Методика поверки «МЕТЕОСТАНЦИИ АВТОМАТИЧЕСКИЕ IMETEOLABS PWS» (МП 2551-0145-2015)
X
УТВЕРЖДАЮ
МЕТЕОСТАНЦИИ АВТОМАТИЧЕСКИЕ IMETEOLABS PWS
МЕТОДИКА ПОВЕРКИ
№ МП 2551-0145-2015
4 р бэРуководитель лаборатории
ФГУП « ИМ им.Д.И.Менделеева»
В.П.Ковальков
ФГУП «ВНИИ
Инженер лаборатории
А.Ю. Левин
.Д.И.Менделеева»
г. Санкт-Петербург 2015 г.
Метеостанции автоматические IMETEOLABS PWS (далее - метеостанции) предназначены для автоматических измерений метеорологических параметров: температуры воздуха, относительной влажности воздуха, скорости и направления воздушного потока, атмосферного давления, интенсивности атмосферных осадков, энергетической освещенности.
Интервал между поверками 1 год. 1 Операции поверки Таблица 1
Наименование операции |
Номер пункта МП |
Операции проводимые при поверке | |
Первичной |
Периодической | ||
Внешний осмотр |
6.1 |
+ |
+ |
Опробование |
6.2 |
+ |
+ |
Подтверждение соответствия ПО |
6.3 |
+ |
+ |
Определение метрологических характеристик при измерении: -скорости и направления воздушного потока; -количества осадков; -температуры воздуха; -относительной влажности воздуха; -атмосферного давления; |
6.4.1, 6.4.2
|
+ 6.4 |
+ 6.4 |
1.1 При отрицательных результатах одной из операций поверка прекращается.
2 Средства поверки
Таблица 2
Наименование средства поверки и вспомогательного оборудования |
Метрологические характеристики | |
Диапазон измерений |
Погрешность, класс | |
Государственный специальный эталон единицы скорости воздушного потока ТЭТ 150-2012 |
от 0,05 до 100 м/с от 0 до 360 градусов |
Расширенная неопределенность (коэффициент охвата к=2) (0,00032 + 0,002V) м/с ± 0,5 градуса |
Термометр эталонный ЭТС-100 |
от минус 196 °C до 660 °C |
± 0,02 °C |
Термогигрометр ИВА-6Б, модификация 2П |
от 0 до 98 % |
± 1 % |
Климатическая камера КТК-3000 |
от 10 % до 98 % |
Нестабильность поддержания с погрешностью ± 3 % |
Барометр образцовый переносной БОП-1М-3 . |
от 5 до 2800 гПа |
± 0,1 гПа в диапазоне от 5 до 1100 гПа, ±0,1 % в диапазоне свыше 1100 до 2800 гПа |
Термобарокамера ТБК-500 |
от 10 до 1200 гПа |
Нестабильность поддержания с погрешностью ± 1 гПа |
от минус 70 °C до 150 °C |
Нестабильность поддержания с погрешностью ± 1 °C | |
Цилиндр «Klin» 2 класса точности |
100 мл, 2000 мл |
± 1 мл, ± 20 мл |
Секундомер механический СОСпр-26-2-ОЮ |
от 0 до 60 мин |
класс точности 2 |
Устройство каплеобразования |
— |
— |
Комплекс ADAM-4000 |
типы термометров сопротивления: Pt, Balco, Ni, Си |
Основная приведенная погрешность при измерении температуры не более 0,15%. |
ПК типа ноутбук с ПО «Нурег Terminal» |
- |
- |
-
2.1 Средства поверки должны иметь действующие свидетельства о поверке.
-
2.2 Допускается применение других средств поверки с аналогичными или лучшими метрологическими характеристиками.
-
3 Требования безопасности и требования к квалификации поверителя.
-
3.1 К проведению поверки допускаются лица, прошедшие специальное обучение и имеющие право на проведение поверки, изучившие настоящую методику и эксплуатационную документацию (далее ЭД), прилагаемую к метеостанциям.
-
3.2 При проведении поверки должны соблюдаться:
-
-
- требования безопасности по ГОСТ 12.3.019, ГОСТ 12.3.006;
-
- требования безопасности, изложенные в эксплуатационной документации;
-
- «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей»;
-
- «Правила ТБ при эксплуатации электроустановок потребителей».
