РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
РД 52.08.319-2002
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Лотки градуировочные типов ГР-19 и ГР-19М
Программа и методика аттестации
Дата введения 2003-01-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Государственным учреждением «Государственный гидрометеорологический институт» (ГУ ГГИ) Росгидромета
2 РАЗРАБОТЧИКИ Д.А. Коновалов, канд. физ.-мат. наук (руководитель темы); Н.И. Зайцев, канд. техн. наук; Ю.Д. Коновалов
3 ОДОБРЕН Центральной комиссией Росгидромета по приборам и методам получения и обработки информации о состоянии природной среды (ЦКПМ), протокол № 1 от 26.02.2002
4 СОГЛАСОВАНО с ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»
5 УТВЕРЖДЕН Руководителем Росгидромета 28.02.2002
6 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ЦКБ ГМП за № РД 52.08.319-2002, дата регистрации 05.08.2002
7 ВЗАМЕН РД 52.08.319-92
Настоящие методические указания устанавливают программу и методику проведения первичной, периодической и повторной аттестации лотков градуировочных (далее - лотки) типов ГР-19 и ГР-19М. Аттестация проводится к соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.568 и настоящего руководящего документа.
Методические указания предназначены для межрегиональных управлений по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и других организаций (далее -организации) Росгидромета, использующих лотки.
В настоящем документе использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 2.601-95 ЕСКД. Эксплуатационные документы.
ГОСТ Р 8.568-97 ГСИ. Аттестация испытательного оборудования. Основные положения.
ГОСТ 7502-98. Рулетки измерительные металлические. Технические условия.
ГОСТ 15126-80. Вертушки гидрометрические. Общие технические требования
3.1 Целью проведения аттестации является экспериментальное определение нормированных технических характеристик лотков и установление их пригодности к использованию.
3.2 Лотки следует подвергать первичной, периодической и, в случае необходимости, повторной аттестации.
3.3 Первичной аттестации подвергают лотки при вводе в эксплуатацию в данной организации.
3.3.1 Первичную аттестацию лотков проводит комиссия. В состав комиссии включают представителей:
- метрологической службы организации, осуществляющей поверку средств измерений скорости водного потока (далее - вертушка);
- метрологической службы Государственного учреждения «Государственный гидрологический институт» (ГУ ГГИ), как базовой организации метрологической службы Росгидромета по методам и техническим средствам наблюдений за гидрологическими характеристиками поверхностных вод суши.
3.3.2 Комиссию назначает руководитель организации по согласованию с ГУ ГГИ. Председателем комиссии назначают представителя метрологической службы ГУ ГГИ.
3.4 Периодическую аттестацию лотков проводят в процессе эксплуатации, через интервалы времени, установленные при первичной аттестации, но не реже 1 раза в 3 года.
3.4.1 Периодическую аттестацию проводят сотрудники метрологической службы организации, уполномоченные руководителем метрологической службы (главным метрологом) организации для выполнения данной работы, с участием представителей метрологической службы ГУ ГГИ.
3.4.2 Протоколы периодической аттестации лотков подлежат экспертизе и согласованию в ГУ ГГИ.
3.5 Повторную аттестацию лотков проводят:
- после проведения ремонта, который включает в себя ремонт или замену электропривода;
- после проведения ремонта, который может привести к изменению конфигурации или шероховатости внутренней поверхности лотка;
- после модернизации;
- при ухудшении качества поверяемых в лотках вертушек;
- по указанию представителей Госстандарта России, осуществляющих проверку организаций.
Повторную аттестацию лотков проводят в порядке, указанном в 3.4.1.
Протоколы повторной аттестации подлежат экспертизе и согласованию в ГУ ГГИ.
4.1. При проведении аттестации выполняют операции, указанные в таблице 1.
Операция |
Номер пункта |
Обязательность проведения при аттестации |
||
первичной |
периодической |
повторной |
||
1 Рассмотрение технической документации |
9,1 |
+ |
- |
- |
2 Внешний осмотр |
9,2 |
+ |
+ |
+ |
3 Опробование |
9,3 |
+ |
+ |
+ |
4 Определение диапазона создаваемых скоростей водного потока в лотке |
9,4 |
+ |
+ |
+ |
5 Определение погрешности поддержания скорости водного потока в лотке |
9,5 |
+ |
+ |
+ |
6 Определение погрешности воспроизведения скорости водного потока в лотке |
9,6 |
+ |
+ |
+ |
7 Определение погрешности компарирования |
9,7 |
+ |
+ |
+ |
Примечание - Знак «+» означает обязательное выполнение операции, знак «-» означает невыполнение |
5.1 При проведении аттестации используются средства измерений и другие технические средства, приведенные в таблице 2.
