Методика поверки «ДАТЧИКИ КОМПЛЕКСНЫЕ ПАРАМЕТРОВ АТМОСФЕРЫ «IWS»» (МП 2551-0152-2015)

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель директора

работе и качеству

2015 г.

ДАТЧИКИ КОМПЛЕКСНЫЕ ПАРАМЕТРОВ АТМОСФЕРЫ «IWS»

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

№ МП 2551-0152-2015

Руководитель лаборатории

«ВНИИМ им.Д.И.Менделеева»

г. Санкт-Петербург 2015 г.

Настоящая методика поверки распространяется на датчики комплексные параметров атмосферы «IWS» (далее - датчики «IWS») предназначены для автоматических измерений метеорологических параметров: температуры воздуха, относительной влажности воздуха, скорости и направления воздушного потока, атмосферного давления, количества атмосферных осадков, объёмной доли диоксида углерода в атмосферном воздухе и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверки.

Интервал между поверками 1 год.

1 Операции поверки

Таблица 1

1.1 При отрицательных результатах одной из операций поверка прекращается.

2 Средства поверки

Таблица 2

Продолжение таблицы 2

• 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 датчикам «IWS».

• 3.2 При проведении поверки должны соблюдаться:

• - требования безопасности по ГОСТ 12.3.019;

• - 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:

5 Подготовка к поверке

Перед проведением поверки должны быть выполнены следующие подготовительные работы:

• 5.1 Проверка комплектности датчика «IWS».

• 5.2 Проверка электропитания датчика «IWS».

• 5.3 Подготовка к работе и включение датчика «IWS» согласно ЭД (перед началом проведения поверки датчик «IWS» должна работать не менее 20 минут).

• 5.4. Подготовить систему подачи ПГС диоксида углерода на прибор: ПГС от баллона через вентиль точной регулировки, установленного на баллоне с ПГС, фторопластовую трубку и ротаметр подается на вход адаптера поверяемого прибора (диффузионный отбор проб), контроль расхода ПГС из баллона (0,3 - 0,5) дм³/мин осуществляют при помощи ротаметра.

6 Проведение поверки

• 6.1 Внешний осмотр

При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие датчика «IWS» следующим требованиям:

• 6.1.1 Датчик «IWS», вспомогательное и дополнительное оборудование не должны иметь механических повреждений или иных дефектов, влияющих на качество их работы.

• 6.1.2 Соединения в разъемах питания датчика «IWS» должны быть надежными.

• 6.1.3 Маркировка датчика «IWS» должна быть целой, четкой, хорошо читаемой.

• 6.2. Опробование

Опробование датчика «IWS» должно осуществляться в следующем порядке:

• 6.2.1 Включите датчик «IWS» и проверьте ее работоспособность.

• 6.2.2 Проведите проверку работоспособности датчика «IWS».

• 6.2.3 Контрольная индикация должна указывать на работоспособность датчика «IWS».

• 6.3 Подтверждение соответствия программного обеспечения

Подтверждение соответствия программного обеспечения производится в следующем порядке:

• 6.3.1 Идентификация встроенного ПО «IWS» осуществляется путем проверки номера версии.

• 6.3.2 Номер версии отображаются при соединении с датчиком (для соединения используется программа-браузер «Internet Explorer» или аналогичная) «IWS» в левом нижнем углу страницы.

• 6.3.3 Результаты идентификации программного обеспечения считают положительными, если считанные данные о ПО не ниже приведенных в таблице 3.

  Таблица 3
  Идентификационные данные (признаки)	Значение
  Идентификационное наименование ПО	WeatherStation.hex
  Номер версии (идентификационный номер) ПО	не ниже 1.0
  Цифровой идентификатор ПО	-
  Другие идентификационные данные (если имеются)	-

• 6.4. Опре деление метрологических характеристик

• 6.4.1 Поверка канала измерений скорости воздушного потока датчика «IWS» выполняется в следующем порядке:

• 6.4.1.1 Закрепите датчик «IWS» на поворотном координатном столе рабочего участка ГЭТ 150-2012. Подключите датчик «IWS» через комплекс ADAM-4000 к ноутбуку.

• 6.4.1.2 Разместите датчик «IWS» в зоне равных скоростей рабочего участка ГЭТ 150-2012.

• 6.4.1.3 Перед определением погрешности измерений скорости воздушного потока проведите технологический прогон датчика «IWS» при скорости воздушного потока (10±1) м/с в течение 10 минут.

• 6.4.1.4 Последовательно установите скорости воздушного потока в рабочем участке ГЭТ 150-2012 равные (0,3, 10, 30, 40, 60, 65) м/с. На каждой скорости воздушного потока фиксируйте показания на экране ноутбука.

• 6.4.1.5 Вычислите допустимую абсолютно и относительную погрешность измерений скорости воздушного потока в по формулам:

AV=(V_H3m -V₃t.), в диапазоне от 0,3 до 10 м/с включительно;

8V ⁼ (^УИЗХ/^ЗТ) ’ ^в диапазоне свыше 10 до 65 м/с.

