Методика поверки «ГСИ. Анализаторы манометрические OxiTop» (МП 80-241-2016)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ УРАЛЬСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИИ (ФГУП «УНИИМ»)

Утверждаю

«УНИИМ»

С.В. Медведевских

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

Анализаторы манометрические OxiTop

Екатеринбург

2016

ПРЕДИСЛОВИЕ

• 1 РАЗРАБОТАНА ФГУП «Уральский научно-исследовательский институт метрологии» (ФГУП «УНИИМ»)

• 2 ИСПОЛНИТЕЛЬ Зеньков Е.О.

• 3 УТВЕРЖДЕНА ФГУП «УНИИМ» в августе 2016 г.

СОДЕРЖАНИЕ

• 1  ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

• 2  НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

• 3  ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

• 4  СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 5  ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ И ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ

• 6  УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ

• 7  ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

• 8  ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

8.1 Внешний осмотр

• 8.3 Проверка метрологических характеристик

• 9  ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

16

Дата введения в действие: август 2016 г

Настоящая методика поверки распространяется на анализаторы манометрические OxiTop (далее - анализаторы) производства фирмы «WTW», Германия и устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок. Проверку метрологических характеристик анализаторов допускается проводить несколькими методами в зависимости от оснащенности поверочной лаборатории:

• - метод А - проверка метрологических характеристик с использованием ГСО.

• - метод Б - проверка метрологических характеристик манометрическим методом (только для диапазона св. 10 до 400000 мг/дм³).

При проведении поверки анализаторов допускается объединять методы А и Б.

Поверка анализаторов должна производиться в соответствии с требованиями настоящей методики. Интервал между поверками - один год.

В настоящей методике поверки использованы ссылки на следующие документы:

• -  Приказ Минпромторга России № 1815 от 02.07.2015 г. «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке»;

• -  Приказ Минтруда России №328н от 24.07.2013 г. «Об утверждении Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок»;

• -  ГОСТ OIML R 76-1-2011 Государственная система обеспечения единства измерений. Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания;

• -  ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности;

• -  ГОСТ 12.2.007.0-75 Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности;

• -  ГОСТ 8.135-2004 Государственная система обеспечения единства измерений. Стандарт-титры для приготовления буферных растворов - рабочих эталонов pH 2-го и 3-го разрядов. Технические и метрологические характеристики. Методы их определения;

• -  ГОСТ 450-77 Кальций хлористый технический. Технические условия;

• -  ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия;

• -  ГОСТ 2493-75 Реактивы. Калий фосфорнокислый двузамещенный 3-водный. Технические условия;

• -  ГОСТ 3118-77 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия;

• -  ГОСТ 3773-72 Реактивы. Аммоний хлористый. Технические условия;

• -  ГОСТ 4147-74 Реактивы. Железо (III) хлорид 6-водный. Технические условия;

• -  ГОСТ 4172-76 Реактивы. Натрий фосфорнокислый двузамещенный 12-водный. Технические условия;

• -  ГОСТ 4198-75 Реактивы. Калий фосфорнокислый однозамещенный. Технические условия;

• -  ГОСТ 4328-77 Реактивы. Натрия гидроокись. Технические условия;

• -  ГОСТ 4523-77 Реактивы. Магний сернокислый 7-водный. Технические условия;

• -  ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия;

• -  ГОСТ 7995-80 Краны соединительные стеклянные. Технические условия;

• -  ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры;

• -  ГОСТ Р 52501-2005 Вода для лабораторного анализа. Технические условия.

• 3.1 При поверке должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки

3.2 В случае невыполнения требований хотя бы к одной из операций поверка прекра

щается, анализатор бракуется.

• 4.1 При проведении поверки методом А (с использованием ГСО) применяют следующие средства поверки:

• - стандартный образец биохимического потребления кислорода ГСО 8048-94 (Аттестованное значение ВПК (90-120) мг/дм³, относительная погрешность аттестованного значения при Р=0,95 не более ± 5,0 %), далее - ГСО;

• - колбы 1(2)-1000-2 по ГОСТ 1770;

• - цилиндры 1(3)-100-2,1(3)-500-2 по ГОСТ 1770;

• - вода дистиллированная по ГОСТ 6709 или деионизованная степени чистоты 2 по ГОСТ Р 52501;

• - калий фосфорнокислый однозамещенный, ч.д.а. по ГОСТ 4198;

• - калий фосфорнокислый двузамещенный 3-водный, ч.д.а. по ГОСТ 2493;

