Методика поверки «Станции актинометрические СФ-14-21» (МП 254-0107-2021 )
Федеральное государственное унитарное предприятие
«Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева» ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»
м.п. « 12 » мая 2021 г.
Заместитель генерального директора
Кустиков Ю.А.
Дов. №19 ОТ 13.91.2020
Д.И. Менделеева»
А.Н. Пронин
Государственная система обеспечения единства измерений
Станции актинометрические СФ-14-21
Методика поверки
МП 254-0107-2021
И.о. руководителя научно-исследовательского отдела госэталонов в области аэрогидрофизических! параметров А.Ю. Левин
Руково ль лаборатории испытаний в целях утверждения типа средств измерений аэрогидрофизических параметров ФГУП «ВНИИМ им. .И. Менделеева»
П.К. Сергеев
Санкт-Петербург 2021 г.
1 Общие положения
Данная методика поверки распространяется на станции актинометрические СФ-14-21 (далее - станции СФ-14-21), предназначенные для измерений энергетической освещенности, создаваемой солнечным излучением, и радиационного баланса исследуемой поверхности в естественных условиях, и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверки.
Методикой поверки должна обеспечиваться прослеживаемость станций СФ-14-21 к государственному первичному эталону единицы радиометрических и спектрорадиометрических величин в диапазоне длин волн от 0,2 до 25,0 мкм (ГЭТ 86-2017).
Методикой поверки предусмотрена поверка отдельных измерительных каналов, так как измерительные каналы являются полностью независимыми. Информация об объемах проведенной поверки заносится в установленном законодательством РФ порядке.
Методы, обеспечивающие реализацию методики поверки - непосредственное сличение.
Станции СФ-14-21 подлежат первичной и периодической поверке.
2 Перечень операций поверки средства измерений
Таблица 1
Наименование операции |
Номер пункта документа о поверке |
Проведение операции при | |
Первичной поверке |
Периодической поверке | ||
Внешний осмотр |
7 |
да |
да |
Опробование |
8.4 |
да |
да |
Подтверждение соответствия программного обеспечения |
9 |
да |
да |
Определение метрологических характеристик средства измерений |
10 |
да |
да |
При отрицательных результатах одной из операций поверка прекращается.
-
3 Требования к условиям проведения поверки
При поверке должны быть соблюдены следующие условия:
-
- температура воздуха, °C от +15 до +25;
-
- относительная влажность воздуха, % от 25 до 90;
-
- атмосферное давление, гПа от 860 до 1060.
При проведении поверки в соответствии с п. 10.2.2 данной методики дополнительно должны быть соблюдены следующие условия:
-
- высота Солнца над горизонтом, не менее 10°.
Солнечное излучение должно быть устойчивым. На диске солнца и в пределах угла 5° в любом направлении от линии визирования на солнце не должно быть следов облаков. В воздухе не должно быть пыли, дыма, тумана или дымки.
-
4 Требования к специалистам, осуществляющим поверку
-
4.1 К проведению поверки допускаются лица, допущенные к работе в качестве поверителей, изучившие настоящую методику и эксплуатационную документацию (далее ЭД), прилагаемую к станциям СФ-14-21.
-
5 Метрологические и технические требования к средствам поверки Таблица2
Номер пункта документа по поверке |
Наименование и тип (условное обозначение) основного или вспомогательного средства поверки; обозначение нормативного документа, регламентирующего технические требования, метрологические и основные технические характеристики средства поверки |
9 |
Персональный компьютер с ПО Peleng Meteo |
10 |
Рабочий эталон 2-го разряда (пиранометр) единицы энергетической освещенности солнечным излучением, в соответствии с ГОСТ 8.195-2013 «государственная поверочная схема для средств измерений спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности силы излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, силы излучения и энергетической освещенности в диапазоне длин волн от 0,2 до 25,0 мкм», диапазон измерений от 400 до 1600 Вт/м2 в спектральном диапазоне 0,3-3,0 мкм Рабочий эталон 1-го разряда (эталонный актинометр) единицы энергетической освещенности солнечным излучением, в соответствии с ГОСТ 8.195-2013 «государственная поверочная схема для средств измерений спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности силы излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, силы излучения и энергетической освещенности в диапазоне длин волн от 0,2 до 25,0 мкм», диапазон измерений от 10 до 1600 Вт/м2 в спектральном диапазоне 0,3-10,0 мкм. Рабочий эталон 3-го разряда (вольтметр) единицы напряжения - вольта, в соответствии с приказом Госстандарта от 30.12.2019 г. № 3457 «об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы», диапазон измерений от 0 до 1 В. Секундомер механический СОПпр, диапазон 0 - 3600 с, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±5,4 с, per. номер 11519-11. Установка ПО-4 по ТУ 25-04-1570. Труба ПО-11, угол зрения (центральный) 10°. |
5.1 Средства поверки должны иметь действующие свидетельства о поверке, эталоны -действующие свидетельства об аттестации.
