Методика поверки «Государственная система обеспечения единства измерений Станции измерительные GFS 3000» (MП 2551-0175-2017)

Федеральное государственное унитарное предприятие

«Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии имени Д.И. Менделеева» ФГУП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева»

УТВЕРЖДАЮ олинский

Кривцов

ОДАРЕННОСТЬ №14 25 января 2017 г.

Государственная система обеспечения единства измерений

Станции измерительные GFS 3000

Методика поверки

МП 2551-0175-2017

Руководитель проблемной лаборатории метрологического обеспечения орологических систем измерений

г. Санкт-Петербург 2017 г.

Настоящая методика поверки распространяется на станции измерительные GFS 3000 (далее - станции GFS 3000), предназначенные для автоматических измерений метеорологических параметров: температуры поверхности покрытия, температуры точки замерзания жидкой смеси на покрытии, температуры и относительной влажности воздуха, скорости и направления воздушного потока, 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 и вспомогательное оборудование Таблица 2

• 2.1. Средства поверки должны иметь действующие свидетельства о поверке, эталоны - действующие свидетельства об аттестации.

• 2.2. Допускается применение аналогичных средств поверки обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых станций с требуемой точностью.

• 3. Требования к квалификации поверителей и требования безопасности.

  • 3.1. К проведению поверки допускаются лица, аттестованные в качестве поверителей, изучившие настоящую методику и эксплуатационную документацию (далее ЭД), прилагаемую к станциям GFS 3000.

  • 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:

• - температура воз духа,°C                         от минус 15 до 40;

• - относительная влажность воздуха, %            от 20 до 90.

• 5. Подготовка к поверке

  • 5.1. Проверить комплектность станции GFS 3000.

  • 5.2. Проверить электропитание станции GFS 3000.

  • 5.3. Подготовить к работе и включить станцию GFS 3000 согласно ЭД. Перед началом поверки станция GFS 3000 должна работать не менее 10 мин.

• 6. Проведение поверки

  • 6.1. Внешний осмотр

    • 6.1.1.  Станция GFS 3000 с датчиками не должен иметь механических повреждений или иных дефектов, влияющих на качество работы.

    • 6.1.2.  Соединения в разъемах питания станции GFS 3000 должны быть надежными.

    • 6.1.3.  Маркировка станции GFS 3000 должна быть целой, четкой, хорошо читаемой.

  • 6.2. Опробование

Опробование станции GFS ЗОООдолжно осуществляться в следующем порядке:

• 6.2.1.   Подключите ПК к станции GFS 3000 по средствам сервисного кабеля.

• 6.2.2.   Включите станцию GFS 3000. Выполните подключение согласно ЭД на станцию GFS 3000.

• 6.2.3.   Проведите проверку функционального состояния командой «status», в ответном сообщении должна отсутствовать информация о ошибках и предупреждениях.

6.3.Определение метрологических характеристик:

• 6.3.1. Поверка канала измерений температуры поверхности

Первичная и периодическая поверка осуществляется в следующем порядке:

• 6.3.1.1. Установите датчик BOSO Ш и термометр цифровой малогабаритный ТЦМ 9410 с термопреобразователем ТТЦ01-180 (далее термометр) в климатическую камеру ТХВ-150 (далее -камера ТХВ-150).

• 6.3.1.2. Подключите термометр к блоку измерительному, подключите станцию GFS 3000 с датчиком BOSO III к ноутбуку согласно ЭД.

• 6.3.1.3. Последовательно задавайте значения температуры в камере ТХВ-150 в пяти точках, равномерно распределенных по диапазону измерений (от минус 40 до 60 °C).

• 6.3.1.4. Фиксируйте показания Т_изм станции GFS 3000 и показания Т_эт термометра на экране ноутбука.

• 6.3.1.5. Определите абсолютную погрешность измерений температуры поверхности, ДТ, °C, по формуле:

ДТ = Тизм- Тэт

• 6.3.1.6. Абсолютная погрешность измерений температуры поверхности должна удовлетворять:

В случае невозможности демонтажа датчика BOSO III на месте эксплуатации проведите следующие операции:

• 6.3.1.7. Установите термометр в рабочую область датчика BOSO III.