где V_3T - значение скорости воздушного потока в измерительном участке ГЭТ 150-2012, м/с, Уизм. - значения скорости воздушного потока измеренные датчиком «IWS».

• 6.4.1.6 Погрешность измерений скорости воздушного потока для датчика «IWS» должна удовлетворять условию:

|ДУ| < 0,3 м/с, в диапазоне от 0,3 до 10 м/с включительно;

|5V| < 3 %, в диапазоне свыше 10 до 35 м/с;

|5У| < 5 %, в диапазоне свыше 35 до 65 м/с.

• 6.4.2 Поверка канала измерений направления воздушного потока датчика «IWS» выполняется в следующем порядке:

• 6.4.2.1 Закрепите датчик «IWS» на поворотном координатном столе рабочего участка ГЭТ 150-2012.

• 6.4.1.2 Разместите датчик «IWS» в зоне равных скоростей рабочего участка ГЭТ 150-2012.

• 6.4.2.3 Перед определением погрешности измерений направления воздушного потока проведите технологический прогон датчика «IWS» при скорости воздушного потока (10±1) м/с в течение 10 минут, при этом координатный стол с датчиком «IWS» 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.

• 6.4.2.6 Поверните поворотный координатный стол на 180 градусов по отношению к продольной оси воздушного потока.

• 6.4.2.7 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

где Аэт - значение направления воздушного потока в измерительном участке эталона, градус, Аизм. - значение направления воздушного потока, измеренное датчиком «IWS», градус.

• 6.4.2.14 Погрешности измерений направления воздушного потока должна удовлетворять условию:

|ДА] < 3 градуса

• 6.4.3 Поверка канала измерений количества атмосферных осадков датчика «IWS» производится в следующем порядке:

• 6.4.3.1 Установите датчик «IWS» на ровную плоскую поверхность и включите её.

• 6.4.3.2 Подключите датчик «IWS» к ноутбуку.

• 6.4.3.3 Установите устройство каплеобразования (далее - устройство) над датчиком «IWS» согласно схеме приведенной в приложении А, так чтобы центр устройства совпадал с центром датчика.

• 6.4.3.4 Наполните цилиндр «Klin» водой до отметки в 10 мл, что соответствует количеству осадков 0,2 мм (см. приложение А).

• 6.4.3.5 Наполните устройство водой из цилиндра «К1т».

• 6.4.3.6 Откройте задвижку на устройстве, вода начнет капать на датчик.

• 6.4.3.7 По истечению всей воды из устройства, зафиксируйте показания датчика «IWS».

• 6.4.3.8 Повторите измерения не менее 3 раз.

• 6.4.3.9 Повторите операции с п. 6.4.3.4 - 6.4.3.8 наполняя устройство водой 50 мл, 100 мл, 200 мл, 1000 мл, 2000 мл, что соответствует 1,1 мм; 2,1 мм; 4,1 мм; 20,7 мм; 41,3 мм.

• 6.4.3.10 Вычислите абсолютною погрешность измерений количества атмосферных осадков AL, по формуле:

ДТ = Т -L

изм      эт

Где, Ьэт — количество атмосферных осадков эталонное, мм

Ьизм — значение количества атмосферных осадков измеренное датчиком «IWS», мм.

• 6.4.3.11 Погрешность измерений количества атмосферных осадков должна удовлетворять условию:

|ДЬ| < (0,1 + 0,05М), где М - измеренное количество осадков

• 6.4.4 Поверка канала измерений температуры воздуха датчика «IWS» выполняется в следующем порядке:

• 6.4.4.1 Поместите в климатическую камеру ТХВ-150 датчик «IWS» и эталонный термометр ЭТС-100.

• 6.4.4.2 Подключите датчик «IWS» комплекс ADAM-4000 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 датчик «IWS» и показания эталонного термометра на экране ноутбука.

• 6.4.4.5 Определите абсолютную погрешность измерений температуры воздуха, АТ °C, по фор-

  муле:

  ДТ Тэт — Тизм

Где - Тэт - значение температуры воздуха эталонное, измеренное термометром ЭТС-100°С Тизм - значение температуры воздуха измеренное датчиком «IWS», °C.

6.4.4.6 Погрешность измерений температуры воздуха для датчика «IWS» должна удовлетворять

• 6.4.5 Поверка канала измерений влажности воздуха датчика «IWS» выполняется в следующем порядке:

• 6.4.5.1 Поместите в климатическую камеру датчик «IWS» и термогигрометр ИВА-6Б.

6.4.5.2Подключите датчик «IWS» 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 датчика «IWS» на экране ноутбука, а эталонные значения влажности снимайте с экрана термогигрометра ИВА-6Б.

• 6.4.5.5 Вычислите абсолютною погрешность измерений влажности воздуха, АН %, по формуле:

АН ⁼ Низм ^— Нэт

где - Нэт - значение влажности воздуха эталонное, измеренное термогигрометром ИВА-6Б, Низм - значение влажности воздуха измеренное датчиком «IWS».

