Методика поверки «ГСИ. Анализаторы растворенного в воде кислородa» (MП 205-ХХ-2022)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ’’ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ”

(ФГБУ ’’ВНИИМС”)

СОГЛАСОВАНО

Заместитель директора по производственной метрологии ФГБУ ’’ВНИИМС ”

А.Е. Коломин 2022 г.

Государственная система обеспечения единства измерений

Анализаторы растворенного в воде кислорода

Методика поверки

МП 205-   -2022 г. Москва

2022 г.

Настоящая методика поверки распространяется на анализаторы растворенного в воде кислорода (далее - анализаторы), изготовленные фирмой Hamilton Bonaduz AG, Швейцария и устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок при вьшуске, после ремонта и в процессе эксплуатации.

Методика обеспечивает прослеживаемость СИ к Государственному первичному эталону ГПЭ единицы массовой концентрации кислорода и водорода в жидких средах ГЭТ 212-2014 в соответствии с Государственной поверочной схемой (ГНС) для средств измерений ГОСТ 8.652-2016 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений массовой концентрации растворенных в воде газов (кислорода, водорода)», утвержденному Приказом Госстандарта от № 130 от 29.01.2015 и к Государственному первичному эталону единиц молярной доли, массовой доли и массовой концентрации компонентов в газовых и газоконденсатных средах ГЭТ 154-2019 в соответствии с Государственной поверочной схемой (ГПС) для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах, утвержденной Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 декабря 2020 г. № 2315 методом прямых измерений поверяемым СИ величины, воспроизводимой с помощью эталонных растворов кислорода, прослеживаемых к первичному эталону.

Интервал между поверками —1 год.

1 ПЕРЕЧЕНЬ ОПЕРАЦИЙ ПОВЕРКИ

1.1 При проведении поверки выполняют операции, указанные в таблице 1. Таблица 1-Операции поверки

• 1.2 Если при проведении той или иной операции поверки получают отрицательный результат, дальнейщую проверку прекращают.

• 1.3 Предусмотрена возможность проведения периодической поверки по меньщему числу поддиапазонов измерений на основании письменного заявления владельца СИ в соответствии с пунктом 18 Приказа Министерства промыщленности и торговли РФ от 31.07.2020 г. № 2510 «Об утверждении порядка проведения поверки средств измерений, требований к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке»

• 1.4 На поверку анализаторы предоставляются в комплектации, обеспечивающей возможность управления датчиками и отображения результатов измерений: датчики в комплекте с соединительными коммуникациями, необходимыми адаптерами/конверторами для подключения к ПК или беспроводным каналам связи. В последнем случае на поверку должно быть предоставлено мобильное устройство с установленным ПО, применяемым для управления датчиками и получения результатов измерений. Также в комплект, предоставляемый на поверку, должны входить эксплуатационные документы. При невыполнении указанных требований к комплектации поверитель вправе отказать в проведении поверки.

• 2.1 При проведении поверки соблюдают следующие требования безопасности:

• 2.1.1 Правила безопасности, при работе с анализаторами и средствами поверки в соответствии с соответствующими разделами РЭ или инструкциями по применению (включая требования к заземлению).

• 2.1.2 Правила безопасности, действующие на месте поверки (на территории промыщлен-ного объекта (при поверке на месте эксплуатации) или в лаборатории).

• 2.1.3 Помещение, в котором проводят поверку, должно быть оборудовано приточновытяжной вентиляцией.

• 2.1.4 Концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.005-88.

• 2.1.5 Должны быть соблюдены правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок, ГОСТ Р 12.1.019-2009; правила пожарной безопасности, ГОСТ 12.1.004-91; «Правила промыщленной безопасности при использовании оборудования, работающего под избыточным давлением», утвержденные приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 15.02.2020 г.

• 2.2 Требования к специалистам, осуществляющим поверку

К проведению операций поверки допускаются поверители - сотрудники юридического лица и индивидуальные предприниматели, аккредитованные в соответствии с Федеральным Законом РФ № 412-ФЗ на проведение поверки средств измерений

Поверитель должен изучить настоящую методику поверки, ознакомиться с эксплуатационной документацией (далее - ЭД) на поверяемое средство измерений.

Допускается выполнение при поверке технических операций персоналом, обслуживающим средство измерений или сервис-инженером под контролем поверителя.

3 МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СРЕДСТВАМ ПОВЕРКИ

3.1 При проведении поверки применяют следующие средства, указанные в таблице 2. Таблица 2 - Средства поверки

вмещающая необходимое количество эталонного раствора для погружения чувствительной части датчика, чистые вещества иностранного производства, а также очищенная вода с проводи-мостью не выше 5-10"^ См/м.___________________

• 3.2 Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью (в т.ч. ГСО состава газовых смесей других типов не ниже 1 разряда, термометры лабораторные, обеспечивающие измерения температуры в диапазоне от 0 °C до плюс 50 °C и абсолютной погрешностью ±0,1 °C).