• 6.3.1.8. Подключите термометр к блоку измерительному, подключите станцию RCM500-NT с датчиком BOSO III к ноутбуку согласно ЭД.

• 6.3.1.9. Через 15 минут зафиксируйте показания, Тизм, °C, станции RCM500-NT и показания, Тэт, °C, термометра на экране ноутбука.

• 6.3.1.10 Определите абсолютную погрешность измерений температуры поверхности, ДТ, °C, по формуле:

ДТ ⁼ Тизм — Тэт

• 6.3.1.11. Абсолютная погрешность измерений температуры поверхности должна удовлетворять:

ДТ < ± 0,3 °C,

• 6.3.2.Поверка канала измерений температуры точки замерзания

Первичная поверка осуществляется следующим образом:

• 6.3.2.1. Установите датчик ARCTIS и термометр в камеру ТХВ-150.

• 6.3.2.2. Подключите термометр к блоку измерительному, подключите станцию GFS 3000 с датчиком ARCTIS к ноутбуку согласно ЭД.

• 6.3.2.3. Наполните рабочую область датчика ARCTIS раствором соли MgCh с концентрацией 2,5 %. Поместите чувствительный элемент термометра ЭТС-100 в рабочую область датчика ARCTIS.

• 6.3.2.4. Задайте значения температуры в камере ТХВ-150 равное 10 °C.

• 6.3.2.5. Запустите процесс измерения на станции GFS 3000.

• 6.3.2.6. Фиксируйте показания Тизм станции GFS 3000, показания Тэт термометра на экране ноутбука в течении времени.

• 6.3.2.7. На графике Тэт от времени найдите плато, соответствующее процессу замерзания. Определите значение температуры замерзания раствора, как среднее значение температуры за время процесса замерзания.

• 6.3.2.8. Вычислите абсолютную погрешность измерений температуры точки замерзания, ДТ, °C, по формуле:

ДТ “ Тзам изм^- Тзам.эт

гдеТзам эг- температура замерзания раствора, полученная при помощи термометра;

Том изм- температура замерзания раствора, полученная при помощи станции GFS 3000.

• 6.3.2.9. Повторите измерения для растворов соли с концентрацией 17,8 % и 23,8 % при задании температуры в камере ТХВ-150 равной минус 5 °C и минус 20 °C соответственно.

• 6.3.2.10. Абсолютная погрешность измерений температуры замерзания должна удовлетворять условию:

ДТ<±0,5 °C.

Периодическая поверка проводится в условиях эксплуатации в зимний период при температурах окружающего воздуха от минус 15 до плюс 5 °C.

• 6.3.2.11. Разместите термометр на поверхности датчика ARCTIS.

• 6.3.2.12. Подключите термометр к блоку измерительному, подключите станцию GFS 3000 с датчиком ARCTIS к ноутбуку согласно ЭД.

• 6.3.2.13. Наполните рабочую область датчика ARCTIS раствором соли MgCh с концентрацией 2,5 %. Поместите чувствительный элемент термометра в рабочую область датчика ARCTIS.

• 6.3.2.14. Фиксируйте показания станции RCM500-NT, показания термометра, Тэт, °C, на экране ноутбука в течении времени.

• 6.3.2.15 На графике Т_эт от времени найдите плато, соответствующее процессу замерзания. Определите значение температуры замерзания раствора, как среднее значение температуры за время процесса замерзания.

• 6.3.2.16. Вычислите абсолютную погрешность измерений температуры точки замерзания, ДТ, °C, по формуле:

ДТ — Тзам.изм— Тзам.эт

где Тзам уг-температура замерзания раствора, полученная при помощи термометра ЭТС-100; Тзам.изм- температура замерзания раствора, полученная при помощи станции GFS 3000.

• 6.3.2.17. Повторите измерения для растворов соли с концентрацией 17,8 % и 23,8 % при температуре окружающего воздуха равной (минус 5 ± 5) °C и (минус 15 ± 5) °C соответственно.

