Методика поверки «ПИРГЕЛИОМЕТР CНР 1» (МП № 03-2011)

УТВЕРЖДАЮ

Руководитель ГЦИ СИ -Заместитель директора ГУП «ВНИИОФИ»

____Н.П. Муравская

'3

Государственная система обеспечения единства измерений

ФГУП «ВНИИОФИ», г. Москва

СОГЛАСОВАНО

Главный метролог

Москва - 2011 г.

Настоящая методика поверки распространяется на пиргелиометр СНР1 производства фирмы Kipp & Zonen (далее пиргелиометр) с диапазоном измерения энергетической освещённости солнечным излучением от 0,4 до 1,1 кВт/м^ в спектральном диапазоне от 0,3 до 4 мкм., как на рабочее средство измерений в соответствии с государственной поверочной схемой по ГОСТ 8.195-89 и устанавливает методику его периодической поверки в естественных и лабораторных условиях.

Межповерочный интервал для пиргелиометра - не более одного года.

• 1.1 При проведении первичной и периодической поверок должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1

1.2. При получении отрицательных результатов при проведении хотя бы одной операции поверка прекращается.

• 2.1 При проведении поверки следует применять средства, указанные в таблице 2.

Таблица 2

Наименование средства поверки, его технические и метрологические характеристики

Эталонный актинометр 2-го разряда. Предел допускаемой погрешности

• 2.2 Допускается применение других средств поверки по метрологическим характеристикам не уступающих указанным в п.2.1 настоящей методики.

• 3.1 Проведение поверки в естественных условиях по Солнцу следует выполнять при соблюдении следующих требований;

высота Солнца над горизонтом, ...°, не менее температура окружающего воздуха, °C.........

атмосферное давление, кПа........................

относительная влажность, %, не более..........

скорость ветра, м/с, не более.......................

напряжение сети переменного тока, В...........

с частотой, Гц..........

• 3.2 При проведении поверки в лабораторных условиях должны соблюдаться следующие условия;;

температура окружающего воздуха, °C относительная влажность, % атмосферное давление, кПа напряжение сети переменного тока, В с частотой, Гц

• 4.1 Система электрического питания приборов должна быть защищена от колебаний и пиков сетевого напряжения, искровые генераторы не должны устанавливаться вблизи приборов.

4.2. При выполнении измерений должны соблюдаться требования, указанные в «Правилах техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», утвержденных Госэнергонадзором, а также требования инструкции по эксплуатации спектрофотометров.

• 5.1 К работе с установкой допускается персонал, аттестованный в качестве поверителя (согласно ПР 50.2.012), изучивший правила работы со спектрофотометрами и настоящую методику поверки.

• 6.1 Подготовка к поверке в естественных условиях.

Место, выбранное для поверки, должно иметь открытый горизонт или его закрытость не должна превышать 4° в точках, где может быть Солнце. Необходимо избегать соседства с источниками местного помутнения атмосферы (трубами и пыльными дорогами, аэродромами).

Солнечное излучение во время сличений должно быть устойчивым. Не должно быть следов облаков на диске Солнца и в пределах угла 5® в любом направлении от центра диска Солнца.

• 6.1.1 Перед проведением поверки по Солнцу должны быть выполнены подготовительные работы;

• 1) измерительные приборы и термометр должны быть затенены экранами от прямой солнечной радиации,

• 2) поверяемый и эталонный приборы должны быть вынесены на место поверки не менее чем за 30 минут до начала сличений.

• 6.2 При проведении поверки в лабораторных условиях используемая для работы установка ПО-4 должна быть юстирована и иметь свидетельство о поверке. Лампа установки и измерительные приборы должны быть включены не менее чем за 30 минут до начала работы.

• 7.1 Внешний осмотр.

При внешнем осмотре требуется установить соответствие пиргелиометра следующим требованиям:

• 7.1.1 отсутствие видимых механических повреждений;

• 7.1.2  отсутствие загрязнений и царапин на стеклянном окошке пиргелиометра;

• 7.1.3 отсутствие повреждений кабелей и разъёмов;

• 7.1.4 четкость и хорошая различимость маркировок на корпусе пиргелиометра.

• 7.2 Опробование

• 7.2.1 Для проверки работоспособности пиргелиометра его необходимо подсоединить к измерительному прибору, нацелить на солнце или на лампу (при проведении поверки в лабораторных условиях) и убедиться в наличии показаний измерительного прибора.

• 7.3 Определение метрологических характеристик

• 7.3.1 В естественных условиях по Солнцу коэффициент пиргелиометра определяют путём сличения его показаний показаниями эталонного актинометра.

  преобразования

  с синхронными

  с поверяемым

В этом случае измерения выполняют в следующем порядке:

• 7.3.1.1    Устанавливают эталонный актинометр рядом пиргелиометром.

Эталонный и поверяемый приборы нацеливают на Солнце, снимают с них крышки и выдерживают нацеленными не менее 2 мин. Измеряют температуру воздуха t °C.

• 7.3.1.2  Подключают поверяемый пиргелиометр и актинометр к соответствующим измерительным приборам, все отсчёты по которым выполняют с точностью до 0,01 мВ. Закрывают актинометр и пиргелиометр крышками и через 2 мин отсчитывают значения места нуля пиргелиометра п, и актинометра по.

