Р 50.2.019-2001
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МЕТРОЛОГИИ
Государственная
система обеспечения
единства измерений
ИЗМЕРИТЕЛИ СКОРОСТИ ЗВУКА
В ВОДНОЙ СРЕДЕ
Методика поверки и калибровки
ГОССТАНДАРТ РОССИИ
Москва
Предисловие
1 РАЗРАБОТАНЫ Государственным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений» (ГП «ВНИИФТРИ») Госстандарта России
ВНЕСЕНЫ Управлением метрологии
2 ПРИНЯТЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 17 декабря 2001 г. № 530-ст
3 ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ
Р 50.2.019-2001
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МЕТРОЛОГИИ
Государственная система обеспечения единства измерений
ИЗМЕРИТЕЛИ СКОРОСТИ ЗВУКА В ВОДНОЙ СРЕДЕ
Методика поверки и калибровки
Дата введения 2002-06-01
Настоящие рекомендации распространяются на фазометрические, времяпролетные, автоциркуляционные, резонансные рабочие средства измерений скорости звука в водной среде (далее - ИСЗ) в диапазонах скоростей 1403-1622 м/с, температур 1-35 °С и избыточных давлений 0-60 МПа и содержат методику первичной и периодической поверок ИСЗ.
Передача размера единицы скорости звука осуществляется от эталонного средства измерений скорости звука к рабочим средствам измерений согласно поверочной схеме МИ 2352.
Настоящие рекомендации могут быть применены при калибровке ИСЗ в водной среде.
Рекомендуемый межповерочный интервал - 1 год.
В настоящих рекомендациях использованы ссылки на следующие стандарты и другие нормативные документы:
ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия
ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия
ПР 50.2.006-94 Государственная система обеспечения единства измерений. Порядок проведения поверки средств измерений
МИ 2352-95 Государственная система обеспечения единства измерений. Поверочная схема для средств измерений скорости звука в дистиллированной воде в диапазоне 1407-1620 м/с
При проведении поверки ИСЗ должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.
Таблица 1
Номер пункта настоящих рекомендаций |
|
Внешний осмотр и проверка комплектности |
|
Опробование |
|
Определение метрологических характеристик |
|
Определение погрешности ИСЗ в зависимости от температуры водной среды при нормальном атмосферном давлении |
|
Определение погрешности ИСЗ в зависимости от температуры водной среды и избыточного гидростатического давления |
|
Определение погрешности ИСЗ методом непосредственного сличения с рабочим эталоном 1-го разряда |
При проведении поверки ИСЗ должны быть применены основные и вспомогательные средства поверки (далее - средства поверки), указанные в таблице 2.
Таблица 2
Наименование и тип средства поверки, метрологические и основные технические характеристики |
Номер пункта настоящих рекомендаций |
Установка высшей точности для воспроизведения размера единицы скорости звука в дистиллированной воде УВТ 90-А-96: |
|
- диапазон измеряемых скоростей звука в воде 1403-1622 м/с; - погрешность воспроизведения размера единицы скорости звука в воде: средняя квадратическая не более ±0,1 м/с; неисключенная систематическая не более ± 0,2 м/с; - диапазон температур 1-35 °С; - диапазон гидростатических давлений 0,1013-60 МПа |
|
Импульсный измеритель скорости звука, аттестованный на УВТ 90-А-96 в качестве рабочего эталона 1-го разряда: - диапазон измеряемых скоростей 1407-1620 м/с; - погрешность измерения скорости звука не более ± 0,25 м/с |
|
Термостат: - диапазон температур 1-35°С; - неравномерность температурного поля не более 0,1 °С |
|
Примечания 1 Допускается применение средств поверки сравнимого или более высокого класса. 2 Применяемые средства поверки должны иметь свидетельство о поверке. |
При проведении поверки необходимо соблюдать меры предосторожности в соответствии с правилами техники безопасности, указанными в эксплуатационных документах (ЭД) на средства поверки и поверяемые ИСЗ.