-
4 Условия поверки
При поверке должны быть соблюдены следующие условия:
-температура воздуха, °C от 10 до 40;
-относительная влажность воздуха, % от 30 до 90;
-атмосферное давление, гПа от 600 до 1100.
-
5 Подготовка к поверке
Перед проведением поверки должны быть выполнены следующие подготовительные работы:
-
5.1 Проверка комплектности метеостанции.
-
5.2 Проверка электропитания метеостанции.
-
5.3 Подготовка к работе и включение метеостанции согласно ЭД (перед началом проведения поверки метеостанции должна работать не менее 20 минут).
-
5.4 Подготовка к работе средств поверки и вспомогательного оборудования согласно ЭД.
-
6 Проведение поверки
-
6.1 Внешний осмотр
-
При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие метеостанции следующим требованиям:
-
6.1.1 Метеостанция, вспомогательное и дополнительное оборудование не должны иметь механических повреждений или иных дефектов, влияющих на качество их работы.
-
6.1.2 Соединения в разъемах питания метеостанции должны быть надежными.
-
6.1.3 Маркировка метеостанции должна быть целой, четкой, хорошо читаемой.
6.2.Опробование
Опробование метеостанции должно осуществляться в следующем порядке:
-
6.2.1 Включите метеостанции и проверьте ее работоспособность.
-
6.2.2 Контрольная индикация должна указывать на работоспособность метеостанции.
-
6.3 Подтверждение соответствия программного обеспечения
Подтверждение соответствия программного обеспечения производится в следующем порядке:
-
6.3.1 Идентификация встроенного ПО «PWS» осуществляется путем проверки номера версии и пломбировки метеостанции.
-
6.3.2 Номер версии отображается при вводе команды «aRO» в командную строку ПО «HyperTerminal» после установки соединения со станцией.
-
6.3.3 Проверьте пломбы на корпусе метеостанции.
-
6.3.3 Результаты идентификации программного обеспечения считают положительными, если считанные данные о ПО не ниже приведенных в таблице 3 и пломбировка корпуса метеостанции не нарушена.
Таблица 3
Идентификационные данные (признаки) |
Значение |
Идентификационное наименование ПО |
PWS |
Номер версии (идентификационный номер) ПО |
02.00.002 |
Цифровой идентификатор ПО |
- |
Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
- |
6.4.Определение метрологических характеристик
-
6.4.1 Поверка канала измерений скорости воздушного потока выполняется в следующем порядке:
-
6.4.1.1 Закрепите метеостанцию на поворотном координатном столе рабочего участка ТЭТ 150-2012. Подключите метеостанцию к ноутбуку.
-
6.4.1.2 Разместите метеостанцию в зоне равных скоростей рабочего участка ТЭТ 150-2012.
-
6.4.1.3 Запустите ПО «Hyper Terminal» на ноутбуке. Все используемые далее команды вводятся с клавиатуры ноутбука, а ответные сообщения отображаются на его экране.
-
6.4.1.4 Перед определением погрешности измерений скорости воздушного потока проведите технологический прогон метеостанцию при скорости воздушного потока (10±1) м/с в течение 10 минут.
-
6.4.1.5 Последовательно установите скорости воздушного потока в рабочем участке ТЭТ 150-2012 равные (0,3, 10, 30, 40, 60) м/с. На каждой скорости воздушного потока фиксируйте показания на экране ноутбука.
-
6.4.1.7 Вычислите допустимую абсолютно и относительную погрешность измерений скорости воздушного потока в по формулам:
AV=(VH3M.-V3T.), в диапазоне от 0,3 до 10 м/с включительно; (1)
8V = в диапазоне свыше 10 до 60 м/с (2)
где V3T - значение скорости воздушного потока в измерительном участке ГЭТ 150-2012, м/с, Уизм. - значения скорости воздушного потока измеренные метеостанцией.
-
6.4.1.8 Погрешность измерений скорости воздушного потока для метеостанций должна удовлетворять условию:
|AV| < 0,3 м/с, в диапазоне от 0,3 до 10 м/с включительно;
|8V| < 3 %, в диапазоне свыше 10 до 60 м/с.
-
6.4.2 Поверка канала измерений направления воздушного потока выполняется в следующем порядке:
-
6.4.2.1 Закрепите метеостанцию на поворотном координатном столе рабочего участка ГЭТ 150-2012.