• 3.3 Все средства измерений, применяемые при поверке должны иметь действующие свидетельства о поверке, стандартные образцы - действующие паспорта.

• 4.1 При проведении поверки соблюдают следующие условия:

• - температура окружающего воздуха, °C         20±5

• - относительная влажность, %                   от 30 до 80

• - атмосферное давление, кПа                     от 84 до 106,7

• 4.2 Перед проведением поверки выполняют следующие работы.

• 4.2.1 Анализатор подготавливают к работе в соответствии с руководством по его эксплуатации, при необходимости устанавливают на ПК ПО с сайта изготовителя (настройку, калибровку и регламентные работы должны быть выполнены до начала поверки).

• 4.2.2 Устанавливают и подготавливают к работе средства поверки в соответствии с их технической документацией.

• 4.2.3 Приготавливают раствор натрия сернокислого с массовой концентрацией 50 г/дм^ («нулевой» раствор). Навеску (12,5±1) г натрия сернокислого переносят в мерную колбу вместимостью 250 см^, добавляют дистиллированную воду до растворения , доводят раствор до метки и тщательно перемешивают. Отстаивают раствор не менее 1 часа при комнатной температуре. Для ускорения процесса деоксирования рекомендуется добавить к навеске натрия сернокислого примерно 10 мг кобальта хлористого. Раствор хранят в герметично закрытой емкости из стекла или полиэтилена не более 24 часов.

• 4.2.4 Собирают установку по схеме в приложении 1.

• 4.2.5 Устанавливают температуру термостата, выдерживают его до достижения установленной температуры, контролируя с помощью термометра.

• 5.1 Внешний осмотр

  • 5.1.1 При внешнем осмотре проверяют и устанавливают:

• - отсутствие механических повреждений;

• - соответствие комплектности и маркировки анализатора технической документации;

• - надежность крепления соединительных элементов;

• - серийные номера.

• 5.1.2 . Анализаторы считают выдержавшими внешний осмотр, если они соответствуют требованиям, перечисленным в п. 5.1.1.

• 5.2 Опробование

  • 5.2.1 При опробовании включают анализатор в соответствии с инструкцией по эксплуатации, проверяют отсутствие сообщений об ошибках и отказах при прохождении процедуры диагностики состояния прибора, проверяют отображаемую информацию (серийный номер, тип датчика). Выполняют пробное измерение в воздухе.

Результаты опробования считают положительными, если анализатор распознаются устройством отображения, отображаемые тип и серийный номер анализатора соответствуют маркировке, при диагностике сообщения об отказах и неисправностях отсутствуют; при выполнении пробных измерений результат измерений наблюдается на экране устройства отображения.

• 5.2 2 Проверка идентификационных данных ПО.

Проверку идентификационных данных выполняют, проверяя соответствие версии ПО версии, указанной в описании типа (2.x - для ПО трансмиттера Н100 pH и не ниже 3.5.0 для ПО Arc Air, установленное на ПК или мобильное устройство).

• 5.3 Определение метрологических характеристик. Определение основной относительной и приведенной к диапазону погрешности измерений массовой концентрации растворенного кислорода.

• 5.3.1 Измерения для «нулевого раствора, приготовленного по п. 4.2.3 проводят следующим образом. В чистый стакан наливают раствор, опускают стержень магнитной мешалки, опускают в раствор термометр и датчик и закрывают крышкой (Приложение 1). Помещают стакан в термостат, где задают термпературу плюс 25 °C. (допускается задавать температуру тер-мостатирования более близкую к температуре окружающей среды от 20 до 25 °C) Температуру раствора контролируют по термометру. После установления температуры (отклонение от температуры термостата не более ±0,2 °C) стакан с раствором достают из термостата и помещают на магнитную мешалку, предварительно протерев его салфеткой. Включают магнитную мешалку и, после установления показаний, записывают результаты измерений и температуру раствора. Показания должны установиться в течение 10 минут на уровне не более 3 % от первого поддиапазона измерений (0, 75 мкг/ дм^ для поддиапазона от 0 до 25 мкг/дм^ и 0,06 мг/дм^ для поддиапазона от о до 2 мг/дм^). В случае, если показания не устанавливаются в течение 10 минут или превышают указанные значения, повторяют указанную операцию с вновь приготовленным раствором.

• 5.3.2 Измерения для контрольных (поверочных) растворов кислорода в воде выполняют следующим образом. Чистый стакан наполняют на 3/4 дистиллированной водой. В стакан 1 опускают стержень магнитной мешалки 11, закрывают крышкой 2 и помещают в термостат 3. В стакан с водой опускают датчик анализатора 5, термометр 4 и барботер 7, как показано на рисунке в приложении 1.

К барботеру через редуктор или вентиль тонкой регулировки присоединяют соответствующий баллон с ПГС (приложение 2), устанавливают примерный расход от 2 до 10 пузырьков в минуту (контролируют визуально). Проводят насыщение воды газовой смесью в течение не менее 30 минут до стабилизации показаний поверяемого анализатора.

