Методика поверки «ГИДРОФОНЫ RESON TC 4034-3» (НРСТ.406231.001 МП)

УТВЕРЖДАЮ

Первый заместитель генерального директора - заместитель по научной работе ФГУП «ВНИИФТРИ»

А.Н. Щипунов

2017 г.

ИНСТРУКЦИЯ

ГИДРОФОНЫ RESON ТС 4034-3

Методика поверки

НРСТ.406231.001 МП

2017 г.

Настоящая методика поверки распространяется на гидрофоны Reson ТС 4034-3, зав. №№ 4216135, 4216106 (далее - гидрофоны), изготовленные фирмой «Teledyne Reson А/S», Дания, и устанавливает порядок проведения их первичной и периодической поверок.

Интервал между поверками - один год.

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

Таблица 1

• 2.1  При проведении поверки применяют средства измерений и оборудование, приведённые в таблице 2.

• 2.2  Допускается применение других средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик устройства с требуемой точностью.

• 2.3  Все средства поверки должны быть исправны и иметь действующие свидетельства о поверке.

Таблица 2

• 3.1  К проведению поверки допускаются лица, квалифицированные в качестве поверителей в области гидроакустических измерений.

• 4.1  При выполнении операций поверки должны быть соблюдены требования техники безопасности, регламентированные ГОСТ 12.1.030-2010 «Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление», требования действующих норм пожарной безопасности.

• 4.2  При проведении поверки должны быть выполнены все требования безопасности, указанные в эксплуатационной документации (далее - ЭД) на гидрофон и средства поверки.

• 5.1  При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

• - температура окружающего воздуха (20 ± 5) °C;

• - относительная влажность окружающего воздуха не более 80 %;

• - атмосферное давление от 84 до 106 кПа (от 630 до 795 мм рт. ст.).

• 5.2  Поверку гидрофонов на эталоне по п.п. 12-1.1 проводить в пресной воде.

• 6.1  Перед проведением поверки поверитель должен:

• -  изучить руководство по эксплуатации поверяемого гидрофона (Гидрофон ТС 4034-3. Руководство по эксплуатации. НРСТ.406231.001 РЭ);

• -  проверить исправность соединительных кабелей;

• -  подготовить средства поверки и вспомогательное оборудование к работе в соответствии с их ЭД;

• -  в случае периодической поверки убедиться в наличии свидетельства о предыдущей поверке гидрофона.

• 6.2  Перед поверкой гидрофон должен находиться в воде в течение не менее 12 ч.

• 6.3  Непосредственно перед поверкой гидрофон должен быть обезжирен мыльным раствором.

• 6.4  При поверке ориентировать гидрофон опорным направлением на излучатель. За опорное направление принять выгравированный на корпусе заводской номер гидрофона.

• 6.5  Используемые средства поверки должны быть заземлены.

• 6.6  Поверяемый гидрофон и используемые средства поверки необходимо выдержать во включённом состоянии не менее 20 мин перед проведением поверки.

• 7.1  Внешний осмотр

  • 7.1.1 При внешнем осмотре необходимо установить:

• -  отсутствие механических повреждений;

• -  чистоту гнёзд и штекеров разъёмных соединений;

• -  удовлетворительное состояние соединительного кабеля.

• 7.1.2 Результаты поверки считать положительными, если гидрофон удовлетворяет требованиям п. 7.1.1.

• 7.2  Определение уровня чувствительности по напряжению на опорной частоте 250 Гц

  • 7.2.1 Определение уровня чувствительности гидрофона на опорной частоте проводить на рабочем эталоне единицы звукового давления в водной среде 2 разряда (далее - эталон).

  • 7.2.2 Измерение чувствительности гидрофона по напряжению на опорной частоте 250 Гц проводить в соответствии с руководством по эксплуатации эталона, при этом число наблюдений п должно быть не менее 4.

  • 7.2.3 Вычислить значение чувствительности М_ср в [мкВ/Па] как среднее арифметическое значение по формуле (1):

Мф = ;Н.₁м„                          (1)

• 7.2.4 Вычислить уровень чувствительности на опорной частоте в [дБ] относительно 1 B/мкПа по формуле (2):

Ином = 20 ■ ;_а(м_ср ■ Ю-¹²).                         (2)

• 7.2.5 Результаты поверки считать положительными, если уровень чувствительности по напряжению на опорной частоте 250 Гц составляет -(221±3) дБ относительно 1 В/мкПа.