• - натрий фосфорнокислый двузамещенный 12-водный, ч.д.а. по ГОСТ 4172;

• - аммоний хлористый, ч.д.а. по ГОСТ 3773;

• - магний сернокислый 7-водный, ч.д.а. по ГОСТ 4523;

• - кальций хлористый технический, высший сорт по ГОСТ 450;

• - железо (III) хлорид 6-водный, ч.д.а. по ГОСТ 4147;

• - натрия гидроокись, ч.д.а. по ГОСТ 4328 или стандарт-титр;

• - кислота соляная, х.ч. по ГОСТ 3118 или стандарт-титр;

• - pH-метр с пределами допускаемой абсолютной погрешности измерений не более ± 0,05 pH в диапазоне измерений от 1 до 12 pH;

• - весы лабораторные III (среднего) класса точности по ГОСТ OIML R 76-1 с максимальной нагрузкой не менее 150 г;

• - термостат воздушный с пределами допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры не более ± 1 °C;

• - секундомер механический II класса точности;

• - компрессор мембранный.

Примечание - Вместо компрессора мембранного допускается использовать емкость со сжатым воздухом или насос, исключающий контакт воздуха со смазкой.

• 4.2 При проведении поверки методом Б (манометрическим методом) применяют следующие средства поверки:

• - средство измерения абсолютного давления с пределами допускаемой относительной погрешности измерений не более ± 5 % в диапазоне измерений от 500 до 1133 гПа (например, Государственный эталон единицы давления 1-го разряда в диапазоне значений от 100 до 113300 Па № 3.1.ZZC.0039.2014) или средство измерения дифференциального давления с пределами допускаемой относительной погрешности измерений не более ± 5 % в диапазоне измерений от 0 до 15 кПа;

• - шланг вакуумный резиновый, внутренний диаметр (8-10) мм;

• - кран соединительный К1Х-28-1,6 ТС по ГОСТ 7995;

• - трубка соединительная ТС-У-10 по ГОСТ 25336;

• - система создания вакуума (насос ручной или электрический);

• - склянки PF600 производства фирмы «WTW», Германия, со стеклянными припаянными отростками внешним диаметром (8-10) мм.

• 4.3 Для проверки абсолютной погрешности измерения давления применяют средство измерений давления, обеспечивающее диапазон от 500 до 1133 гПа и имеющее не менее троекратного запаса по точности по отношению к поверяемому анализатору (например, Государственный эталон единицы давления 1-го разряда в диапазоне значений от 100 до 113300 Па № 3.1.ZZC.0039.2014).

• 4.3 Допускается применение других средств поверки, обеспечивающих требуемую точность и диапазоны измерений.

При проведении поверки должны быть соблюдены «Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок», утвержденные Приказом Минтруда России №328н от 24 июля 2013 г„ требования ГОСТ 12.2.007.0, ГОСТ 12.2.003.

Поверитель перед проведением поверки анализаторов должен ознакомиться с руководством по эксплуатации на анализатор и пройти обучение по технике безопасности на месте проведения поверки.

• 6.1 При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

• - температура окружающего воздуха, °C                             от 15 до 20

• - относительная влажность воздуха, (при t = 20 °C), %, не более       80

• 6.2 Анализаторы устанавливаются вдали от источников магнитных и электрических полей.

• 7.1 Анализатор подготовить к работе в соответствии с руководством по эксплуатации (далее - РЭ).

• 7.2 Стандартный образец, используемый при поверке, подготовить в соответствии с его инструкцией по применению.

• 8.1 Внешний осмотр.

При внешнем осмотре установить:

• - отсутствие видимых повреждений анализатора;

• - соответствие комплектности, указанной в РЭ;

• - четкость обозначений и маркировки.

• 8.2 Опробование.

  • 8.2.1 Проверить работоспособность органов управления и регулировки анализатора при помощи встроенных систем контроля в соответствии с РЭ.

  • 8.2.2 Провести проверку идентификационных данных ПО анализатора. Значение версии ПО должно быть не ниже, указанного в таблице 2. Модели Oxitop не имеют ПО.

Таблица 2 - Идентификационные данные ПО

• 8.3 Проверка метрологических характеристик.

  • 8.3.1 Проверка абсолютной и относительной погрешностей измерений ВПК

Для обоих методов в диапазоне от 2 до 10 мг/дм³ проверяют абсолютную погрешность измерений ВПК, в диапазоне св. 10 до 400000 мг/дм³ проверяют относительную погрешность измерений ВПК.

• 8.3.1.1 Метод А. Проверка с использованием ГСО.