• 6.4.5.6 Погрешность измерений влажности воздуха должна удовлетворять условию:

| ДН| < 2 % в диапазоне от 1 % до 90 % включительно;

|ДН| < 3 % в диапазоне свыше 90 % до 100 %.

• 6.4.6 Поверка канала измерений атмосферного давления датчика «IWS» выполняется в следующем порядке:

• 6.4.6.1 Поместите датчик «IWS» в термобарокамеру ТБК-500.

• 6.4.6.2 Подключите датчик «IWS» к ноутбуку.

• 6.4.6.3 Присоедините вакуумные шланги термобарокамеры ТБК-500 к барометру образцовому переносному БОП-1 М-2.

• 6.4.6.4 Включите датчик «IWS», барометр БОП-1 М-2 и ноутбук. Проведите проверку функционального состояния датчика «IWS» согласно формуляру.

6.4.6.5. Установите значение температуры воздуха в термобарокамере равное минус 55 °C. После выхода термобарокамеры на заданную температуры последовательно установите значения абсолютного давления равные 260, 500, 700, 900,950; 1000; 1100; 1260 гПа.

• 6.4.6.6 Фиксируйте показания датчика «IWS» на экране ноутбука, а эталонного барометра с его дисплея.

• 6.4.6.7 Повторите пункты 6.4.6.5, 6.4.6.6 задавая значения температуры равные 30 °C, 85 °C.

• 6.4.6.8 Вычислите абсолютную погрешность измерений атмосферного давления, ДР по формуле:

ДР = Ризм-Рэт                                      (9)

где, Рэт - значение атмосферного давления эталонное измеренное барометром БОП-1М, гПа, Ризм - значение атмосферного давления измеренное датчиком «IWS», гПа.

• 6.4.6.9 Погрешность измерений атмосферного давления должна составлять:

|ДР| < 0,3 гПа при температуре свыше 0 °C до 40 °C включительно;

|ДР| <1,0 гПа при температуре от минус 55 °C до 0°С включительно и свыше 40 °C до 85 °C.

6.4.7 Проверка диапазона и определение погрешности канала измерений объемной доли диоксида углерода датчика «IWS» выполняется в следующем порядке:

• 6.3.7.1 Проведите сборку газовый линий в соответствии с п.5.4.

• 6.4.7.2. Подайте на вход датчика поверочные газовые смеси (ПГС), приведенные в таблице 2) в последовательности №№ 1-2-3-2-1-3 (при первичной поверке) или №№ 1-2-3 (при периодической поверке);

• 6.4.7.3 Зафиксируйте установившиеся показания дисплея метеостанции по каналу диоксида углерода.

• 6.4.7.4 Значение основной абсолютной погрешности датчика в i-ой точке поверки Ai, млн'¹, рассчитывается по формуле

J = с, - с _д

где С_г - измеренное значение объемной доли диоксида углерода на входе датчика (показания дисплея), млн'¹ (ppm);

Са - действительное значение объемной доли диоксида углерода в i-ой ПГС (по паспорту), млн'¹ (ppm).

• 6.4.7.5 Результат определения основной абсолютной погрешности канала диоксида углерода считают положительным, если он находится в пределах значений, рассчитанных по формуле

± (50 + 0,06 С_вх)*

где *С_ВХ - объемная доля диоксида углерода на входе датчика, млн'¹ (ppm).

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 на свидетельство о поверке.

• 7.3 При отрицательных результатах поверки оформляют извещение о непригодности установленного образца.

Приложение А

Форма протокола поверки

Датчик «IWS» 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 объемной доли диоксида углерода.

    • 3.6.1 Результаты измерений_________________________________________________________________

    • 3.6.2 Выводы___________________________________________________________________________

  • 3.7 Погрешность измерений атмосферного давления.

    • 3.7.1 Результаты измерений_________________________________________________________________

    • 3.7.2 Выводы___________________________________________________________________________

4.0 Результаты идентификации программного обеспечения___________________________________

На основании полученных результатов датчик «IWS» признается:____________________

Для эксплуатации до «___»_________________20___года.

Поверитель__________________________________________________________________________

Подпись                       ФИО.

Дата поверки      «____»_________________20__года.

Приложение Б.

Устройство каплеобразования.

Устройство каплеобразования представляют собой сосуды прямоугольной формы, выполненные из оргстекла, в дне устройств просверлены отверстия, так же имеются задвижки.

Размеры устройства каплеобразования: высота 200 ± 1 мм, ширина 220 ± 1 мм, длинна 220 ± 1 мм.

В дне устройства просверлены отверстия диаметром 0,5 мм, отверстия расположены в узлах прямоугольной решетки с шагом 20 мм. Количество отверстий 121.

Уровень воды в устройстве рассчитывается по формуле h = V/S, где V - объем воды наливаемый в устройство, S - площадь основания устройства. 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.

Примечание: под количеством осадков понимается толщина слоя выпавших осадков в миллимет-

Рис. 1 Схема расположения устройства каплеобразования.

Рис. 2 Общий вид устройств каплеобразования

Устройство каплеобразования

10