• 6.3.2.18. Абсолютная погрешность измерений температуры замерзания должна удовлетворять условию:

ДТ < ± 0,5 °C.

• 6.3.3. Поверка канала измерений температуры воздуха

Первичная поверка осуществляется следующим образом:

• 6.3.3.1. Установите датчик RF/TL-RV и термометр в камеру ТХВ-150.

• 6.3.3.2. Подключите термометр к блоку измерительному, подключите станцию GFS 3000 с датчиком RF/TL-RV к ноутбуку согласно ЭД.

• 6.3.3.3. Последовательно задавайте значения температуры в камере ТХВ-150 в пяти точках, равномерно распределенных по диапазону измерений (от минус 40 до 60°С).

• 6.3.3.4. Фиксируйте показания Т_изм станции GFS 3000 и показания Тэт термометра ЭТС-100 на экране ноутбука.

6.3.3.5.Опре делите абсолютную погрешность измерений температуры воздуха, ДТ °C, по формуле:

ДТ = Тизм— Тэт

• 6.3.3.6. Абсолютная погрешность измерений температуры воздуха должна удовлетворять условию:

ДТ < ±0,3 °C.

Периодическая поверка осуществляется следующим образом:

• 6.3.3.7. Установите датчик RF/TL-RV и термометр в термостат Fast Cal (далее - термостат).

• 6.3.3.8. Подключите термометр к блоку измерительному, подключите станцию GFS 3000 с датчиком RF/TL-RV к ноутбуку согласно ЭД.

• 6.3.3.9. Последовательно задавайте значения температуры в термостате в пяти точках, равномерно распределенных по диапазону измерений (от минус 40 до 60°С).

• 6.3.3.10. Фиксируйте показания Т_ИЗм станции GFS 3000 и показания Т_эт термометра на экране ноутбука.

6.3.3.11.Определите абсолютную погрешность измерений температуры воздуха, ДТ °C, по формуле:

ДТ — Тизм— Тэт

• 6.3.3.12. Абсолютная погрешность измерений температуры воздуха должна удовлетворять условию:

ДТ<±0.3 °C.

• 6.3.4. Поверка канала измерений относительной влажности воздуха

Первичная поверка осуществляется следующим образом:

• 6.3.4.1. Поместите в камеру ТХВ-150 датчик RF/TL-RV и термо гигрометр ИВА-6Б (далее -термогигрометр).

• 6.3.4.2. Подключите станцию GFS 3000 с датчиком RF/TL-RV к ноутбуку согласно ЭД.

• 6.3.4.3. Последовательно задавайте значения относительной влажности воздуха в камере ТХВ-150 в пяти точках, лежащих в интервалах (1-8) %, (8 - 20) %, (20 - 40) %, (40 - 80) %, (80 -100) %. Влажность в интервале (1-8) % создается с помощью гидрофильного сорбента (LiCl), помещённого в рабочую зону камеры.

• 6.3.4.4. Фиксируйте показания датчика RF/TL-RV станции GFS 3000, Н изм, на экране ноутбука, а эталонные значения влажности Нэт снимайте с помощью термогигрометра.

• 6.3.4.5. Вычислите абсолютною погрешность измерений влажности воздуха, ДН, %, по формуле:

ДН = Низм-Нэт

• 6.3.4.6. Абсолютная погрешность измерений относительной влажности воздуха должна удовлетворять условию:

ДН < ±4 % в диапазоне от 0,8 % до 90 % включительно;

ДН < ±5 % в диапазоне свыше 90 % до 100 %.

Периодическая поверка осуществляется следующим образом:

• 6.3.4.7. Подключите станцию GFS 3000 с датчиком RF/TL-RV к ноутбуку согласно ЭД.

• 6.3.4.8. Поместите датчик RF/TL-RV станции GFS 3000 и термогигрометр в раствор соли LiCI калибратора влажности НМК15 .