• 7.3 Определение неравномерности частотной характеристики чувствительности в рабочем диапазоне частот относительно опорной частоты

  • 7.3.1 Определение неравномерности частотной характеристики чувствительности относительно опорной частоты в рабочем диапазоне частот от 1 Гц до 470 кГц проводить на эталоне.

  • 7.3.2 Измерение чувствительности гидрофона проводить на частотах третьоктавного ряда его рабочего диапазона в соответствии с руководством по эксплуатации эталона, при этом число наблюдений на каждой частоте п должно быть не менее 4. Допускается в соответствии с п. 18

Приказа Минпромторга России от 02.07.2015 г. № 1815 при периодической поверке выполнять измерение чувствительности не на всех третьоктавных частотах рабочего диапазона гидрофона. При этом частоты измерений должны совпадать с частотным рядом предыдущей поверки.

• 7.3.3 На каждой частоте f_k вычислить среднее арифметическое значение чувствительности М(А)_ср ^в [мкВ/Па] по формуле (3):

М(4)ф = ;Ц‘.1М(Л₁)₍-                         (3)

• 7.3.4 Для каждой частоты f_k вычислить относительное среднее квадратическое отклонение

(СКО) оценки результата измерений чувствительности по формуле (4):

• 7.3.5 На каждой частоте f_k вычислить уровень чувствительности в [дБ] относительно 1 B/мкПа по формуле (5):

М(П = 20 ■ /_г(М(А)ер • Ю^-12).                   (5)

• 7.3.6 Определить отклонение максимального уровня чувствительности от номинального уровня чувствительности (неравномерность частотной характеристики для максимального уровня чувствительности) по формуле (6):

01 = М(/)тпох “Миом,                            (6)

где Af_H0M - уровень чувствительности на опорной частоте в [дБ] относительно 1 B/мкПа, определённый в п. 7.2;          - максимальный уровень чувствительности в [дБ] относительно

1 B/мкПа, определённый в п. 7.3.5.

• 7.3.7 Определить отклонение 0₂ минимального уровня чувствительности от уровня чувствительности на опорной частоте (неравномерность частотной характеристики для минимального уровня чувствительности) по формуле (7):

е₂ = «(/)»„ - Мн«и.                          (7)

где М - минимальный уровень чувствительности в [дБ] относительно 1 B/мкПа, определённый в п. 7.3.5.

• 7.3.8 Результаты поверки считать положительными, если в рабочем диапазоне частот:

• - в диапазоне частот от 1 Гц до 250 кГц: 0_г < 2 дБ, 0₂ > -4 дБ;

• - в диапазоне частот от 1 Гц до 470 кГц: 0_г < 5 дБ, 0₂ > —12 дБ;

• - СКО результата измерений чувствительности на каждой частоте не превышает 2,0 %.

• 7.4  Определение неравномерности диаграммы направленности в горизонтальной плоскости на частоте 100 кГц

  • 7.4.1 Определение неравномерности диаграммы направленности гидрофона проводить на эталоне.

  • 7.4.2 Выполнить измерение диаграммы направленности в горизонтальной плоскости на частоте 100 кГц в рабочем угловом секторе ± 180° относительного опорного направления в соответствии с руководством по эксплуатации эталона.

  • 7.4.3 Результаты поверки считать положительными, если значение неравномерности диаграммы направленности в горизонтальной плоскости в рабочем угловом секторе ±180° относительно опорного направления на частоте 100 кГц находится в пределах ±2,0 дБ.

• 7.5  Определение неравномерности диаграммы направленности в вертикальной плоскости на частоте 300 кГц

  • 7.5.1 Определение неравномерности диаграммы направленности гидрофона проводить на эталоне.

  • 7.5.2 Сориентировать гидрофон опорным направлением, совпадающим с осью симметрии гидрофона на излучатель.

  • 7.5.3 Выполнить измерение диаграммы направленности в вертикальной плоскости на частоте 300 кГц в рабочем угловом секторе ±135° относительно опорного направления в соответствии с руководством по эксплуатации эталона.