-
6.4.1.2 Разместите метеостанцию в зоне равных скоростей рабочего участка ГЭТ 150-2012.
-
6.4.2.3 Перед определением погрешности измерений направления воздушного потока проведите технологический прогон метеостанции при скорости воздушного потока (10±1) м/с в течение 10 минут, при этом координатный стол с метеостанцией установите на нулевую отметку. На экране ноутбука должны отобразиться показания (0±3) градуса.
-
6.4.2.4 Поверните поворотный координатный стол на 90 градусов.
-
6.4.2.5 Установите скорость воздушного потока в рабочем участке ГЭТ 150-2012 равную 10 м/с и следите за показаниями на экране ноутбука. Показания на экране должны установиться на значениях (90±3) градуса.
6 А.2.6 Поверните поворотный координатный стол на 180 градусов по отношению к продольной оси воздушного потока.
6Д.2.7 Установите скорость воздушного потока в рабочем участке ГЭТ 150-2012 равную 10 м/с и следите за показаниями на экране ноутбука. Показания на экране ноутбука должны установиться на значении (180±3) градуса.
-
6.4.2.8 Поверните поворотный координатный стол на 270 градусов по отношению к продольной оси воздушного потока.
6.4.2.11 Установите скорость воздушного потока в рабочем участке ГЭТ 150-2012 равную 10 м/с и следите за показаниями на экране ноутбука. Показания на экране ноутбука должны установиться на значении (270±3) градуса.
-
6.4.2.13 Вычислите абсолютную погрешность измерений направления воздушного потока ДА, градус, по формуле:
ДА = Аизм-Аэт (3)
где Аэт - значение направления воздушного потока в измерительном участке эталона, градус, Аизм. - значение направления воздушного потока, измеренное метеостанцией, градус.
-
6.4.2.14 Погрешности измерений направления воздушного потока должна удовлетворять условию:
|ДА| < 3 градуса
6.4.3 Поверка канала измерений интенсивности атмосферных осадков производится в следующем порядке:
-
6.4.3.1 Установите устройство каплеобразования № 3 (далее - устройство) над метеостанцией согласно схеме приведенной в приложении Б, так чтобы центр устройства совпадал с центром преобразователя.
-
6.4.3.2 Наполните цилиндр «КПп» водой до отметки в 1000 мл, что соответствует количеству осадков 100 мм (см. приложение Б).
-
6.4.3.3 Наполните устройство водой из цилиндра «КПп».
-
6.4.3.4 Откройте задвижку на устройстве, вода начнет капать на преобразователь, одновременно с открытием задвижки запустите секундомер.
-
6.4.3.5 По истечении всей воды из устройства закройте задвижку и остановите секундомер.
-
6.4.3.6 Фиксируйте показания метеостанции на экране ноутбука, секундомера с его шкалы.
-
6.4.3.7 Снимите устройство № 3. Установите устройство № 2 согласно схеме в приложении Б.
-
6.4.3.8 Наполните цилиндр «КПп» водой до отметки в 1000 мл, что соответствует количеству осадков 100 мм (см. приложение Б).
-
6.4.3.9 Наполните устройство водой из цилиндра «Klin».
-
6.4.3.10 Откройте задвижку на устройстве, вода начнет капать на преобразователь, одновременно с открытием задвижки запустите секундомер.
-
6.4.3.11 По истечении всей воды из устройства закройте задвижку и остановите секундомер.
-
6.4.3.12 Фиксируйте показания метеостанции на экране ноутбука, секундомера с его шкалы.
-
6.4.3.13 Снимите устройство № 2. Установите устройство № 1 согласно схеме в приложении Б.
-
6.4.3.14 Повторите операции с п. 6.4.3.8 - 6.4.3.12 наполняя устройство № 1 водой 1000 мл, что соответствует количеству осадков 100 мм (см. приложение Б).
-
6.4.3.15 Рассчитайте эталонную интенсивность атмосферных осадков Нэт по формуле:
тт Нкол Нэт —---
(6)
Т
где : Нкол - количество осадков в емкости (мм), Т - время (в минутах).
-
6.4.3.16 Вычислите абсолютною погрешность измерений интенсивности атмосферных осадков АН по формуле
(5)
Где, Нэт — интенсивность атмосферных осадков эталонная,
Низм — значение интенсивности атмосферных осадков измеренное.