• 7.3.1.3  Нацеливают приборы на Солнце, снимают синхронно крышки с пиргелиометра и актинометра и через 2 мин снимают 10 пар синхронных показаний пиргелиометра Uni и актинометра Uji, корректируя нацеливание через каждые 2 пары синхронных отсчётов.

• 7.3.1.4 Вычисляют значение коэффициента преобразования пиргелиометра при температуре воздуха по формуле

к- к.. ,1. -п)/(Оэ-по),                     (1)

где, Kgt - значение коэффициента преобразования эталонного актинометра, соответствующее температуре воздуха 1°, (мВ /кВт м ’^);

Un; иэ - средние значения отсчетов при освещении поверяемого пиргелиометра и эталонного актинометра соответственно, мВ.

п - место нуля пиргелиометра, мВ.

п о- место нуля эталонного актинометра, мВ.

• 7.3.2 Коэффициент преобразования пиргелиометра определяют в лабораторных условиях на установке ПО-4 путём сличения его показаний с показаниями эталонного актинометра аналогичного типа при нормальном падении радиации. В этом случае измерения необходимо проводить следующим образом:

• 7.3.2.1 Включают лампу, устанавливают на ней напряжение, обеспечивающее в плоскости измерений энергетическую освещенность не ниже 0,4 кВт/м^ и выдерживают не менее 30 мин для прогрева лампы. До конца поверки напряжение на лампе поддерживают постоянным с погрешностью не более ± 0,2 В;

• 7.3.2.2 Устанавливают эталонный актинометр нормально к направлению светового потока, подключают его к измерительному прибору, все отсчёты по которому в дальнейшем необходимо выполнять с точностью до 0,01 мВ, и выдерживают освещенным не менее 2 мин, затеняют экраном и через 2 мин снимают отсчет По при затененном пиранометре;

• 7.3.2.3 Убирают экран и не менее, чем через 1 мин, снимают три отсчета Uji, из которых вычисляют среднее значение Оэ сигнала эталонного пиргелиометра;

• 7.3.2.4  Снимают эталонный актинометр, устанавливают поверяемый пиргелиометр перпендикулярно оптической оси установки таким образом, чтобы центр его приемной поверхности располагался в той же точке пространства, что и эталонного и подключают его к цифровому вольтметру;

• 7.3.2.5 Поверяемый пиргелиометр выдерживают освещенным не менее 2 мин, затеняют и через 7. мин снимают отсчет п.

• 7.3.2.6 Убирают затеняющий экран и не менее чем через 2 мин, снимают 10 отсчетов Uni, из которых вычисляют среднее значение Un;

• 7.3.2.7 Вычисляют значение коэффициента преобразования К, пиргелиометра по формуле

  К=Кэ (О„-п)/(Оэ-По),

  (2)

где, Кэ - значение коэффициента преобразования эталонного пиргелиометра, (мВ/кВт м'2);

On; Оэ - средние значения отсчетов при освещении поверяемого и эталонного

пиргелиометров соответственно, мВ;

п ; По - отсчеты при затенении поверяемого и эталонного пиргелиметров соответственно, мВ.

• 7.3.3 Пиргелиометр считается прошедшим поверку, если полученные по и.и. 7.3.1.4; 7.3.2.7 значения коэффициентов преобразования не ниже 7(мВ /кВт м ”2).

• 7.3.4 Величину случайной погрешности результата определения коэффициента преобразования в процентах оценивают по среднему квадратическому отклонению (СКО) результата, определённого по формуле

  (3)

— ¹100 „ 1      н(н-1)

Значение S оценивают по данным ряда измерений, выполненных по и.и

• 7.3.1.3 , 7.3.2.5,7.3.2.6.

п - число измерений

Значение So не должно превышать 0,3%.

• 7.4 Предел допускаемой относительной погрешности результата измерения пиргелиометром в соответствии с ГОСТ 8.195-89 и ГОСТ 8.207-76 не превышает 4%, если поверяемый пиргелиометр прошел поверку по пункту 7.3 настоягцей методики

• 8.1 Положительные результаты периодической поверки оформляют выдачей свидетельства о поверке по ПР 50.2.006-94.

• 8.2     При отрицательных результатах пиргелиометр к дальнейшему применению не допускают и выдают извегцение о непригодности с указанием причин по ПР 50.2.006-94.

ФОРМА ПРОТОКОЛА Протокол поверки №

Дата поверки

Наименование (тип) поверяемого СИ:

заводской номер:

принадлежащее:

методика поверки:

вид поверки (первичная, периодическая):

внешний осмотр:

эталонные СИ:

измерительные приборы

Определение коэффициента преобразования и случайной погрешности результата определения коэффициента преобразования пиргелиометра.

Заключение о пригодности _______________________________________________

годен, негоден, в последнем случае указывают причину негодности

Поверитель

Подпись

ФОРМА СВИДЕТЕЛЬСТВА О ПОВЕРКЕ

Наименование органа Государственной метрологической службы, юридического лица

СВИДЕТЕЛЬСТВО

О ПОВЕРКЕ

№

Действительно до

И       "                 р

Средство измерений

Наименование, тип

Серия и номер клейма предыдущей поверки (если такие серия и номер имеются)

заводской номер

принадлежащее

поверено и на основании результатов периодической поверки признано пригодным к применению

Поверительное клеймо

МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Коэффициент преобразования К, мВ/кВт м'^

Случайная погрешность результата определения К So, %

Предел допускаемой относительной погрешности результата

измерения пиргелиометром, %

Поверитель

подпись

ФИО

¹

> л •¹)