-
5.2 Допускается применение аналогичных средств поверки обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых станций СФ-14-21 с требуемой точностью.
-
6 Требования (условия) по обеспечению безопасности проведения поверки
-
6.1 При поверке должны необходимо соблюдать требования:
-
-
- требования безопасности по ГОСТ 12.3.019;
-
- требования безопасности, изложенные в эксплуатационной документации;
-
- «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей»;
-
- «Правила ТБ при эксплуатации электроустановок потребителей»;
-
- в целях обеспечения безопасности работ и возможности выполнения процедур поверки достаточно одного специалиста.
-
7 Внешний осмотр средства измерений
При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие станций СФ-14-21 следующим требованиям:
- соответствие внешнему виду СИ описанию типа СИ;
-
- четкость и хорошая различимость маркировок на блоке питания (входит в состав станций СФ-14-21);
-
- наличию знака утверждения типа в месте, указанном в описании типа СИ;
-
- комплектность должна соответствовать эксплуатационной документации на станцию СФ-14-21;
-
- станции СФ-14-21 не должны иметь дефектов, способных оказать влияние на безопасность проведения поверки и на результаты поверки.
-
8 Подготовка к поверке и опробование средства измерений
-
8.1 Проверьте все составные части станции СФ-14-21.
-
8.2 Проверьте электропитание станции СФ-14-21.
-
8.3 Подготовьте к работе, и включить балансомер согласно ЭД.
-
8.4 Опробование
-
8.4.1 Опробование станции СФ-14-21 должно осуществляться в следующем порядке:
-
8.4.1.1 Включите станцию СФ-14-21 согласно ЭД.
-
8.4.1.2 Убедитесь, что измерительная информация поступает и отображается на устройствах отображения, сообщения об ошибках - отсутствуют.
-
8.4.1.3 При поверке измеренные значения фиксируются на экране персонального компьютера (далее - ПК) при помощи автономного программного обеспечения (далее -ПО).
-
-
-
-
9 Проверка программного обеспечения средства измерений
-
9.1 Запустите автономное ПО 1530.100230519.6271-01, откройте пункт меню “Справка”. Подменю “Вызов справки” содержит пункты для вызова справочной информации (помощи) по работе с программой. Подменю “О программе” содержит сведения о версии программы и ее разработчике.
-
9.2 Станция СФ-14-21 считается прошедшей проверку по данному пункту с положительными результатами, если проверяемые параметры ПО соответствуют данным, представленным в таблице 3.
-
Таблица 3
Идентификационные данные (признаки) |
Значение |
Идентификационное наименование ПО |
1530.100230519.6271-01 |
Номер версии (идентификационный номер) ПО |
не ниже 01 |
-
10 Определение метрологических характеристик средства измерений
-
10.1 Определение метрологических характеристик при измерении суммарной/отраженной/рассеянной энергетической освещенности (с пиранометром ПЕЛЕНГ СФ-06-21, далее - пиранометр)
-
10.1.1 Определение коэффициента преобразования при нормальном падении радиации производить в следующем порядке:
-
10.1.1.1 Включить лампу установки ПО-4, установить на ней напряжение, обеспечивающее в плоскости измерений энергетическую освещенность не ниже 0,4 кВт/м2 и выдерживать не менее 20 мин для прогрева лампы. До конца проверки напряжение на лампе поддерживать постоянным с погрешностью не более ±0,2 В.
-
10.1.1.2 Установить эталонный пиранометр при помощи штатива на поворотный столик перпендикулярно к направлению светового потока. Подключить к вольтметру и выдерживатьз освещенным не менее 2 мин, затенить затеняющим экраном и через 2 мин снять показания вольтметра по при затененном пиранометре.