-
6.4.3.17 Погрешность измерений количества атмосферных осадков должна удовлетворять условию:
|ДН| < 0,2 мм/мин
-
6.4.4 Поверка канала измерений температуры воздуха выполняется в следующем порядке:
-
6.4.4.1 Поместите в климатическую камеру КТК-3000 метеостанцию и эталонный термометр ЭТС-100.
-
6.4.4.2 Подключите метеостанцию к ноутбуку.
-
6.4.4.3 Последовательно задавайте значения температуры в климатической камере в пяти точках равномерно распределенных по диапазону измерений. Повторите измерения в каждой точке не менее 3 раз.
-
6.4.4.4 Фиксируйте показания метеостанции и показания эталонного термометра на экране ноутбука.
-
6.4.4.5 Определите абсолютную погрешность измерений температуры воздуха, ДТ °C, по формуле:
ДТ = Тэт ~ Тизм (7)
Где - Тэт - значение температуры воздуха эталонное, измеренное термометром ЭТС-100°С Тизм - значение температуры воздуха измеренное метеостанцией, °C.
-
6.4.4.6 Погрешность измерений температуры воздуха для метеостанции должна удовлетворять условию:
|ДТ|< 0,1 °C.
6.4.5 Поверка канала измерений влажности воздуха метеостанций выполняется в следующем порядке:
-
6.4.5.1 Поместите в климатическую камеру метеостанцию и термогигрометр ИВА-6Б.
-
6.4.5.2 Подключите метеостанцию к ноутбуку
-
6.4.5.3 Последовательно задавайте значения относительной влажности воздуха в пяти точках равномерно распределенных по диапазону измерений. Повторите измерения в каждой точке не менее 3 раз.
-
6.4.5.4 Фиксируйте показания метеостанции на экране ноутбука, а эталонные значения влажности снимайте с экрана термогигрометра ИВА-6Б.
-
6.4.5.5 Вычислите абсолютною погрешность измерений влажности воздуха, ДН %, по формуле:
ДН = НИЗм-Нэт (8)
где - Нэт - значение влажности воздуха эталонное, измеренное термогигрометром ИВА-6Б, Низм - значение влажности воздуха измеренное метеостанцией.
-
6.4.5.6 Погрешность измерений влажности воздуха должна удовлетворять условию:
|ДН| < 3 %.
-
6.4.6 Поверка канала измерений атмосферного давления выполняется в следующем порядке
-
6.4.6.1 Поместите метеостанцию в термобарокамеру ТБК-500.
-
6.4.6.2 Подключите метеостанцию к ноутбуку.
-
6.4.6.3 Присоедините вакуумные шланги термобарокамеры ТБК-500 к барометру образцовому переносному БОП-1М-3.
в.4.6.4 Включите метеостанцию, барометр БОП-1М-3 и ноутбук.
6.4.6.5. Установите значение температуры воздуха в термобарокамере равное минус 50 °C. После выхода термобарокамеры на заданную температуры последовательно установите значения абсолютного давления в пяти точках равномерно распределенных по диапазону измерений.
-
6.4.6.6 Фиксируйте показания метеостанции на экране ноутбука, а эталонного барометра с его дисплея.
-
6.4.6.7 Повторите пункты 6.4.6.5, в.4.6.6 задавая значения температуры равные 25 °C, 60 °C.
-
6.4.6.8 Вычислите абсолютную погрешность измерений атмосферного давления, ДР для метеостанции по формуле:
ДР ’ Ризм — Рэт (9)
где, Рэт - значение атмосферного давления эталонное измеренное барометром БОП-1М, гПа, Ризм - значение атмосферного давления измеренное метеостанцией, гПа.
-
6.4.6.9 Погрешность измерений атмосферного давления должна составлять: |ДР|<1,0гПа.
7.Оформление результатов поверки
-
7.1 Результаты поверки оформляют в протоколе, форма которого приведена в приложении А.
-
7.2 При положительных результатах поверки оформляют свидетельство о поверке установленного образца, знак поверки наносится метеостанцию или на свидетельство о поверке.
-
7.3 При отрицательных результатах поверки оформляют извещение о непригодности установленного образца.