Средство измерений, техническое средство |
Количество |
Стандарт, нормативный документ |
Метрологическая характеристика |
1 Вертушки гидрометрические речные эталонные |
6 |
Нижний предел диапазона измерения скорости не более 0,06 м/с; |
|
Верхний предел диапазона измерения скорости не менее 3,00 м/с; |
|||
Относительная погрешность не более 1/3 относительной погрешности рабочей вертушки, %, |
|||
δp = ±100[0,015 + 0,002(5/V - 1)] |
|||
2 Частотомеры электронно-счетные |
6 |
|
Диапазон измерения от 0,1 до 100,0 Гц; относительная погрешность измерения не более ±0,5 % |
3 Рулетка |
1 |
3-й класс |
|
4 Секундомер |
1 |
Класс точности 2 |
|
5 Поплавок: |
1 |
МРТУ 6-05-1178-69 |
- |
пенопласт ПС-1-350, размеры - 15×15×15 мм |
|
|
|
Примечание - Средства измерений по пункту 2 допускается заменять на другие средства измерений с аналогичными метрологическими характеристиками |
5.2 Поплавок перед применением нагружают отрезками металлической проволоки (диаметр и материал проволоки - любые) до обеспечения нулевой плавучести в водном потоке лотка при конкретных условиях испытаний.
Допускается изготовление поплавка из пенопласта других марок, в этом случае критерием применения является надежность крепления отрезков проволоки в теле поплавка при обеспечении нулевой плавучести.
5.3 Средства измерений, применяемые при аттестации, должны быть поверены и иметь действующие свидетельства о поверке (клейма).
6.1 При проведении аттестации должны соблюдаться следующие условия:
а) температура окружающего воздуха, °С |
от +15 до +25; |
б) относительная влажность воздуха, % |
от 30 до 80; |
в) давление атмосферное, мм рт. ст. |
от 650 до 800; |
г) температура воды в лотке, °С |
от +15 до +25 |
7.1 При подготовке и проведении аттестации следует соблюдать требования безопасности, установленные в эксплуатационной документации на лоток и средства измерений.
8.1 Перед проведением аттестации средства аттестации и лоток должны быть подготовлены и настроены в соответствии с требованиями эксплуатационной документации.
8.2 Вертушки устанавливают на штангах крышек лотка по две в люке в соответствии с требованиями эксплуатационной документации.
Лоток представляют на первичную аттестацию вместе с технической документацией, прошедшей метрологическую экспертизу, в состав которой должны входить эксплуатационные документы по ГОСТ 2.601.
При внешнем осмотре проверяют:
- соответствие комплектности лотка технической документации;
- отсутствие повреждений корпуса лотка;
- отсутствие течи корпуса лотка;
- отсутствие повреждений внешнего покрытия лотка;
- наличие пояснительных надписей и символов обозначений на органах управления и регулировки лотка.
При опробовании проверяют:
- возможность включения, функционирования лотка;
- работоспособность органов управления и регулировки лотка.
Включают лоток. Устанавливают ручку управления привода в положение, соответствующее минимальной скорости водного потока в лотке. Спустя время выдержки, равной 3 мин, секундомером измеряют время ti, за которое поплавок передвинется на расстояние li, заранее измеренное между метками на иллюминаторах лотка при помощи рулетки.
Измерения проводят не менее 10 раз. Результаты заносят в протокол.
На штангах крышек лотка устанавливают шесть эталонных вертушек - по две в каждом люке. Допустимо устанавливать две эталонные вертушки в один из люков лотка, в этом случае в другие люки устанавливают рабочие вертушки. Затем рабочие вертушки меняют местами с эталонными так, чтобы измерения в каждом люке лотка проводить при помощи эталонных вертушек.
Включают лоток. Ручку управления привода переводят в положение, соответствующее максимальной скорости водного потока в лотке. Спустя время выдержки, равной 3 мин, частотомером определяют частоту вращения лопастного винта ni1 и ni2 эталонных вертушек, установленных в среднем люке лотка.