-
10.1.1.3 Убрать экран и не менее, чем через 2 мин, снять десять значения напряжения UOi, из которых вычислить среднее значение Uo сигнала эталонного пиранометра.
-
10.1.1.4 Измерить значение по после снятия показаний в соответствии с п. 10.1.1.2 и вычислить среднее значение й0.
-
10.1.1.5 Снять эталонный пиранометр и установить проверяемую головку пиранометра (далее - головка) перпендикулярно оптической оси установки таким образом, чтобы центр ее приемной поверхности расположился в той же точке пространства, что и эталонного пиранометра.
-
10.1.1.6 Подключить к вольтметру и выдержать головку освещенной не менее 2 мин, затенить и через 2 мин снять показания вольтметра пп при затененной головке.
-
10.1.1.7 Убрать затеняющий экран и не менее, чем через 2 мин, снять 10 значений напряжения Umi, из которых вычислить среднее арифметическое значение Пт.
-
10.1.1.8 Измерить значение пп после снятия показаний в соответствии с п. 10.1.1.6 и вычислить среднее значение пп.
-
10.1.1.9 Снять поверяемую головку пиранометра и установить эталонный пиранометр. Повторить п. 10.1.1.2 - 10.1.1.4.
-
10.1.1.10 Вычислить значение коэффициента преобразования К, мВм2/кВт, головки по формуле:
-
-
-
K = Ko(t7m-nn)/(i7o-n0),
где Ко - значение коэффициента преобразования эталонного пиранометра, мВ-м2/кВт; Um; - среднее значение отсчета при освещении проверяемой головки и эталонного пиранометра соответственно, мВ;
п^по - отсчеты при затенении проверяемой головки и эталонного пиранометра соответственно, мВ.
-
10.1.1.11 Результаты считать положительными, если значение полученного коэффициента преобразования не менее 8 мВ- м2 / кВт.
-
10.1.2 Определение относительной погрешности измерений суммарной/отраженной/рассеянной энергетической освещенности
-
10.1.2.1 В настройках ПО установить коэффициент преобразования, вычисленный по формуле из п. 10.1.1.10.
-
10.1.2.2 Установить на лампе мощность, соответствующую энергетической освещенности не ниже 400 Вт/м2.
-
10.1.2.3 Установить эталонный пиранометр при помощи штатива на поворотный столик перпендикулярно к направлению светового потока. Подключить к вольтметру и выдерживать освещенным не менее 2 мин.
-
10.1.2.4 Снять 10 значений напряжения Uoi и рассчитать энергетическую освещенность I3Ti, из которых вычислить среднее значение /эт.
-
10.1.2.5 Снять эталонный пиранометр и установить поверяемую головку перпендикулярно оптической оси установки таким образом, чтобы центр ее приемной поверхности расположился в той же точке пространства, что и эталонного пиранометра.
-
10.1.2.6 Выдержать её освещеной не менее 2 мин. Снять 10 измерений из
-
которых вычислить среднее значение /изм.
-
10.1.2.7 Вычислить относительную погрешность измерений
суммарной/отраженной/рассеянной энергетической освещенности по формуле:
6/ = ■ 100 %,
^ЭТ
-
10.1.2.8 Результаты считать положительными, если выполняются условия:
81 <±10%
-
10.1.3 Определение коэффициента преобразования в естественных условиях
Определение коэффициента преобразования в естественных условиях производить в следующем порядке:
-
10.1.3.1 Установить головку в трубе ПО-11. Эталонный актинометр и трубу ПО-11 нацелить на Солнце, снять с них крышки и выдержать нацеленными не менее 2 мин.
-
10.1.3.2 Подключить головку и эталонный актинометр к вольтметру. Затенить и через 2 мин снять показания по эталонного актинометра и пп головки.
-
10.1.3.3 Нацелить на Солнце эталонный актинометр и трубу ПО-11 и через 2 мин снять 10 пар синхронных показаний вольтметра Umi головки и Uoi эталонного актинометра, из которых вычислить среднее арифметическое значение Um и Uo.
-
10.1.3.4 Вычислить значение коэффициента преобразования К, мВм2/кВт, головки по формуле:
К = К0 (Ут-пн)/фо-й0),
где Ко - значение коэффициента преобразования эталонного пиранометра, мВ-м2/кВт;
Uo - среднее значение отсчета головки и эталонного актинометра соответственно, мВ;
пп;п0 - отсчеты при затенении головки и эталонного актинометра соответственно, мВ.