Приложение А
Форма протокола поверки
Метеостанция автоматическая IMETEOLABS PWS заводской номер_____________
Дата ввода в эксплуатацию «_____»________20__года
Место установки __________________________________________________________________
Результаты поверки
-
1. Внешний осмотр
-
1.1 Замечания______________________________________________________________________________________
-
1.2 Выводы____________________________________________________________________________
-
-
2. Опробование
-
2.1 Замечания__________________________________________________________________________________
-
2.2 Выводы________________________________________________________________________
-
-
3. Определение метрологических характеристик станции.
-
3.1 Погрешность измерений температуры воздуха.
-
3.1.1 Результаты измерений__________________________________________________________________
-
3.1.2 Выводы___________________________________________________________________________
-
-
3.2 Погрешность измерений относительной влажности воздуха.
-
3.2.1 Результаты измерений_________________________________________________________________
-
3.2.2 Выводы____________________________________________________________________________
-
-
3.3 Погрешность измерений скорости воздушного потока.
-
3.3.1 Результаты измерений_________________________________________________________________
-
3.3.2 Выводы____________________________________________________________________________
-
-
3.4 Погрешность измерений направления воздушного потока.
-
3.4.1 Результаты измерений_________________________________________________________________
-
3.4.2 Выводы____________________________________________________________________________
-
-
3.5 Погрешность измерений количества осадков.
-
3.5.1 Результаты измерений_________________________________________________________________
-
3.5.2 Выводы___________________________________________________________________________
-
-
3.6 Погрешность измерений атмосферного давления.
-
3.6.1 Результаты измерений_________________________________________________________________
-
3.6.2 Выводы___________________________________________________________________________
-
-
4.0 Результаты идентификации программного обеспечения___________________________________
На основании полученных результатов метеостанция признается:____________________
Для эксплуатации до «___»_________________20___года.
Поверитель__________________________________________________________________________
Подпись ФИО.
Дата поверки «____»_________________20__года.
Приложение Б.
Устройство каплеобразования.
Устройства каплеобразования представляют собой сосуды в виде параллелепипеда, выполненные из оргстекла, в дне устройств просверлены отверстия, так же имеются задвижки.
Применяются несколько видов устройств каплеобразования различающихся количеством отверстий. Размеры устройств каплеобразования: высота 200 ± 1 мм, ширина 100 ± 1 мм, длина 100 ± 1 мм.
В дне устройства № 1 просверлены отверстия диаметром 0,5 мм, отверстия расположены в узлах прямоугольной решетки с шагом 10 мм. Количество отверстий 100.
В дне устройства № 2 просверлены отверстия диаметром 0,5 мм, отверстия расположены в узлах прямоугольной решетки с шагом 20 мм. Количество отверстий 25.
В дне устройства № 3 просверлены отверстия диаметром 0,5 мм, отверстия расположены в узлах прямоугольной решетки с шагом 25 мм. Количество отверстий 16.
Уровень воды в устройстве рассчитывается по формуле h = V/S, где V - объем воды наливаемый в устройство, S - площадь основания устройства (0,01 м2). При расчете площади устройства допуски не учитываются, так как их вклад в погрешность пренебрежимо мал. Объем воды в устройстве эквивалентен количеству выпадающих осадков.
Таблица 1. Соответствие объема воды в устройстве количеству осадков.
№ устройства каплеобразования |
Объем воды |
Количество осадков |
Устройство № 1/2/3 |
10 мл |
1 мм |
Устройство № 1/2/3 |
50 мл |
5 мм |
Устройство № 1/2/3 |
100 мл |
10 мм |
Устройство № 1/2/3 |
200 мл |
20 мм |
Устройство № 1/2/3 |
1000 мл |
100 мм |
Устройство № 1/2/3 |
2000 мл |
200 мм |
Примечание: под количеством осадков понимается толщина слоя выпавших осадков в миллимет-
Рис. 1 Схема расположения устройства каплеобразования.
Метеостанция автоматическая IMETEOLABS PWS
Рис. 2 Общий вид устройств каплеобразования
Устройство капле-образование № 3
Устройство капле-образование № 2
о й о о о о од о о о о о о о о о о о
о о о о о о о о о
о о о о о о о о о о о о о о
о О о о
0 0 0 0 0
о о о о о
о о о о о о о о о
Устройство капле-образование № 1
10