• 6.3.4.9. Фиксируйте показания датчика RF/TL-RV станции GFS 3000, Н изм» на экране ноутбука, а эталонные значения влажности Н_эт снимайте с помощью термогигрометра.

• 6.3.4.10. Вычислите абсолютною погрешность измерений влажности воздуха, ДН, %, по формуле:

ДН = Низм ^— Нэт

• 6.3.4.11. Повторите пункты 6.3.4.8 - 6.3.4.10 для растворов солей MgCL, NaCl, K2SO4 калибратора НМК15.

• 6.3.4.12. Абсолютная погрешность измерений относительной влажности воздуха должна удовлетворять условию:

ДН < ±4 % в диапазоне от 0,8 % до 90 % включительно;

ДН < ±5 % в диапазоне свыше 90 % до 100 %.

• 6.3.5. Поверка канала измерений скорости воздушного потока

Первичная поверка осуществляется следующим образом:

• 6.3.5.1 Закрепите датчик скорости воздушного потока 4.3519.00.141 (далее - датчик 4.3519.00.141) на поворотном координатном столе в измерительном участке рабочего эталона скорости воздушного потока, 1 разряд по ГОСТ Р 8.886-2015 (далее - аэродинамический стенд).

• 6.3.5.2 Подключите станцию GFS 3000 с датчиком 4.3519.00.141 к ноутбуку согласно ЭД.

• 6.3.5.3 Установите последовательно скорости воздушного потока в рабочем участке аэродинамического стенда равные (0,5; 5; 10; 25; 35; 50) м/с.

• 6.3.5.4 На каждой скорости последовательно фиксируйте показания станции GFS 3000 на экране ноутбука.

• 6.3.5.5 Вычислите абсолютную и относительную погрешность измерений скорости воздушного потока по формулам:

ЛУ=(У_изм-Уэт), в диапазоне от 0,5 до 10 м/с включ.,

( ^Иизм~^Кэт ).100%

3V= ^^эт            , в диапазоне св. 10 до 50 м/с.

гдеУэт - значения скорости воздушного потока в измерительном участке аэродинамического стенда, м/с;

V_M3M - значения скорости воздушного потока измеренные станцией GFS 3000, м/с.

• 6.3.5.6 Погрешность измерений скорости воздушного потока должна удовлетворять условию:

AV < ± 1 м/с в диапазоне от 0,5 до 10 м/с включительно;

3V < ± 10 % в диапазоне свыше 10 до 50 м/с.

Периодическая поверка канала скорости и направления воздушного потока выполняется поэлементно в 2 этапа:

Первый этап: определение погрешности измерений скорости воздушного потока на аэродинамическом стенде.

Второй этап: определение абсолютной погрешности преобразования частоты вращения вала в значение скорости воздушного потока

• 6.3.5.7 Определение погрешности измерений скорости воздушного потока на аэродинамическом стенде:

• 6.3.5.8 Установите крыльчатку поверяемого датчика 4.3519.00.141 на поверенный датчик 4.3519.00.141.

• 6.3.5.9 Установите поверенный датчик 4.3519.00.14 с крыльчаткой поверяемого датчика 4.3519.00.14 на поворотный координатный стол в зоне равных скоростей измерительного участка аэродинамического стенда.

• 6.3.5.10 Подключите поверенный датчик 4.3519.00.14 через преобразователь измерительный к ноутбуку и включите его.

• 6.3.5.11 Запустите ПО «HyperTerminal». Все используемые далее команды вводятся с клавиатуры ноутбука, а ответные сообщения отображаются на его экране.

• 6.3.5.12 Установите последовательно скорости воздушного потока в рабочем участке аэродинамического стенда равные (0,5; 5; 10; 25; 35; 50) м/с.

• 6.3.5.13 При каждом значении скорости воздушного потока считывайте с экрана ноутбука показания скорости воздушного потока, измеренные поверенным датчиком 4.3519.00.14 с крыльчаткой поверяемого датчика 4.3519.00.14.