  • 8.3.1.1.1 Приготовить холостой раствор в соответствии с Приложением А.

  • 8.3.1.1.2 Провести измерения ВПК в холостом растворе каждым из поверяемых датчиков OxiTop в соответствии с РЭ.

  • 8.3.1.1.3 Приготовить раствор с известным значением ВПК на основе разбавления ГСО в соответствии с Приложением А.

  • 8.3.1.1.4 Провести одно измерение ВПК в растворе с известным значением ВПК каждым из поверяемых датчиков в соответствии с РЭ.

  • 8.3.1.1.5 Рассчитать абсолютную (А,) или относительную (5,) погрешность измерений ВПК по формулам:

(1)

•100,

где Х_изм| - i-ый результат измерения БПК в растворе ГСО, мг/дм³;

A’xoflj - результат измерения БПК в холостом растворе, мг/дм³;

А -значение БПК в растворе, рассчитанное по формуле (А. 1), мг/дм³.

• 8.3.1.1.6 Полученные значения абсолютной и относительной погрешностей измерений БПК должны удовлетворять требованиям таблицы 4.

• 8.3.1.2 Метод Б. Проверка манометрическим методом.

  • 8.3.1.2.1 Собирают установку, схема которой изображена на рисунке 1.

    

    Рисунок 1 - Схема установки

    1,2,3- склянки с отростками, 4 - соединительная трубка, 5 - кран, 6 - насос, 7 - эталон дав

    ления, 8, 9,10 - анализаторы OxiTop

  • 8.3.1.2.2 Проверяют систему на герметичность: создают разрежение до 15 кПа, в течение 10 минут показания средства измерений давления не должны изменяться более, чем на 0,1 кПа.

  • 8.3.1.2.3 Фиксируют показания средства измерений атмосферного давления (в случае применения средства измерения абсолютного давления).

  • 8.3.1.2.4 Обнуляют показания датчиков OxiTop, нажимая и удерживая в течение 2 секунд одновременно кнопки «S» и «М» до появления обозначения «00» на дисплее.

  • 8.3.1.2.5 Насосом создают разрежение в системе, равное 14 кПа, закрывают кран, нажимают кнопку «М» на датчиках и записывают их показания.

  • 8.3.1.2.6 Повторяют измерения, постепенно уменьшая разрежение в системе до 4 кПа на (1 - 2) кПа и записывая показания каждого датчика.

  • 8.3.1.2.7 Для каждой точки рассчитывают абсолютную (Д₍) или относительную (б₍ ) погрешность измерения БПК (5, %) по формулам:

(3)

где ^изм|“ ^{показания} датчика, мг/дм³;

Ад =--действительное значение БПК, мг/дм³;

0,351

ДР - разрежение в системе, кПа;

0,351 - коэффициент пропорциональности показаний датчика и понижения давления в системе, рассчитываемый из уравнения

X-R-T-V

ЖИД________

1000-(г -V )-М’

\ общ жид /     02

где R - универсальная газовая постоянная, 8,314 Дж/(моль-К);

Т - температура, 293,15 К;

Г_жид- объем жидкой фазы в склянке при измерении БПК, 432 см³;

^общ^- общий внутренний объем склянки и датчика, 526 см³;

X — БПК, мг/дм³;

М₀₂ - молярная масса кислорода, 31,9988 г/моль.

Действительные значения БПК (Хд) в зависимости от создаваемого в системе разрежения (ДР) приведены в таблице 3.

Значения относительной погрешности измерений БПК должны удовлетворять требованиям таблицы 4.

Таблица 3 - Зависимость действительного значения БПК от создаваемого разрежения

• 8.3.2 Проверка абсолютной погрешности измерений давления (только для моделей OxiTop-C с ОС 100 и OxiTop-C (С/В))

  • 8.3.2.1 Проверку абсолютной погрешности измерений давления провести с помощью эталона, удовлетворяющего требованиям п. 4.2. Собрать установку согласно рисунка 1. Измерения провести в трех точках диапазона измерений давления (в начале, середине и в конце диапазона измерений).

  • 8.3.2.2 Провести измерение давления в начале диапазона измерений давления (в точке 0-30 % диапазона измерений) не менее трех раз. Рассчитать абсолютную погрешность измерения давления в i-ой точке (ДД) по формуле

Д/’ = Pj - P_3Ti,                                                 (6)

где P_t - значение давления, измеренное анализатором в i-ой точке, гПа;

Р_эг, - i-oe значение абсолютного давления, измеренное датчиком давления, гПа.