-
10.1.3.5 Результаты считать положительными, если значение полученного коэффициента преобразования не менее 8 мВ • м2 / кВт.
-
10.1.3.6 Подключить головку к блоку электронному согласно ЭД.
-
10.1.3.7 Подключить к ПК с помощью ПО Peleng Meteo.
-
10.1.3.8 В настройках ПО выбрать поверяемый прибор и установить коэффициент преобразования, вычисленный по формуле из п. 10.1.3.4.
-
10.1.3.9 Нацелить на Солнце эталонный актинометр, подключенный к вольтметру, и трубу ПО-11 и через 2 мин снять 10 пар синхронных показаний напряжения Uoi эталонного актинометра и энергетической освещенности /H3Mi, из которых вычислить среднее значение UО и ^изм-
-
10.1.3.10 Рассчитать среднюю энергетическую освещенность эталонного актинометра /эт.
-
10.1.3.11 Вычислить относительную погрешность измерений суммарной/отраженной/рассеянной энергетической освещенности по формуле:
5/ = • 100 %,
^ЭТ
-
10.1.3.12 Результаты считать положительными, если выполняются условия:
SI <±10%.
-
10.1.4 Определение поправочных множителей Fh при различных значениях угла падения излучения (высоты солнца) и азимута
-
10.1.4.1 На установке ПО-4 определение поправочных множителей Fh при различных значениях угла падения излучения (высоты солнца) и азимута производить в следующем порядке:
-
-
10.1.4.1 Установить головку, закрепленную с суппортом АЛ6.200.048, на установку ПО-4 перпендикулярно направлению излучения лампы. Совместив середину ее приемной поверхности с осью вращения суппорта. Не меняя положения головки, установить на шкале суппорта угол h, равный 90° (угол высоты солнца). Центр приемной поверхности головки совместить с центром светового поля. Поворачивая головку в вертикальной плоскости, установить ее выводом кабеля вниз, при такой ориентации выполняется проверка для азимутального направления А, равного 0°. Закрепить головку в этом положении винтом.
-
10.1.4.2 Выдержать головку освещенной не менее 2 мин, затенить ее экраном и через 2 мин снять отсчет места нуля п.
-
10.1.4.3 Отрегулировать напряжение на лампе так, чтобы показания вольтметра стабилизировались. Это напряжение поддерживать постоянным в течение поверки пиранометра.
-
10.1.4.4 Убрать экран и через 2 мин снять отсчёт U90 при угле h=90°.
-
10.1.4.5 Повернуть приборный столик на отметку угла h, равную 70°. Убрать экран и через 2 мин снять 3 отсчета U70.
-
10.1.4.6 Аналогичным образом выполнить измерения при значениях угла h, равных 50°, 40°, 30°, 20°, 15°, 10° и закончить измерения при угле h, равном 90° (повторно).
-
10.1.4.7 Повернуть суппорт на угол h, равный 20°, развернуть головку в вертикальной плоскости, установив ее выводом кабеля вверх (азимутальное направление 90°). Затенить головку и через 2 мин снять отсчет места нуля п. Убрать экран и через 2 мин снять не менее трех отсчетов Ua при освещенном пиранометре. Аналогичным образом выполнить измерения значений п и ГУддля азимутальных направлений, равных 180° и 270°;
-
10.1.4.8 Установить угол h равный 90°, азимутальное направление головки, соответствующее 0° и повторить измерения при затененной и освещенной головке аналогично указаниям в 10.1.4.
-
10.1.4.9 По результатам измерений для азимутального направления 0° определить значения поправочных множителей Fh в следующем порядке:
-
- из трёх измерений, выполненных по 10.1.4.4, 10.1.4.6 и 10.1.4.8 при значении h, равном 90°, вычислить среднее значение U90 и вычесть из него значение места нуля п, в результате чего получить среднее, исправленное значения U90, мВ.
-
- по результатам измерений, выполненных по 10.1.4.4 и 10.1.4.5 при каждом из остальных значений h, аналогичным образом вычислить исправленные значения Uh, мВ;
-
- для каждого значения h (кроме 90°) вычислить поправочный множитель Fh по формуле:
Fh = U90*sin h / Uh,
Значения поправочных множителей пиранометра при разных h должны быть в
пределах, указанных в таблице 2.
