Методика поверки «Государственная система обеспечения единства измерений Станции измерительные RCM500-NT» (МП 2551-0176-2017)

Федеральное государственное унитарное предприятие

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

УТВЕРЖДАЮ

Директор ФГУП «ВНИИМ

. Д.И.Менделеева»

оголинский

Ея 2017 г. ftfiECЖитель директора ' П. КРИЗ Ц08 ренность №14 ЯНВАРЯ 201 1 Г,

Государственная система обеспечения единства измерений

Станции измерительные RCM500-NT

Методика поверки

МП 2551-0176-2017

Руководитель проблемной лаборатории метрологического обеспечения ологических систем измерений

г. Санкт-Петербург 2017 г.

Настоящая методика поверки распространяется на станции измерительные RCM500-NT (далее - станции RCM500-NT), 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, интенсивности атмосферных осадков, 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

Продолжение таблицы 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 RCM500-NT 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 RCM500-NT.

  • 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 воздуха, °C                         от минус 15 до 40;

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

• 5. Подготовка к поверке

  • 5.1. Проверить комплектность станции RCM500-NT.

  • 5.2. Проверить электропитание станции RCM500-NT.

  • 5.3. Подготовить к работе и включить станцию RCM500-NT согласно ЭД. Перед началом поверки станция RCM500-NT должен работать не менее 10 мин.

• 6. Проведение поверки

6. Г Внешний осмотр

• 6.1.1.  Станция RCM500-NT с датчиками не должна иметь механических повреждений или иных дефектов, влияющих на качество работы.

• 6.1.2.  Соединения в разъемах питания станции RCM500-NT должны быть надежными.

• 6.1.3.  Маркировка станции RCM500-NT должна быть целой, четкой, хорошо читаемой.

• 6.2. Опробование

Опробование станции RCM500-NT должно осуществляться в следующем порядке:

• 6.2.1.  Подключите ПК к станции RCM500-NT по средствам сервисного кабеля.

• 6.2.2.  Включите станцию RCM500-NT. Выполните подключение согласно ЭД на станцию RCM500-NT.

• 6.2.3.   Проведите проверку функционального состояния измерительных каналов станции RCM500-NT, открыв раздел «status», вкладку «measuring».

6.3.Опре деление метрологических характеристик:

• 6.3.1. Поверка канала измерений температуры поверхности

Первичная и периодическая поверка осуществляется в следующем порядке:

• 6.3.1.1. Установите датчик IT-Sens и термометр цифровой малогабаритный ТЦМ 9410 с термопреобразователем ТТЦ01-180 (далее термометр) в камеру ТХВ-150.

• 6.3.1.2. Подключите термометр к блоку измерительному, подключите станцию RCM500-NT с датчиком IT-Sens 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, Тизм, °C, станции RCM500-NT и показания, Тэт, °C, 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:

ДТ < ± 0,3 °C.

В случае невозможности демонтажа датчика IT-Sens на месте эксплуатации проведите следующие операции:

• 6.3.1.7. Установите термометр в рабочую область датчика IT-Sens.

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

• 6.3.1.9. Через 15 минут зафиксируйте показания, Т_ИЗм, °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 в следующем порядке:

• 6.3.2.1. Установите датчик IT-Arctis и термометр в климатическую камеру ТХВ-150 (далее -камера ТХВ-150).

• 6.3.2.2. Подключите термометр к блоку измерительному, подключите станцию RCM500-NT с датчиком IT-Arctis к ноутбуку согласно ЭД.

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

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

• 6.3.2.5. Запустите процесс измерения на станции RCM500-NT.

• 6.3.2.6. Фиксируйте показания станции RCM500-NT и показания термометра, Т_эт, °C, 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.зт

где Тзам.зт - температура замерзания раствора, полученная при помощи термометра;

Тзам.изм - температура замерзания раствора, полученная при помощи станции RCM500-NT.

• 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 < ± 1,5 °C в диапазоне от -30 до -15 °C включительно;

ДТ < ± 0,5 °C в диапазоне свыше -15 до +4 °C.

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

• 6.3.2.11. Разместите термометр на поверхности датчика IT-Arctis.

• 6.3.2.12. Подключите термометр к блоку измерительному, подключите станцию RCM500-NT с датчиком IT-Arctis к ноутбуку согласно ЭД.

• 6.3.2.13. Наполните рабочую область датчика IT-Arctis раствором соли MgCh с концентрацией 2,5 %. Поместите чувствительный элемент термометра в рабочую область датчика IT-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, АТ, °C, по формуле:

АТ = Тзам.изм ^— Тзам.эт

где Тзамэт - температура замерзания раствора, полученная при помощи термометра;

Тэам изм - температура замерзания раствора, полученная при помощи станции RCM500-NT.

• 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:

АТ<± 1,5 °C в диапазоне от-30 до -15 °C включительно;

АТ < ± 0,5 °C в диапазоне свыше -15 до +4 °C.