• 8.3.2.3 Повторить операции по 8.3.2.2 в других точках диапазона измерений давления: (30 - 70) % и (70-100) % диапазона измерений.

• 8.3.2.4 Полученные значения абсолютной погрешности измерений давления должны удовлетворять требованиям таблицы 4.

• 8.3.3 Проверка диапазона измерений БПК и давления

Проверку диапазонов измерений БПК и давления провести одновременно с определением погрешностей по 8.3.1 -8.3.2 (Провести измерения БПК и давления в начале, середине и в конце диапазона измерений) Полученные значения диапазонов измерений БПК и давления должны удовлетворять требованиям таблицы 4.

Таблица 4 - Метрологические характеристики анализаторов

8.3.4 Если анализатор используется не в полном диапазоне измерений, допускается по

верку проводить в более узком диапазоне измерений с указанием этого диапазона измерений в свидетельстве о поверке. В этом случае проверку погрешностей измерений БПК и давления провести в трех точках используемого диапазона измерений (провести измерения в начале, середине и в конце используемого диапазона измерений).

• 9.1 Оформляют протокол проведения поверки по форме Приложения Б.

• 9.2 Положительные результаты поверки оформляют выдачей свидетельства о поверке в соответствии с Приказом Минпромторга № 1815. Знак поверки наносится на Свидетельство о поверке.

• 9.3 При отрицательных результатах поверки анализатор признают непригодным к дальнейшей эксплуатации, аннулируют свидетельство о поверке и выдают извещение о непригодности с указанием причин в соответствии с Приказом Минпромторга № 1815.

Рафаботчик:

Инженер 1 категории лаб. 241 ФГУП «УНИИМ»

(обязательное)

А. 1 Приготовление растворов солей

Следующие растворы солей сохраняют свои свойства в течение 6 месяцев после приготовления при хранении в плотно закрытой стеклянной посуде в темноте. При первых признаках появления в них осадка или живых организмов растворы необходимо приготовить заново.

А. 1.1 Фосфатный буферный раствор

В мерную колбу вместимостью 1 дм³ помещают около 500 см³ дистиллированной воды,

• 8,5 г калия фосфорнокислого однозамещенного (КН2РО4), 28,5 г калия фосфорнокислого двузамещенного 3-водного (КгНРОд-ЗНгО), 33,4 г натрия фосфорнокислого двузамещенного 12-водного (Na2HPO<rl2H2O) и 1,7 г аммония хлористого (NH4CI). После растворения доводят объем раствора дистиллированной водой до метки. Величина pH раствора должна быть равна (7,2±0,5).

Примечание-В качестве фосфатного буферного раствора допускается использовать раствор рабочего эталона pH 2-го или 3-го разряда по ГОСТ 8.135, воспроизводящий номинальное значение pH 6,86.

А. 1.2 Раствор магния сернокислого массовой концентрацией 11 г/дм³

Растворяют 22,5 г магния сернокислого 7-водного (MgSO4'7H2O) в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1 дм³, доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают.

А. 1.3 Раствор кальция хлористого массовой концентрацией 27,5 г/дм³

Растворяют 27,5 г кальция хлористого (СаС1г) или 54,2 г хлористого кальция 6-водного (СаСГ бНгО) в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1 дм³, доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают.

АДА Раствор железа (III) хлорида массовой концентрацией 0,15 г/дм³

Растворяют 0,25 г железа (III) хлорида 6-водного (БеСЬ-бЫгО) в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1 дм³, доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают.

А.2 Приготовление растворов для установления требуемого значения pH

А.2.1 Раствор гидроокиси натрия молярной концентрации 0,1 моль/дм³

Растворяют 4 г гидроокиси натрия (NaOH) в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1 дм³, доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают.

Примечание - Допускается использовать раствор, приготовленный из стандарт-титра гидроокиси натрия в соответствии с его инструкцией по применению.

А.2.2 Раствор соляной кислоты молярной концентрации 0,1 моль/дм³

В мерную колбу вместимостью 1 дм³ помещают около 500 см³ дистиллированной воды, осторожно при перемешивании вливают 8,5 см³ концентрированной соляной кислоты и доводят объем раствора водой до метки.

Примечание - Допускается использовать раствор, приготовленный из стандарт-титра соляной кислоты в соответствии с его инструкцией по применению.

