Р 50.2.019-2001 ГСИ. Измерители скорости звука в водной среде. Методика поверки и калибровки
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
1 Область применения
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.
2 Нормативные ссылки
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
3 Операции поверки
При проведении поверки ИСЗ должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.
Таблица 1
Наименование операции |
Номер пункта настоящих рекомендаций |
Внешний осмотр и проверка комплектности |
8.1 |
Опробование |
8.2 |
Определение метрологических характеристик |
8.3 |
Определение погрешности ИСЗ в зависимости от температуры водной среды при нормальном атмосферном давлении |
8.3.1 |
Определение погрешности ИСЗ в зависимости от температуры водной среды и избыточного гидростатического давления |
8.3.2 |
Определение погрешности ИСЗ методом непосредственного сличения с рабочим эталоном 1-го разряда |
8.3.3 |
4 Средства поверки
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: |
8.3.1-8.3.2 |
- 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 |
8.3.3 |
Термостат: - диапазон температур 1-35°С; - неравномерность температурного поля не более 0,1 °С |
8.3.1-8.3.3 |
Примечания 1 Допускается применение средств поверки сравнимого или более высокого класса. 2 Применяемые средства поверки должны иметь свидетельство о поверке. |
5 Требования безопасности
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 Условия проведения поверки
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.
7 Подготовка к проведению поверки
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.
8 Проведение поверки
8.1 Внешний осмотр и проверка комплектности
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.
8.2 Опробование
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 Определение метрологических характеристик
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 С u ( t ) , воспроизведенные на УВТ 90-А-96.
В графу 3 таблицы 3 вносят средние из результатов пяти измерений поверяемым ИСЗ значения скорости звука С n ( t ) при данной температуре t .
8.3.1.2 По данным таблицы 3 рассчитывают погрешность D t , %, поверяемого ИСЗ для каждого значения температуры t по формуле
, (1)
где С u ( t ) - значение скорости звука, воспроизведенное на УВТ 90-А-96 при температуре t воды в термостате, м/с;
С n ( t ) - показание поверяемого ИСЗ, м/с.
Каждое значение рассчитанной погрешности поверяемого ИСЗ не должно превышать значений, указанных в ЭД на ИСЗ.
Таблица 3
Температура t в термостате, °С |
Скорость звука С u ( t ) , воспроизводимая УВТ 90-А-96, м/с |
Показание Cn ( t ) поверяемого ИСЗ, м/с |
Погрешность D t поверяемого ИСЗ, % |
1 |
2 |
3 |
4 |
8.3.2 Определение погрешности D p поверяемого ИСЗ в зависимости от температуры водной среды и избыточного гидростатического давления
8.3.2.1 Погрешность D p 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 С u ( p ) , воспроизведенные на УВТ 90-А-96, и значения С n ( p ) , измеренные ИСЗ, вносят в графы 3 и 4 таблицы 4 соответственно.
8.3.2.5 По данным таблицы 4 рассчитывают погрешность D p , %, поверяемого ИСЗ для каждых значений температуры t и избыточного гидростатического давления р по формуле
, (2)
где С u ( p ) - значение скорости звука, воспроизведенное на УВТ 90-А-96, м/с;
С n ( p ) - показание поверяемого ИСЗ, м/с.
Каждое значение рассчитанной погрешности D p поверяемого ИСЗ не должно превышать значений, указанных в ЭД на ИСЗ.
Таблица 4
Избыточное давление р, МПа |
Температура t термостата, ° С |
Скорость звука С u ( p ) , воспроизведенная на УВТ 90-А-96, м/с |
Показание С n ( p ) поверяемого ИСЗ, м/с |
Погрешность D p 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 С u ( c ) , измеренная РЭ 1-го разряда, м/с |
Скорость звука С n ( 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 С u ( c ) - значение скорости звука, измеренное РЭ 1-го разряда, м/с;
С n ( 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 Оформление результатов поверки
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
1 Область применения . 1 2 Нормативные ссылки . 1 3 Операции поверки . 1 4 Средства поверки . 2 5 Требования безопасности . 2 6 Условия проведения поверки . 2 7 Подготовка к проведению поверки . 2 8 Проведение поверки . 2 8.1 Внешний осмотр и проверка комплектности . 2 8.2 Опробование . 3 8.3 Определение метрологических характеристик . 3 9 Оформление результатов поверки . 4 |
Ключевые слова: скорость звука, водная среда, измерение, поверка, калибровка