• 6.3.5.14 Вычислите абсолютную и относительную погрешность измерений скорости воздушного потока для датчика 4.3519.00.14 по формулам:

ДУ=(У_изм-Уэт), в диапазоне от 0,5 до 10 м/с включ.,

8V= Рэт            , в диапазоне св. 10 до 50 м/с.

где У_эт - значения скорости воздушного потока в измерительном участке аэродинамического стенда, м/с;

Уизм. - значения скорости воздушного потока поверяемого датчика 4.3519.00.14, м/с.

• 6.3.5.15 Погрешность измерений скорости воздушного потока должна удовлетворять условию:

ДУ < ± 1 м/с в диапазоне от 0,5 до 10 м/с включительно;

8V < ± 10 % в диапазоне свыше 10 до 50 м/с.

Определение абсолютной погрешности преобразования частоты вращения вала в значение скорости воздушного потока производится в следующем порядке:

• 6.3.5.16 Присоедините раскручивающие устройство из комплекта КИ-01 к датчику 4.3519.00.14.

• 6.3.5.17 Подключите станцию GFS 3000 с датчиком 4.3519.00.141 к ноутбуку согласно ЭД.

• 6.3.5.18 Запустите раскручивающее устройство КИ-01.

• 6.3.5.19 Установите на пульте управления КИ-01 значения частоты вращения оси раскручивающего устройства из КИ-01 равные (22, 130, 432, 864, 2160) об/мин, что соответствует имитируемой скорости воздушного потока (0,5; 3; 10; 20; 50) м/с по формуле:

У возд. потока ⁼ У враш. вала /к,

где Увозд. потока ~ имитируемая скорость воздушного потока, м/с;

Увращ вала - скорость вращения вала, об/мин;

к = 0,72 м*¹.

• 6.3.5.20 На каждой имитируемой скорости воздушного потока последовательно фиксируйте показания скорости воздушного потока на экране ноутбука, показания скорости воздушного потока раскручивающего устройства на дисплее пульта управления.

• 6.3.5.21 Вычислите абсолютную погрешность преобразования частоты вращения вала в значение скорости воздушного потока ДУ_преобраз, м/с, по формуле

ДУ преобраз—У изм.”У эт

где Уэт - значения имитируемой скорости воздушного потока эталонные (задаваемые раскручивающим устройством из комплекта КИ-01), м/с,

Уизм. - значения скорости воздушного потока, измеренные датчиком 4.3519.00.14, м/с.

• 6.3.5.23 Погрешность преобразования частоты вращения вала в значение скорости воздушного потока должна составлять:

|АУпреобраз2] 0,04 м/с

• 6.3.5.24 Установите поверенную крыльчатку на поверяемый датчик 4.3519.00.14.

• 6.3.6. Поверка канала измерений направления воздушного потока

Первичная поверка осуществляется следующим образом:

• 6.3.6.1 Закрепите датчик направления воздушного потока 4.3129.00.141 (далее - датчик 4.3129.00.141) на поворотном координатном столе в измерительном участке аэродинамического стенда.

• 6.3.6.2 Поверните поворотный координатный стол аэродинамического стенда таким образом, чтобы показания на экране ноутбука соответствовали показаниям (0±1) градус. Установите скорость воздушного потока в рабочем участке аэродинамического стенда равную 10 м/с. Проведите измерения направления воздушного потока.

• 6.3.6.3 Поверните поворотный координатный стол аэродинамического стенда на 90 градусов. Установите скорость воздушного потока в рабочем участке аэродинамического стенда равную 10 м/с. Проведите измерения направления воздушного потока.

• 6.3.6.4 Поверните поворотный координатный стол аэродинамического стенда на 180 градусов. Установите скорость воздушного потока в рабочем участке аэродинамического стенда равную 10 м/с. Проведите измерения направления воздушного потока.

• 6.3.6.5 Поверните поворотный координатный стол аэродинамического стенда на 270 градусов. Установите скорость воздушного потока в рабочем участке аэродинамического стенда равную 10 м/с. Проведите измерения направления воздушного потока.

• 6.3.6.6 Поверните поворотный координатный стол аэродинамического стенда на 355 градусов. Установите скорость воздушного потока в рабочем участке аэродинамического стенда равную 10 м/с. Проведите измерения направления воздушного потока.