6.1 При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:
- температура окружающего воздуха, °С.................... 20±5
- относительная влажность воздуха, %....................... 30-80
- атмосферное давление, кПа....................................... 96-104
- напряжение сети питания, В..................................... 220±22
- частота сети питания, Гц........................................... 50±0,5.
6.2 Поверку проводят в дистиллированной воде по ГОСТ 6709.
Перед проведением поверки протирают (промывают) спиртом-ректификатом по ГОСТ 18300 измерительный преобразователь скорости звука установки УВТ 90-А-96, пьезоэлемент и отражатель импульсного измерителя скорости звука - рабочего эталона 1-го разряда, а также поверяемые ИСЗ.
Перед началом поверки ИСЗ должны быть выдержаны в климатических условиях, указанных в 6.1, не менее 1 ч.
При внешнем осмотре проверяют отсутствие внешних повреждений, комплектность и правильность необходимых подключений в соответствии с ЭД поверяемого ИСЗ.
При наличии дефектов или отсутствии комплектующих частей, поверка без которых невозможна, ИСЗ бракуют; дальнейшей поверке эти ИСЗ не подлежат.
Убеждаются, проверив на включение и выключение, что все составные части поверяемого ИСЗ находятся в работоспособном состоянии, а органы управления и регулировки действуют плавно и обеспечивают четкость и надежность фиксации.
Неработоспособные, с неисправными органами управления ИСЗ бракуют, дальнейшей поверке эти ИСЗ не подлежат.
8.3.1 Определение погрешности ИСЗ в зависимости от температуры водной среды при нормальном атмосферном давлении
8.3.1.1 Определение погрешности ИСЗ проводят при 10 значениях температуры воды в термостате УВТ 90-А-96, равномерно распределенных в диапазоне от 1 до 35°С.
При каждом из десяти выбранных значений температуры воды в термостате, с интервалом между измерениями не менее 30 с, выполняют не менее пяти измерений скорости звука и температуры t. Среднее значение температуры из результатов пяти измерений вносят в графу 1 таблицы 3. В графу 2 таблицы 3 вносят средние из результатов пяти измерений значения скорости звука Сu(t), воспроизведенные на УВТ 90-А-96.
В графу 3 таблицы 3 вносят средние из результатов пяти измерений поверяемым ИСЗ значения скорости звука Сn(t) при данной температуре t.
8.3.1.2 По данным таблицы 3 рассчитывают погрешность Dt, %, поверяемого ИСЗ для каждого значения температуры t по формуле
, (1)
где Сu(t) - значение скорости звука, воспроизведенное на УВТ 90-А-96 при температуре t воды в термостате, м/с;
Сn(t) - показание поверяемого ИСЗ, м/с.
Каждое значение рассчитанной погрешности поверяемого ИСЗ не должно превышать значений, указанных в ЭД на ИСЗ.
Таблица 3
Скорость звука Сu(t), воспроизводимая УВТ 90-А-96, м/с |
Показание Cn(t) поверяемого ИСЗ, м/с |
Погрешность Dt поверяемого ИСЗ, % |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
8.3.2 Определение погрешности Dp поверяемого ИСЗ в зависимости от температуры водной среды и избыточного гидростатического давления
8.3.2.1 Погрешность Dp ИСЗ определяют при шести - семи значениях избыточного давления р, равномерно распределенных в диапазоне давлений, указанном в ЭД на ИСЗ.
8.3.2.2 При каждом значении давления определяют значения (снимают показания) скорости звука, воспроизведенные УВТ 90-А-96, и снимают показания поверяемого ИСЗ при пяти значениях температуры водной среды (далее - температуры t), равномерно распределенных в диапазоне от 1 до 35°С.
8.3.2.3 При каждом значении температуры t определяют не менее трех значений скорости звука, воспроизведенных УВТ 90-А-96 и измеренных поверяемым ИСЗ.