После достижения устойчивых показаний стакан вынимают из термостата и ставят на магнитную мешалку, предварительно протерев его салфеткой. Включают магнитную мешалку и, после установления стабильных показаний, записывают показания массовой концентрации кислорода анализатора, температуру воды и атмосферное давление по барометру.

Поверочные растворы приготавливают непосредственно перед измерениями, начиная с меньшей концентрации

• 5.4 Обработка результатов поверки

• 5.4.1 Рассчитывают действительное значение массовой концентрации кислорода в контрольных (поверочных) растворах по формуле (1)

. Р ПГС      V' ’

Pq ‘^0

где А - растворимость (равновесная концентрация) кислорода в воде при нормальном давлении (Ро= 101,3 кПа) и температуре t, определенная йодометрическим методом и опубликованная ISO (ИСО 5813) - таблица в приложении 3, мг/дм^;

Хпгс - значение объемной доли кислорода в ГСО состава газовой смеси (по паспорту), %;

Р - атмосферное давление при проведении поверки, кПа;

Ро - нормальное давление, Ро=1О1,3 кПа;

Хо - объемная доля кислорода в стандартной атмосфере, Хо = 20,94 %.

• 5.4.2 Основную погрешность анализатора определяют сравнением измеренного анализатором значения массовой концентрации, мг/дм^, кислорода в контрольном (поверочном) растворе и его действительным значением по формуле (2) - для основной приведенной к диапазону погрешности уо5%, и по формуле (3) - для относительной погрешности бо, %.

  Zo =

  С-Сп

  ----=^400

  С

  max

  (2)

С-Сд ----^-100 с

где - С - результат измерений массовой концентрации растворенного в воде кислорода анализатором, мг/дм^ или мкг/дм^;

Сд - действительное значение массовой концентрации растворенного кислорода в растворе, мг/дм^ , определенное по формуле (1) (если единицы измерений - мкг/дм^; производят соответствующий пересчет);

Стах - верхняя граница поддиапазона, в котором нормирована приведенная погрешность,, мг/дм^ или мкг/дм^.

• 5.4.3 Результаты определения метрологических характеристик считают положительными, если значения основной приведенной к диапазону и относительной погрешности измерений соответствуют требованиям, приведенным в приложении 4 и в документации анализатора. В случае, если для какого-либо контрольного раствора получен отрицательный результат, допускается выполнить повторное измерение для вновь приготовленного раствора. При повторном отрицательном результате считают, что метрологические характеристики поверяемого анализатора на соответствует приведенным выше требованиям.

• 5.5 Результаты поверки считают положительными, если все операции поверки выполнены с положительным результатом. При получении отрицательного результата на каком-либо этапе поверки, поверку прекращают, прибор считают не прошедшим поверку.

• 6.1 Результаты поверки заносят в протокол произвольной формы

• 6.2 Положительные результаты поверки оформляют записью в ФГИС «Аршин» (с выдачей свидетельства по запросу заказчика) в соответствии с Порядком проведения поверки средств измерений, требований к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке (утв. приказом Минпромторга России № 2510 от 31.07.2020 г.).

• 6.3 На анализаторы, не удовлетворяющие требованиям настоящей методики, выдают извещение о непригодности с указанием причин в соответствии с Порядком проведения поверки средств измерений, требований к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке (утв. приказом Минпромторга России № 2510 от 31.07.2020 г.).

Начальник отдела

ФГБУ «ВНИИМС»

Схема установки для поверки (Р 50.2.045-2005)

Рисунок 1-1 - Установка для поверки анализатора растворенного кислорода:

1 - стакан; 2 - крьппка; 3 - термостат; 4 - термометр; 5 - датчик; 6 - показывающее устройство (трансмиттер, ПК или мобильное устройство) 7 - барботер; 8, 9, 10 - баллоны с ГСО газовых смесей; 11 - магнитная мешалка; 12 - стержень магнитной мешалки; 13 - СИ для измерений давления.

Приложение 2

(рекомендуемое)

Таблица 3 - Приготовление контрольных растворов для поверки

Примечания;

1 Для поверки применяют ГСО состава газовых смесей не ниже 1-го разряда. Для поверки анализаторов с общим диапазоном измерений от О до 2000 мкг/дм^ могут применяться генераторы газовых смесей разбавительного типа (например, ГГС-03-03) в комплекте с ГСО газовьгх смесей, обеспечивающие приготовление поверочной газовой смеси с пределами относительной по-грещности не более ±2,5 %.

2. Значение объемной доли кислорода может незначительно выходить за рамки указанного диапазона при условии, что значение массовой концентрации, определенное по формуле (1), находится в указанном диапазоне массовой концентрации для выбранного контрольного раствора.

Приложение 3 (обязательное)

Значения равновесных концентраций Л кислорода при насыщении воды атмосферным воздухом при норма.тьиом атмосферном давлении 101,325 кПа (760 мм рт,ст.) в зависимости от тсмпсрат^'ры, мт/дм’’

Приложение 4 (обязательное)

Таблица 4-1 - Метрологические характеристики