• 6.3.6.7 Вычислите абсолютную погрешность измерений направления воздушного потока по формуле:

ДА — (Аизм- Аэт)

где А_эт - значения направления воздушного потока в измерительном участке аэродинамического стенда, градус;

Аизм - значения направления воздушного потока, измеренные станцией GFS 3000.

• 6.3.6.8 Абсолютная погрешность измерений направления воздушного потока должна удовлетворять условию:

ДА < ± 5 градусов

Периодическая поверка осуществляется следующим образом:

• 6.3.6.9 Установите датчик 4.3129.00.141 на лимб из комплекта КИ-01.

• 6.3.6.10 Поверните последовательно флюгарку датчика 4.3129.00.141 таким образом, что бы показания на экране ноутбука соответствовали показаниям (0 ± 1) градус.

• 6.3.6.11 Поверните флюгарку датчика 4.3129.00.141 на 90 градусов.

• 6.3.6.12 Проведите измерения направления воздушного потока.

• 6.3.6.13 Поверните флюгарку датчика 4.3129.00.141 на 180 градусов.

• 6.3.6.14 Проведите измерения направления воздушного потока.

• 6.3.6.15 Поверните флюгарку датчика 4.3129.00.141 на 270 градусов.

• 6.3.6.16 Проведите измерения направления воздушного потока.

• 6.3.6.17 Поверните флюгарку датчика 4.3129.00.141 на 355 градусов.

• 6.3.6.18 Проведите измерения направления воздушного потока.

• 6.3.6.19 Погрешность измерений направления воздушного потока при использовании датчика 4.3129.00.141 должна удовлетворять условию:

|ДА| < ±3 градуса

• 7. Подтверждение соответствия программного обеспечения

  • 7.1. Идентификация встроенного ПО «RPU.hex» осуществляется путем проверки номера версии ПО.

  • 7.2. Выполните подключение к станции GFS 3000 используя сервисный кабель, параметры соединения указаны в ЭД на станцию GFS 3000.

  • 7.3. Считайте номер версии встроенного ПО «RPU.hex» при соединении с станцией GFS 3000.

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

Таблица 3

• 8. Оформление результатов поверки

  • 8.1. Результаты поверки оформляются протоколом, рекомендуемая форма которого приведена вПриложении А.

  • 8.2. При положительных результатах поверки оформляют свидетельство о поверке установленного образца. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

  • 8.3. При отрицательных результатах поверки оформляют извещение о непригодности установ-леннойформы.

Приложение А (рекомендуемое)

Форма протокола поверки

Станция измерительная GFS 3000 заводской номер__________

Дата проведения поверки «     »__________________________20___года

Представлен (наименование владельца)____________________________________________________

Результаты поверки

1.Внешний осмотр

• 1.1 Выводы______________________________________________________________________________________

2.Опробование

• 2.1 Выводы________________________________________________________________________

3.Опре деление метрологических характеристик:

• 3.1 Определение погрешности измерений температуры поверхности.

• 3.1.1 В ы в оды_______________________________________________________________________________________________

• 3.2 Определение погрешности измеренийтемпературы точки замерзания

• 3.2.1 Выводы______________________________________________________________________________

• 3.3 Определение погрешности измеренийтемпературы воздуха

• 3.3.1 Выводы__________________________________________________________________________

• 3.4 Определение погрешности измеренийотносительной влажности воздуха

• 3.4.1 Выводы_______________________________________________

• 3.5 Определение погрешности измеренийскорости воздушного потока

3.5.1В ы во д ы_______________________________________________________________________

• 3.6 Определение погрешности измеренийнаправления воздушного потока

• 3.6.1 В ы воды______________________________________________________________________________________

4 Результаты идентификации программного обеспечения__________________________________

На основании полученных результатов станция GFS 3000 признается:______________________

П о верител ь___________________________________________________________________________________

Подпись                    ФИО.

Дата поверки       «____»_________________20___года.

10