Таблица 4 - Значения поправочных множителей
h, градус |
10 |
15 |
20 |
30 |
40 |
50 |
70 |
Fh |
от 0,86 до 1,20 |
от 0,88 до 1,16 |
от 0,89 до 1,13 |
от 0,92 до 1,09 |
от 0,93 до 1,08 |
от 0,95 до 1,06 |
от 0,97 до 1,03 |
-
10.1.4.10 По результатам измерений, выполненных для каждого из азимутальных направлений 90°, 180° и 270°, определить значения поправочных множителей Fa по формуле:
FA = U9o-sin 207 Ua,
где Ua - исправленное на место нуля показание головки по результатам измерений при данном азимутальном направлении А и h= 20°, мВ.
-
10.1.4.11 Результаты считать положительными, если значение полученных множителей находятся в пределах, указанных в таблице 4.
-
10.2 Определение метрологических характеристик при измерении радиационного баланса (с балансомером ПЕЛЕНГ СФ-08-21, далее - балансомер)
-
10.2.1 Определение разности коэффициентов преобразования сторон (асимметрии преобразователя)
-
Проведите определение разности коэффициентов преобразования сторон (асимметрии преобразователя радиационного баланса балансомера, далее - преобразователь радиационного баланса) на установке актинометрической ПО-4 путем сравнения с эталонным актинометром либо в естественных условиях по Солнцу путем сличений с эталонным актинометром.
-
10.2.1.1 На установке актинометрической ПО-4 проведите измерения в следующим образом:
-
10.2.1.1.1 Включите светоизмерительную лампу, установите на ней напряжение, обеспечивающее в плоскости измерений энергетическую освещенность не ниже 0,4 кВт/м2, и выдержите во включенном состоянии не менее 30 мин. До конца поверки напряжение на светоизмерительной лампе поддерживайте постоянным с погрешностью не более ±0,2 В.
-
10.2.1.1.2 Установите эталонный актинометр нормально к направлению светового потока, подключите его к вольтметру, выдержите освещенным не менее 2 мин. Затените затеняющим экраном и через 1 мин снимают отсчет п0.
-
10.2.1.1.3 Уберите затеняющий экран и не менее чем через 2 мин снимите три отсчета Uoi.
-
10.2.1.1.4 Снимите эталонный актинометр и установите поверяемый преобразователь радиационного баланса стороной 1 к светоизмерительной лампе перпендикулярно оптической оси установки актинометрической ПО-4 таким образом, чтобы центр ее приемной поверхности расположился в той же точке пространства, что и эталонного актинометра.
-
10.2.1.1.5 Поверяемый преобразователь радиационного баланса выдержите освещенным не менее 2 мин, затените и через 1 мин снимите отсчет щ, мВ.
-
10.2.1.1.6 Уберите затеняющий экран и не менее, чем через 2 мин, снимите 10 значений напряжения Umi, из которых вычислите среднее арифметическое значение ^1-
-
10.2.1.1.7 Установите преобразователь радиационного баланса стороной 2 к светоизмерительной лампе и аналогичным образом выполните измерения при затененном и освещенном преобразователе, затем получите для стороны 2 значения щ и Um2.
-
10.2.1.1.8 Установите эталонный актинометр, аналогично указанному в пунктах
-
10.2.1.1.2, 10.2.1.1.3 проведите измерения при закрытом и открытом эталонном
актинометре, повторно получив значения По и Uoi.
-
10.2.1.9 Из двух серий измерений по эталонному актинометру найдите среднее арифметическое и0, мВ по формуле:
Ю.2.1.1.Ю Вычислите значения коэффициентов преобразования Ki и Кг для каждой стороны преобразователя, мВ м2/кВт, по формулам
где Ко - значение коэффициента преобразования эталонного актинометра, мВ м2/кВт; й0 - значение, полученное по формуле (5) по эталонному актинометру, мВ;
[7т1, ^т2 - средние арифметические отсчеты при освещении сторон 1 и 2 преобразователя, мВ.
П1, пг — отсчеты при затенении сторон 1 и 2 преобразователя, мВ.
-
10.2.1.1.11 Вычислите значение коэффициента преобразования К как среднее арифметическое Ki и Кг.
-
10.2.1.1.12 Вычислите разницу коэффициентов преобразования сторон ЛК (асимметрию преобразователя), %, по формуле:
йк = . 100 %> (4)
где К - среднее значение коэффициента преобразования преобразователя, мВ м2/кВт.