8.3.2.4 Каждое значение избыточного гидростатического давления р вносят в графу 1 таблицы 4. Среднее значение температуры t из результатов трех измерений вносят в графу 2 таблицы 4.
Средние значения из результатов трех измерений скорости звука Сu(p), воспроизведенные на УВТ 90-А-96, и значения Сn(p), измеренные ИСЗ, вносят в графы 3 и 4 таблицы 4 соответственно.
8.3.2.5 По данным таблицы 4 рассчитывают погрешность Dp, %, поверяемого ИСЗ для каждых значений температуры t и избыточного гидростатического давления р по формуле
, (2)
где Сu(p) - значение скорости звука, воспроизведенное на УВТ 90-А-96, м/с;
Сn(p) - показание поверяемого ИСЗ, м/с.
Каждое значение рассчитанной погрешности Dp поверяемого ИСЗ не должно превышать значений, указанных в ЭД на ИСЗ.
Таблица 4
Температура t термостата, °С |
Скорость звука Сu(p), воспроизведенная на УВТ 90-А-96, м/с |
Показание Сn(p) поверяемого ИСЗ, м/с |
Погрешность Dp поверяемого ИСЗ, % |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
8.3.3 Определение погрешности ИСЗ методом непосредственного сличения с импульсным измерителем скорости звука - рабочим эталоном 1-го разряда
8.3.3.1 Поверку ИСЗ проводят в термостате, обеспечивающем неравномерность температурного поля по объему среды не более 0,1 °С, методом сличения с рабочим эталоном (далее - РЭ) 1-го разряда.
ИСЗ и РЭ 1-го разряда устанавливают в рабочее положение в непосредственной близости друг к другу.
8.3.3.2 Сличение показаний РЭ 1-го разряда и ИСЗ проводят не менее чем при пяти значениях температуры, равномерно распределенных в заданном диапазоне температур. При каждом значении температуры снимают не менее пяти показаний скорости звука. Результаты сличений вносят в соответствующие графы таблицы 5.
Таблица 5
Температура t в термостате, °С |
Скорость звука Сu(c), измеренная РЭ 1-го разряда, м/с |
Скорость звука Сn(c), измеренная ИСЗ, м/с |
Погрешность D(c) поверяемого ИСЗ, % |
1 |
2 |
3 |
4 |
8.3.3.3 По данным таблицы 5 рассчитывают погрешность D(c), %, поверяемого ИСЗ в зависимости от температуры по формуле
,
где Сu(c) - значение скорости звука, измеренное РЭ 1-го разряда, м/с;
Сn(c) - показание поверяемого ИСЗ, м/с.
Каждое значение рассчитанной погрешности D(c) поверяемого ИСЗ не должно превышать значений, указанных в ЭД на ИСЗ.
8.3.4 Допускается проведение поверки и калибровки ИСЗ методом сличения с РЭ 1-го разряда в условиях эксплуатации ИСЗ на месте его установки в диапазонах температур t от 1 до 35 °С и избыточных гидростатических давлений р от 0 до 60 МПа.
Для проведения работы по данному пункту каждый раз составляют методику поверки или калибровки, при этом точность определения метрологических характеристик ИСЗ зависит от конкретных условий.
9.1 В случае положительных результатов поверки оформляют свидетельство о поверке по форме приложения 1 к ПР 50.2.006.
9.2 В случае отрицательных результатов поверки оформляют протокол с указанием полученных результатов, определяют и устраняют причины отрицательных результатов и повторяют поверку ИСЗ.
При повторном получении отрицательных результатов оформляют извещение о непригодности ИСЗ по форме приложения 2 к ПР 50.2.006.
СОДЕРЖАНИЕ
6 Условия проведения поверки. 2 7 Подготовка к проведению поверки. 2 8.1 Внешний осмотр и проверка комплектности. 2 |
Ключевые слова: скорость звука, водная среда, измерение, поверка, калибровка