• 6.3.3. Поверка канала измерений температуры воздуха

Первичная поверка осуществляется в следующем порядке:

• 6.3.3.1. Установите датчик RF/TL-500 и термометр в камеру ТХВ-150.

• 6.3.3.2. Подключите термометр к блоку измерительному, подключите станцию RCM500-NT с датчиком RF/TL-500 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, °C, станции RCM500-NT и показания, Т_эт, °C, термометра на экране ноутбука.

• 6.3.3.5. Определите абсолютную погрешность измерений температуры воздуха, АТ °C, по формуле:

АТ ~ Тизм — Тэт

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

АТ < ±0,3 °C.

Периодическая поверка осуществляется следующим образом:

• 6.3.3.7. Установите датчик RF/TL-500 и термометр в термостат Fast Cal (далее - термостат).

• 6.3.3.8. Подключите термометр к блоку измерительному, подключите станцию RCM500-NT с датчиком RF/TL-500 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, °C, станции RCM500-NT и показания, Тэт, °C. термометра на экране ноутбука.

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

АТ = Тизм “ Тэт

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

АТ < ±0,3 °C.

• 6.3.4. Поверка канала измерений относительной влажности воздуха

Первичная поверка осуществляется в следующем порядке:

• 6.3.4.1. Поместите в камеру ТХВ-150 датчик RF/TL-500 и термогигрометр ИВА-6Б (далее -термогигрометр).

• 6.3.4.2. Подключите станцию RCM500-NT с датчиком RF/TL-500 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-500 станции RCM500-NT, Н_ИЗм, %, на экране ноутбука, а эталонные значения влажности, Н_эт, %, снимайте с помощью термогигрометра.

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

АН = Низм — Нэт

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

АН < ±4 % в диапазоне от 0 % до 90 % включительно;

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

Периодическая осуществляется в следующем порядке:

• 6.3.4.7. Подключите станцию RCM500-NT с датчиком RF/TL-500 к ноутбуку согласно ЭД.

• 6.3.4.8. Поместите датчик RF/TL-500 станции RCM500-NT и термогигрометр в раствор соли LiCl калибратора влажности НМК15.

• 6.3.4.9. Фиксируйте показания датчика RF/TL-500 станции RCM500-NT, Низм, %, на экране ноутбука, а эталонные значения влажности, Нэт, %, снимайте с помощью термогигрометра.

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

АН — Низм — Нэт

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

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

АН < ±4 % в диапазоне от 0 % до 90 % включительно;

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

• 6.3.5. Поверка канала измерений скорости и направления воздушного потока

Первичная и периодическая поверка осуществляется в следующем порядке:

• 6.3.5.1. Закрепите датчик ультразвуковой WG/WR 500 (далее - датчик WG/WR 500) 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 RCM500-NT с датчиком WG/WR 500 к ноутбуку согласно ЭД.

• 6.3.5.3. Установите последовательно скорости воздушного потока в рабочем участке аэродинамического стенда равные (0,5; 5; 10; 25; 40; 60) м/с.

• 6.3.5.4. На каждой скорости последовательно фиксируйте показания станции RCM500-NT на экране ноутбука.

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

АУ= (Уизм - Уэг), в диапазоне от 0,5 до 12 м/с включ.,

5У=( ^^ИЗМ—— )• 100%, в диапазоне св. 12 до 60 м/с.

Кэт

где Уэт - значения скорости воздушного потока в измерительном участке эталона, м/с;

Уизм - значения скорости воздушного потока измеренные станцией RCM500-NT, м/с.

• 6.3.5.6. Погрешность измерений скорости воздушного потока должна удовлетворять условиям:

АУ < ± 0,5 м/с в диапазоне от 0,5 до 12 м/с включительно;

5У < ± 2 % в диапазоне свыше 12 до 60 м/с.

6

• 6.3.5.7. 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. Показания на экране ноутбука должны установиться на значениях (0±3) градуса.

• 6.3.5.8. Поверните поворотный координатный стол аэродинамического стенда на 90 градусов. Установите скорость воздушного потока в рабочем участке аэродинамического стенда равную 10 м/с. Показания на экране должны установиться на значениях (90+3) градуса.

• 6.3.5.9. Поверните поворотный координатный стол аэродинамического стенда на 180 градусов. Установите скорость воздушного потока в рабочем участке аэродинамического стенда равную 10 м/с. Показания на экране должны установиться на значениях (180+3) градуса.

• 6.3.5.10. Поверните поворотный координатный стол аэродинамического стенда на 270 градусов. Установите скорость воздушного потока в рабочем участке аэродинамического стенда равную 10 м/с. Показания на экране должны установиться на значениях (270+3) градуса.

• 6.3.5.11. Поверните поворотный координатный стол аэродинамического стенда на 355 градусов. Установите скорость воздушного потока в рабочем участке аэродинамического стенда равную 10 м/с. Показания на экране должны установиться на значениях (355±3) градуса.