-
10.2.1.1.13 Результаты считаются положительными, если значения коэффициентов преобразования преобразователя радиационного баланса составляют не менее 7 мВ м2/кВт, а значение асимметрии не превышает ±5 %.
-
10.2.1.2 Определение коэффициента преобразования преобразователь радиационного баланса в естественных условиях приведите путем сличения его показаний с эталонным актинометром при отсутствии облаков в телесном угле радиусом не менее 5° от центра солнечного диска. Высота солнца над горизонтом должна быть не менее 10°. Во время сличений в атмосфере не должно быть заметных глазом дыма, пыли и тумана.
Выполните измерения в следующем порядке:
-
10.2.1.2.1 Установите преобразователь радиационного баланса, пользуясь переходным кольцом, в трубу ПО-11 стороной 1 вверх. На нижний конец трубы наденьте насадку. Подключите преобразователь радиационного баланса и эталонный актинометр к вольтметру. Открывают трубу ПО-И и эталонный актинометр, сняв с них крышки, нацеливают на солнце и выдерживают 2 мин, корректируя нацеливание.
-
10.2.1.2.2 Закройте эталонный актинометр и трубу ПО-11 крышками и через 1 мин снимите показания вольтметра для преобразователя щ и эталонного актинометра п0.
-
10.2.1.2.3 Откройте трубу ПО-11 и эталонный актинометр, нацельте их на Солнце. Через 1 мин, корректируя нацеливание, снимите синхронные показания преобразователя (Umi) и эталонного актинометра (Uoi), мВ.
-
10.2.1.2.4 Повторите измерения при закрытой и открытой трубе ПО-11 (по пунктам
-
10.2.1.2.2 и 10.2.1.2.3) 10 раз. Закончите измерениями при закрытой трубе ПО-11.
При этом закройте крышкой эталонный актинометр и снимите по нему отсчет nQ1, п02 только в начале и в конце серии соответственно, вычислите среднее арифметическое й0 по формуле:
- _ п01+п02 sex
По - —-— (5)
-
10.2.1.2.5 Установив преобразователь радиационного баланса в трубе ПО-11 стороной 2 вверх, выполните измерения в порядке, аналогичном изложенному в пп. 10.2.2.1-10.2.2.4.
-
10.2.1.2.6 Для каждого отсчета Umi, полученного при открытой трубе по п. 10.2.2.3, вычислите среднее арифметическое из двух соседних значений щ и ni9 между которыми выполнен отсчет Umi по формуле:
пт = (6)
-
10.2.1.2.7 Вычислите значения коэффициента преобразования Ki, мВ м2/кВт, для каждого измеренного значения Umi, по формуле:
гл __ гг
(7)
' “ 0 O/oi-йо)
где Ко - коэффициент преобразования эталонного актинометра, мВ м2/кВт;
- среднее арифметическое показание преобразователя при закрытой трубе ПО-11 согласно п. 10.2.1.2.6;
Uoi - отсчет по эталонному актинометру, выполненный синхронно с данным отсчетом Umi по преобразователю при открытой трубе, мВ;
п0 - среднее арифметическое из двух отсчетов по актинометру, закрытому крышкой, выполненных пп. 10.2.1.2.2, 10.2.1.2.4, мВ.
-
10.2.1.2.8 Вычислите коэффициент преобразования К19 К2 каждой стороны, как среднее арифметическое по формулам:
г10 у _
к = 2^1 к = 24=1^1 (g)
1 10 z 10_ _7
-
10.2.1.2.9 Вычислите коэффициент преобразования К как среднее арифметическое К19
К2
10.2.1.2.10 Вычислите разницу коэффициентов преобразования сторон АК, %, по
формуле: |
ДК = ■ 100 %, (9) К |
где К - среднее значение коэффициента преобразования преобразователя, мВ м2/кВт.
10.2.1.2.11 Результаты считаются положительными, если значения коэффициентов преобразования преобразователя радиационного баланса составляют не менее 7 мВ м2/кВт, а значение асимметрии не превышает ±5 %.
10.2.2 Определение относительной погрешности измерений энергетической
освещенности
-
10.2.2.1 В настройках ПО выберите поверяемый прибор и установить коэффициент преобразования, вычисленный в 10.2.1.1.11 или в 10.2.1.2.9.