А.З Приготовление воды для разведения

В мерную колбу вместимостью 1 дм³ помещают 500 см³ дистиллированной воды, по 1 см³ растворов солей, указанных в п. А.1, доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают. Поддерживают температуру полученного раствора равной (20 ± 1) °C. Насыщают раствор кислородом не менее часа, используя емкость со сжатым воздухом или насос, исключающий контакт воздуха со смазкой, например, мембранный компрессор.

А.4 Приготовление воды для разведения, содержащей посевной материал

К 1 дм³ воды для разведения добавляют от 5 до 20 см³ воды, содержащей посевной материал микроорганизмов (в зависимости от способа ее получения). В качестве воды с посевным материалом может быть использована вода из аквариума с живыми микроорганизмами или вода, приготовленная следующим образом. Вводят 100 г огородной почвы в 1 дм³ дистиллированной воды, перемешивают и дают постоять 10 минут. Отбирают 10 см³ отстоявшейся жидкости и доводят дистиллированной водой до метки в мерной колбе вместимостью 1 дм³.

Значение pH воды для разведения с посевным материалом должно лежать в диапазоне от 6 до 9. Если значение pH выходит за указанный диапазон, то его доводят до нужного значения, добавляя раствор гидроокиси натрия или соляной кислоты молярной концентрации 0,1 моль/дм³, приготовленный из соответствующего стандарт-титра в соответствии с инструкцией по применению.

Воду для разведения, содержащую посевной материал, хранят при температуре 20 °C и готовят ежедневно.

А.5 Приготовление холостого раствора

В склянку для измерений ВПК помещают с помощью цилиндров 80 см³ воды для разведения с посевным материалом, приготовленной по п. А.4, и 352 см³ дистиллированной воды.

А.6 Приготовление раствора на основе разбавления ГСО.

А.6.1 Готовят раствор ГСО в соответствии с инструкцией по применению, используя воду для разведения с посевным материалом микроорганизмов, приготовленную по п. А.4.

А.6.2 Разбавляют исходный раствор ГСО, приготовленный по А.6.1, в четыре раза, использую воду для разведения с посевным материалом.

А.6.3 В склянку для измерения ВПК помещают с помощью цилиндров 80 см³ раствора, приготовленного по п. А.6.1 или п.А.6.2, и 352 см³ дистиллированной воды. Значение ВПК в приготовленных растворах (А, мг/дм³) рассчитывают по формуле

со

(А.1)

где Д;₀ - аттестованное значение ВПК ГСО (приведено в паспорте), мг/дм³;

И_со - объем раствора ГСО, 80 см³;

И_{н 0} - объем воды, 352 см³.

А.6.4 Раствор, приготовленный по А.6.1, обеспечивает значение ВПК в диапазоне (16,722,2) мг/дм³ (в зависимости от значения ВПК в ГСО). Раствор, приготовленный по А.6.2, обеспечивает значение ВПК в диапазоне (4,7-5,5) мг/дм³ (в зависимости от значения ВПК в ГСО). Границы относительной погрешности значения приготовленного раствора не превышают 6 % при Р=0,95.

А.6.5 Растворы на основе разбавления ГСО следует использовать только в день приготовления.

(обязательное)

ФОРМА ПРОТОКОЛА ПОВЕРКИ

ПРОТОКОЛ №_______ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ

Анализатор манометрический модель_______, зав №__________

Документ на поверку: МП 80-241-2016 «ГСИ. Анализаторы манометрические OxiTop. Мето

дика поверки».

Информация об использованных средствах поверки:

Условия проведения поверки:

• - температура окружающего воздуха, °C      ____________

• - относительная влажность воздуха, %        _____________

Результаты внешнего осмотра_________________________________________________

Результаты опробования_____________________________________________________

Проверка метрологических характеристик

Метод А

Таблица Б.1- Проверка абсолютной погрешности измерений ВПК в диапазоне от 2 до

10 мг/дм³ включ.                                              

Таблица Б.2- Проверка относительной погрешности измерений ВПК в диапазоне св. 10 до 4000 мг/дм³                          

Метод Б

Таблица Б.З- Проверка абсолютной погрешности измерений ВПК в диапазоне от 2 до 10 мг/дм³ включ.

Таблица Б.4- Проверка относительной погрешности измерений БПК в диапазоне св. 10 до 4000 мг/дм³

Таблица Б.5- Проверка абсолютной погрешности измерений давления

Таблица Б.6 - Результаты проверки диапазона измерений БПК и абсолютного давления

Результат проведения поверки:___________________________________________________

Выдано свидетельство о поверке (извещение о непригодности)

от «___»_____________20 г, №___________________

Поверитель___________________________________________

подпись           (Ф.И.О.)

Организация, проводившая поверку