• 6.3.5.12. Вычислите абсолютную погрешность измерений направления воздушного потока по формуле:

ДА = (Аизм" Аэт)

где Аэт - значения направления воздушного потока в измерительном участке эталона, градус; Аизм. - значения направления воздушного потока, измеренные станцией RCM500-NT, градус.

• 6.3.5.13. Абсолютная погрешность измерений направления воздушного потока должна удовлетворять условию:

ДА<±3°

• 6.3.6. Поверка канала измерений интенсивности осадков

Первичная и периодическая поверка осуществляется в следующем порядке:

• 6.3.6.1. Разместите датчик видимости и осадков PWS 500 1R (далее - датчик PWS 500 IR) согласно ЭД станции RCM500-NT. Подключите станцию RCM500-NT к ноутбуку.

• 6.3.6.2. Установите устройство каплеобразования № 3 (далее - устройство) согласно схеме приведенной в приложении А так, чтобы поток капель из устройства перекрывал область измерений датчика PWS 500 IR.

• 6.3.6.3. Наполните цилиндр «Klin» водой до отметки в 100 мл, что соответствует количеству осадков 2 мм (см. приложение Б). Наполните устройство каплеобразования водой из цилиндра «КНп». Устройство следует наполнять 10 раз, чтобы количество осадков составило 20 мм.

• 6.3.6.4. Откройте задвижку на устройстве, вода начнет капать, перекрывая область измерений датчика PWS 500 IR. Одновременно с открытием задвижки запустите секундомер

• 6.3.6.5. По истечении всей воды из устройства, аккуратно встряхните устройство 3 раза, закройте задвижку и остановите секундомер. Зафиксируйте показания станции RCM500-NT на экране ноутбука и секундомера.

• 6.3.6.6. Повторите п.6.3.6.2 - 6.3.6.5 для устройств № 2 и № 1 согласно схеме в приложении Б.

• 6.3.6.7. Рассчитайте эталонную интенсивность атмосферных осадков, Н_эт, мм/ч:

. _     Нкол

Нэт - — Т

где Нкол - количество осадков в емкости, мм; Т - время, мин.

• 6.3.6.8. Вычислите относительную погрешность измерений интенсивности атмосферных осадков 5Н по формуле

<5Я = ( ^ЯИЗМ~^ЯЭТ ).100%

/Тэт

где Нэт - интенсивность атмосферных осадков эталонная, мм/мин;

Низм - значение интенсивности атмосферных осадков измеренное, мм/мин

• 6.3.6.9. Относительная погрешность измерений интенсивности осадков должна удовлетворять условию:

SH<±20%

• 7. Подтверждение соответствия программного обеспечения

  • 7.1. Идентификация встроенного ПО «bos.mot» осуществляется путем проверки номера версии ПО.

  • 7.2. Выполните подключение к станции RCM500-NT используя сервисный кабель, параметры соединения указаны в ЭД на станцию RCM500-NT.

  • 7.3. Введите логин и пароль администратора. Откройте в разделе «status» вкладку «system» и считайте номер версии ПО в поле «version».

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

Таблица 3

I Идентификационные данные (признаки)

Идентификационное наименование ПО

Номер версии (идентификационный номер) ПО

• 8. Оформление результатов поверки

  • 8.1. Результаты поверки оформляются протоколом, рекомендуемая форма которого приведена в Приложении 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 установленной формы.

Приложение А (рекомендуемое)

Форма протокола поверки

Станция измерительная RCM500-NT 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 Выводы__

• 3.2 Определение погрешности измеренийтемпературы точки замерзания

• 3.2.1 В ы воды_________________________________________________________________________________________

• 3.3 Определение погрешности измеренийтемпературы воздуха

• 3.3.1 В ы воды__

• 3.4 Определение погрешности измеренийотносительной влажности воздуха

• 3.4.1 В ы воды_______________________________________________________________________________________

• 3.5 Определение погрешности измеренийскорости и направления воздушного потока

• 3.5.1 В ы воды___________________________________________________________________________________________

• 3.6 Определение погрешности измеренийинтенсивности осадков

• 3.6.1 В ы воды__

4 Результаты идентификации программного обеспечения__________________________________

На основании полученных результатов станция RCM500-NT признается:______________________

Поверитель_________________________________________________________________________

Подпись                    ФИО.

Дата поверки       «____»_________________20___года.

Приложение Б

Устройство каплеобразования.

Устройства каплеобразования представляют собой сосуды прямоугольной формы, выполненные из оргстекла, в дне устройствпросверлены отверстия, так же имеются задвижки.

Применяются несколько видов устройств каплеобразования различающихся количеством отверстий. Размеры устройств каплеобразования: высота 200 ± 1 мм, ширина220 ± 1 мм, длина 220 ± 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. 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 миллиметрах.

Рис.1 - Схема расположения устройства каплеобразования

Рис. 2 - Общий вид (слева) и тип дна устройств каплеобразования № 1, 2, 3 соответственно

10