-
10.2.2.2 Установите на лампе мощность, соответствующую энергетической освещенности - 400 Вт/м2.
-
10.2.2.3 Установите эталонный актинометр при помощи штатива на поворотный столик перпендикулярно к направлению светового потока. Подключите к вольтметру и выдержите освещенным не менее 2 мин.
-
10.2.2.4 Снимите 10 значений напряжения Uoi и рассчитайте соответствующие значения энергетической освещенности I3Ti, из которых вычислить среднее значение /эт.
-
10.2.2.5 Снимите эталонный актинометр и установите преобразователь радиационного баланса перпендикулярно оптической оси установки таким образом, чтобы центр приемной поверхности расположился в той же точке пространства, что и эталонного актинометра.
-
10.2.2.6 Выдержите его освещенным не менее 2 мин. Снимите 10 измерений /H3Mj, из которых вычислить среднее значение /изм.
-
10.2.2.7 Вычислите относительную погрешность измерений радиационного баланса по формуле:
81 = ■ 100 %,
-
10.2.2.8 Повторите п. 10.2.2.3 - 10.2.2.7, устанавливая значения энергетической освещенности, равномерно распределенных по диапазону.
-
10.2.2.9 Результаты считать положительными, если выполняются условия:
81 <±10%.
-
10.3 Определение метрологических характеристик при измерении прямой энергетической освещенности (с актинометром ПЕЛЕНГ СФ-12-21, далее - актинометр)
-
10.3.1 Определение коэффициента преобразования при нормальном падении радиации производить в следующем порядке:
-
10.3.1.1 Включить лампу, установить на ней напряжение, обеспечивающее в плоскости измерений энергетическую освещенность не ниже 0,4 кВт/м2 и выдерживать не менее 20 мин для прогрева лампы. До конца проверки напряжение на лампе поддерживать постоянным с погрешностью не более ±0,2 В.
-
10.3.1.2 Установить эталонный актинометр при помощи штатива на поворотный столик перпендикулярно к направлению светового потока. Подключить к вольтметру и выдерживать освещенным не менее 2 мин, затенить затеняющим экраном и через 2 мин снять показания вольтметра по при затененном актинометре.
-
10.3.1.3 Убрать экран и не менее, чем через 2 мин, снять три значения напряжения Uoi, из которых вычислить среднее значение Uo сигнала эталонного актинометра.
-
10.3.1.4 Измерить значение по после снятия показаний в соответствии с п. 10.3.1.2 и вычислить среднее значение п0.
-
10.3.1.5 Снять эталонный актинометр и установить поверяемый преобразователь актинометра ПЕЛЕНГ СФ-12-21 (далее - преобразователь) перпендикулярно оптической оси установки таким образом, чтобы центр ее приемной поверхности расположился в той же точке пространства, что и эталонного актинометра.
-
10.3.1.6 Подключить к вольтметру и выдержать преобразователь освещенным не менее 2 мин, затем закрыть преобразователь крышкой и через 2 мин измерить значение места нуля пп, мВ.
-
10.3.1.7 Убрать затеняющий экран и не менее, чем через 2 мин, снять 10 значений напряжения Umi, из которых вычислить среднее арифметическое значение Um.
-
10.3.1.8 Измерить значение пп после снятия показаний в соответствии с п. 10.3.1.6 и вычислить среднее значение пп.
-
10.3.1.9 Вычислить значение коэффициента преобразования К, мВм2/кВт, поверяемого преобразователя по формуле:
-
-
К = Ко (ит - йп) / (ио- й0),
где Ко- значение коэффициента преобразования эталонного актинометра, мВ-м2/кВт;
Um; Uо - среднее значение отсчета при освещении поверяемого преобразователя и эталонного актинометра соответственно, мВ;
пп; п0 - отсчеты при затенении поверяемого преобразователя и эталонного актинометра соответственно, мВ.
-
10.3.1.10 Результаты считать положительными, если значение полученного коэффициента преобразования не менее 4 мВ- м2 / кВт и отличается от указанного в паспорте не более, чем на ± 3 %.
-
10.3.2 Определение относительной погрешности измерений прямой энергетической освещенности
-
10.3.2.1 В настройках ПО установить коэффициент преобразования, вычисленный по формуле из п. 10.3.19.
-
10.3.2.2 Установить на лампе мощность, соответствующую энергетической освещенности - 400 Вт/м2.
