оформляются путем выдачи извещений о непригодности с указанием причин непригодности.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Приготовление поверочных растворов УЭП

• - калий хлористый х.ч., ГОСТ 4234-77;

• - вода дистиллированная, ГОСТ 6709-79;

• - весы лабораторные электронные МВ210-А (№ госреестра 26554-04)

• - посуда мерная 2 класса точности ГОСТ 1770-74

Поверочные растворы с требуемой массовой концентрацией готовят с помощью хлористого калия (предварительно высушенного до постоянного веса) согласно Р 50.2.021 -2002.

По формуле А.1 и таблице А.1 с помощью линейной интерполяции определяют концентрацию водного раствора хлористого калия, с требуемым значением УЭП:

C_N ---C_N1 4---C_N2                        (А.1), где

V —. V*         V _ V

Cn - концентрация хлористого калия в растворе с требуемой УЭП, моль/л; Cni, СN2 - концентрации хлористого калия из таблицы А1 (Сю > Сю\ моль/л; к*2, Ki - соответствующие вышеуказанным концентрациям УЭП (таблица А1), См/м; к - УЭП получаемого раствора, См/м.

Таблица А.1

Для приготовления поверочных растворов хлористого калия расчетную навеску соли взвешивают в стакане и растворяют в небольшом количестве дистиллированной воды. Без потерь переносят в мерную колбу на 75 % объема заполненную дистиллированной водой, перемешивают, затем помещают в термостат и выдерживают в течение 30 минут при температуре 25,0 °C, после чего раствор в колбе доводят до метки дистиллированной водой с температурой 25,0 °C. Содержимое колбы тщательно перемешивают.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б (обязательное)

Методика приготовления растворов

массовой концентрацией растворенного в воде кислорода

• - ГСО-ПГС 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

• - натрий сернистокислый по ГОСТ 195-77

• - вода дистиллированная, ГОСТ 6709-72;

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

Колбу вместимостью 250 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 стержень магнитной мешалки, термометр и закрывают стакан крышкой и устанавливают необходимую (так чтобы не образовывалась воронка) скорость перемешивания.

Насыщение воды газовой смесью производят не менее 20 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.

Проверка нуля анализатора осуществляется с помощью раствора натрия сернистокислого, приготовленного в соответствии с п. 9.3. Р 50.2.045-2005 ГСП. Анализаторы растворенного в воде кислорода. Методика поверки.

Относительная погрешность приготовленных растворов не превышает ±1,75 %.

Таблица Б.1.

* - при давлении 760 мм рт.ст. (1016 гПа) и температуре раствора 25 °C

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

X • Р

/ж 1 2ТМ

^С = ^Нг'^А               (Б.1),

^А0 ’

где Р_атм - атмосферной давление, кПа;

Р_н - нормальное давление, равное 101,3 кПа

X - значение объемной доли О2 в ГСО-ПГС, %

Х_о - относительное объемное содержание кислорода в атмосфере, равное 20,94 % А - значения равновесных концентраций кислорода (приложение В).

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

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

ПРОТОКОЛ ПОВЕРКИ

№         от ХХ.ХХ.20ХХ г.

В ид п о верки________________________

Методикаповер ки____

Средства поверки:

Условия поверки:

Результаты поверки:

• 1.  Внешний осмотр______________________________________________________________

• 2.  Опробование_________________________________________________________________

• 3.  Определение метрологических характеристик (в соответствии с требованиями НД на методы и средства поверки)

  Наименование параметра	Диапазон измерений	Полученная погрешность измерений
  Температура
  УЭП
  Давление
  pH
  овп
  Массовая концентрация растворенного в воде кислорода
  Мутность

4. Дополнительная информация (состояние объекта поверки, сведения о ремонте, юстировке)________________________________________________________________________________

свидетельство о поверке №__________________________от____________________________

Поверку произвел_________________________________от__

ФИО                Подпись Дата

(измененная редакция. Изм. №1)

13