Для вертушек, дающих один электрический импульс на 20 оборотов лопастного винта, следует использовать приспособление, конструкция которого приведена в Приложении А. Это приспособление позволяет получать один электрический импульс на каждый оборот лопастного винта вертушки.
Значения частоты вращения лопастного винта ni записывают с точностью до трех знаков после запятой. Время осреднения равно 10 с.
Измерения проводят 3 раза. Результаты заносят в протокол.
9.5.1 Погрешность поддержания скорости водного потока в лотке определяют в следующих скоростных точках: 0,06; 0,10; 0,20; 0,50; 1,50 м/с и в точке, соответствующей максимальной скорости водного потока, создаваемой в лотке, но не более 3,0 м/с.
Время осреднения устанавливают в зависимости от создаваемой в лотке скорости водного потока следующим образом:
- при скоростях водного потока от 0,06 до 0,20 м/с включительно - не менее 300 с;
- при скоростях водного потока от 0,20 до 1,00 м/с включительно - не менее 100 с;
- при скоростях водного потока свыше 1,00 м/с - не менее 10 с.
Значения частоты вращения лопастного винта nij записывают с точностью до трех знаков после запятой.
9.5.2 Вертушки в лотке устанавливают по 9.4.2. Измерения производят во всех люках лотка.
9.5.3 Включают лоток. Ручку управления привода лотка устанавливают в положение, соответствующее первой скоростной точке. Спустя время выдержки, равной 3 мин, частотомерами определяют частоту вращения лопастного винта nij каждой вертушки.
Результаты измерений заносят в протокол.
9.5.4 Спустя 3 мин вновь определяют частоту вращения лопастного винта nij каждой вертушки.
Измерения повторяют 9 раз. Результаты заносят в протокол.
9.5.5 Изменяют скоростной режим в лотке поочередно от меньших скоростей к большим и на каждой скоростной точке по 9.5.1 выполняют измерения по 9.5.3 и 9.5.4.
9.6.1 При определении погрешности воспроизведения скорости водного потока в лотке скоростные точки, время осреднения и точность записи значений частоты вращения лопастного винта nij устанавливают согласно 9.5.1.
9.6.2 Вертушки в лотке устанавливают по 9.4.2. Измерения производят во всех люках лотка.
9.6.3 Включают лоток. Устанавливают в лотке скоростной режим, соответствующий скорости 0,06 м/с.
Спустя время выдержки, равной 3 мин, частотомерами определяют частоту вращения лопастного винта nij каждой вертушки.
Результаты измерений заносят в протокол. Выключают лоток.
9.6.4 Измерения по 9.6.3 повторяют 9 раз.
9.6.5 Изменяют скоростной режим в лотке поочередно (от меньших скоростей к большим) и на каждой исследуемой скоростной точке выполняют измерения по 9.6.3 и 9.6.4.
При определении погрешности компарирования по 10.4 используют результаты измерений, полученные при выполнении операций по 9.6.
Обработка результатов включает в себя обработку результатов измерений и определение точностных характеристик лотка.
Расчеты точностных характеристик по 9.5 и 9.6 проводят для всех люков лотка и всех исследуемых скоростных точек.
Точностную характеристику по 9.7 определяют для всех люков лотка.
10.1.1 Нижний предел (минимальную скорость) диапазона создаваемых скоростей водного потока в лотке определяют как среднее из десяти измерений, приводимых по 9.4.1:
|
(1) |
|
(2) |
где Vmin - нижний предел диапазона создаваемых скоростей водного потока в лотке, м/с;
li - расстояние, взятое из протоколов наблюдений по 9.4.1, м;
ti - время, взятое из протоколов наблюдений по 9.4.1, с.
Нижний предел диапазона создаваемых скоростей в лотке не должен превышать 0,04 м/с.
10.1.2 Верхний предел (максимальную скорость) диапазона создаваемых скоростей водного потока в лотке определяют как среднее из двух измерений скорости, проведенных двумя вертушками, установленными в среднем люке лотка:
Vmax = (V1 + V2)/2, |
(3) |
где Vmax - верхний предел диапазона создаваемых скоростей водного потока в лотке, м/с.