-
10.3.2.3 Установить эталонный актинометр при помощи штатива на поворотный столик перпендикулярно к направлению светового потока. Подключить к вольтметру и выдерживать освещенным не менее 2 мин.
-
10.3.2.4 Снять 10 значений напряжения Uoi и рассчитать энергетическую освещенность I3Ti, из которых вычислить среднее значение /эт.
-
10.3.2.5 Снять эталонный актинометр и установить поверяемый преобразователь перпендикулярно оптической оси установки таким образом, чтобы центр ее приемной поверхности расположился в той же точке пространства, что и эталонного актинометра.
-
10.3.2.6 Установить поверяемый преобразователь. Выдержать его освещенным не менее 2 мин и снять 10 измерений /H3Mi, из которых вычислить среднее значение /изм.
-
10.3.2.7 Вычислить относительную погрешность измерений прямой энергетической освещенности по формуле:
-
5/ = /изм_~ /зт • 100 %,
*ЭТ
-
10.3.2.8 Повторить п. 10.3.2.3 - 10.3.2.7, устанавливая значения энергетической освещенности, равномерно распределенных по диапазону.
-
10.3.2.9 Результаты считать положительными, если выполняются условия:
5/<±3%.
10.3.3 Определение коэффициента преобразования в естественных условиях
-
10.3.3.1 Определение коэффициента преобразования в естественных условиях производить в следующем порядке:
-
10.3.3.1 Эталонный актинометр и поверяемый преобразователь нацелить на Солнце, снять с них крышки и выдержать нацеленными не менее 2 мин.
-
10.3.3.2 Подключить поверяемый преобразователь и эталонный актинометр к вольтметру. Затенить и через 2 мин снять показания по эталонного актинометра и пп поверяемого актинометра.
-
10.3.3.3 Нацелить на Солнце эталонный актинометр и поверяемый преобразователь и через 2 мин снять 10 пар синхронных показаний вольтметра Umi поверяемого преобразователя и Uoi эталонного актинометра, из которых вычислить среднее арифметическое значение Um и Uo.
-
10.3.3.4 Вычислить значение коэффициента преобразования К, мВм2/кВт, поверяемого актинометра по формуле:
К = Ко (Um - йп) / (Uo- п0),
где Ко - значение коэффициента преобразования эталонного актинометра, мВ-м2/кВт;
Um; йо - среднее значение отсчета поверяемого преобразователя и эталонного актинометра соответственно, мВ;
тц; й0 - отсчеты при затенении поверяемого преобразователя и эталонного актинометра соответственно, мВ.
-
10.3.3.5 Результаты считать положительными, если значение полученного коэффициента преобразования не менее 4 мВ-м2/кВт и отличается от указанного в паспорте (предыдущим свидетельстве о поверке), не более, чем на ± 3 %.
-
10.3.3.6 В настройках ПО установить коэффициент преобразования, вычисленный по формуле из п. 10.3.3.4.
-
10.3.3.7 Нацелить на Солнце эталонный актинометр, подключенный к вольтметру, и трубу ПО-11 и через 2 мин снять 10 пар синхронных показаний напряжения Uoi эталонного актинометра и энергетической освещенности ZH3Mj, из которых вычислить среднее значение Uо и /изм.
-
10.3.3.8 Рассчитать среднюю энергетическую освещенность эталонного актинометра /эт.
-
10.3.3.9 Вычислить относительную погрешность измерений прямой энергетической освещенности по формуле:
5/ = /изм1Г/зт . юо %,
^ЭТ
-
10.3.3.10 Результаты считать положительными, если выполняются условия:
5/<±3%
-
11 Подтверждение соответствия средства измерений метрологическим требованиям
В результате анализа характеристик, полученных в результате поверки, делается вывод о пригодности дальнейшего использования средства измерений. Критериями пригодности являются соответствие погрешностей средства измерений пп. 10.1.1.11, 10.1.2.8, 10.1.1.13, 10.2.1.1.13, 10.2.2.9, 10.3.1.10, 10.3.2.9, 10.3.3.10 настоящей методики поверки.
-
12 Оформление результатов поверки
-
12.1 Сведения о результатах поверки станций СФ-14-21 передаются в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений в установленном порядке. Знак поверки при необходимости наносится на свидетельство о поверке.
-
12.2 Протокол оформляется по запросу.
-
12