  • 7.5.4 Результаты поверки считать положительными, если значение неравномерности диаграммы направленности в вертикальной плоскости в рабочем угловом секторе ±135° относительно опорного направления на частоте 300 кГц находится в пределах ±3,0 дБ.

• 7.6  Определение уровня чувствительности на излучение по напряжению на частоте 100 кГц

  • 7.6.1 Определение уровня чувствительности гидрофона на излучение проводить на эталоне.

  • 7.6.2 Выполнить измерение чувствительности на излучение S(/) на частоте 100 кГц в соответствии с руководством по эксплуатации эталона, подключив гидрофон как обратимый преобразователь, при этом число наблюдений п должно быть не менее 4.

  • 7.6.3 Вычислить среднее арифметическое значение чувствительности S(/)_cp в [мкПа/B] по формуле (8):

S(Oq>=jE?.15OTl-                          (8)

• 7.6.4 Вычислить уровень чувствительности на излучение по напряжению в [дБ] относительно 1 мкПа/B по формуле (9):

S = 20 • /й(5(/)ер)-                                    (9)

• 7.6.5 Результаты испытаний считать положительными, если значение уровня чувствительности гидрофона на излучение на 1 м находится в пределах (119 ± 3) дБ относительно 1 мкПа/В.

• 7.7  Определение долговременной нестабильности уровня чувствительности

  • 7.7.1 Нестабильность уровня чувствительности гидрофона за период между поверками определять после очередной периодической поверки.

  • 7.7.2 Нестабильность уровня чувствительности 0 т (А) в [дБ] определять на каждой частоте f_k, заданной в п. 7.3, по формуле (10):

0т(А) = |ЛШ)-Мт(А)1,                  (Ю)

где М₀(А) ^и M_T(fk) - уровни чувствительности на частоте f_k, полученные при предыдущей и при текущей поверках, соответственно.

• 7.7.3 Результаты поверки считать положительными, если долговременная нестабильность уровня чувствительности гидрофона на каждой частоте за период между поверками не превышает 1,0 дБ.

• 7.8  Определение электрической ёмкости

  • 7.8.1 Определение электрической ёмкости выполнять на вилке типа BNC кабеля гидрофона с помощью измерителя иммитанса.

  • 7.8.2 Результаты испытаний считать положительными, если значение электрической ёмкости гидрофона с кабелем 20 м не менее 3,5 нФ.

• 7.9  Определение относительной погрешности градуировки гидрофонов при доверительной вероятности 0,95

  • 7.9.1 Определение относительной погрешности при доверительной вероятности 0,95 выполнять при первичной поверке гидрофона в соответствии с ГОСТ Р 8.727-2010 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений звукового давления в водной среде в диапазоне частот от Г10’³ до Г10⁶ Гц».

  • 7.9.2 Относительную погрешность градуировки гидрофонов вычислить по формуле (11):

    

(Н)

где - суммарное среднее квадратическое отклонение оценки результата измерения чувствительности, К - коэффициент, зависящий от соотношения случайной составляющей погрешности и неисключённой систематической погрешности (НСП).

Значения и К вычислить по формулам (12) и (13), соответственно:

(12) (13)

где       - квантиль распределения Стьюдента при (п — 1) степени свободы и доверительной

вероятности; S_o - относительное среднее квадратическое отклонение оценки результата измерений, определённое по формуле (4); 0_Э - доверительная относительная погрешность эталона, применяемого при первичной поверке; п - число независимых измерений.

Среднее квадратическое отклонение НСП S_e вычислить по формуле (14):

(14)

где к - коэффициент, определяемый принятой доверительной вероятностью.

• 7.9.3 Результаты испытаний считать положительными, если полученные значения относительной погрешности градуировки гидрофонов при доверительной вероятности 0,95 находятся в доверительных границах ±1,5 дБ.

• 8.1  Результаты измерений при поверке гидрофона оформить в виде протоколов произвольной формы.

• 8.2  При положительных результатах поверки выдается свидетельство о поверке по установленной форме.

• 8.3  При отрицательных результатах поверки гидрофон к применению не допускается, предыдущее свидетельство о поверке аннулируется, оформляется извещение о непригодности с указанием причин забракования.

Старший научный сотрудник лаборатории № 31

ФГУП «ВНИИФТРИ»

10