Значения скорости V1 и V2 рассчитывают как среднее из десяти наблюдений, проведенных по 9.4.2:
|
(4) |
|
(5) |
Vi1 = a1ni1 + b1, Vi2 = a2ni2 + b2, |
(6) |
где ni1 и ni2 - частоты вращения лопастных винтов соответственно первой и второй вертушек, расположенных в среднем люке лотка, взятые из протоколов наблюдений по 9.4.2, с-1;
a1, а2 , b1 и b2 - коэффициенты индивидуальных функций преобразования (ИФП) вертушек, используемых для наблюдений, взятые из свидетельств о поверке вертушек.
Абсолютную погрешность поддержания скорости водного потока в лотке ∆Vi определяют по формуле
|
(7) |
где tP,n - коэффициент Стьюдента, зависящий от значения доверительной вероятности Р и числа измерений n (при Р = 0,95 и n = 9 значение tP,n = 2,262);
S - среднее квадратическое отклонение, которое определяют по формуле
|
(8) |
Vij = anij + b, |
(9) |
|
(10) |
где Vij - текущее значение скорости водного потока в исследуемой точке лотка, м/с;
Vicp - среднее значение скорости водного потока в исследуемой точке лотка, м/с;
nij - частота вращения лопастного винта вертушки, взятая из протоколов наблюдений по 9.5, с-1;
а и b - коэффициенты ИФП вертушки, расположенной в исследуемой точке лотка.
Относительную погрешность поддержания скорости водного потока в лотке δVi определяют по формуле
δVi = ∆Vi/Viср |
(11) |
Относительная погрешность поддержания скорости водного потока в лотке δVi не должна превышать 1/2 погрешности рабочих вертушек, поверяемых в лотке.
Значения погрешности воспроизведения скорости водного потока в лотке определяют по формулам (7) - (11).
Значения nij берут из протоколов наблюдений по 9.6.
Относительная погрешность воспроизведения скорости водного потока в лотке не должна превышать значения, равного
δVi ± [0,025 + 0,0015(3/V - 1)] × 100 %
Абсолютную погрешность компарирования ∆к определяют как разность между значениями Viср первой и второй вертушек, установленных в данном люке лотка:
|
(12) |
Значения и
берут из результатов расчета по 10.3 при
воспроизведении одного и того же скоростного режима.
Относительную погрешность компарирования δк вычисляют по формуле
|
(13) |
Относительная погрешность компарирования не должна превышать значения, равного
δк ± [0,03 + 0,0015(3/V - 1)] × 100 %
11.1 Результаты первичной аттестации оформляют протоколом, содержание которого приведено в ГОСТ Р 8.568. Протокол первичной аттестации подписывают председатель и члены комиссии, проводившие аттестацию.
11.2 При положительных результатах первичной аттестации на основании протокола первичной аттестации оформляют аттестат по форме, приведенной в ГОСТ Р 8.568. Аттестат подписывает руководитель метрологической службы ГУ ГГИ.
11.3 Отрицательные результаты первичной аттестации указывают в протоколе.
11.4 Сведения о выданном аттестате (номер и дата выдачи), полученные значения характеристик лотка, а также срок последующей периодической аттестации и периодичность ее проведения в процессе эксплуатации вносят в эксплуатационную документацию.
11.5 Результаты периодической (повторной) аттестации лотка оформляют протоколом, содержание которого приведено в ГОСТ Р 8.568. Протокол с результатом периодической (повторной) аттестации подписывают председатель и члены комиссии, проводившие аттестацию. Утверждает протокол руководитель метрологической службы ГУ ГГИ.
11.6 При положительных результатах периодической (повторной) аттестации в эксплуатационной документации лотка делают соответствующую отметку, а на лотке прикрепляют бирку с указанием даты проведенной аттестации и срока последующей периодической аттестации.
11.7 При отрицательных результатах периодической (повторной) аттестации в протоколе указывают мероприятия, необходимые для доведения технических характеристик лотка до требуемых значений.
Приспособление для преобразования электрических импульсов вертушек
1 - лопастной винт
гидрометрической вертушки; 2 - кольцо бронзовое разрезное подпружиненное
для установки на винте магнита 3 и груза балансира 4; 3 - постоянный магнит,
воздействующий
на контакты геркона 5; 4 - груз балансира, уравновешивающий магнит 3; 5 -
геркон в герметичном
латунном корпусе; 6 - кольцо для крепления корпуса геркона 5; 7 - провод гибкий
(МГШВ - 0,5 мм2)
для соединения одного из контактов геркона с сигнальным входом частотомера; 8 -
корпус вертушки
Рисунок А.1
Содержание