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 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
Температура t в термостате, °С
|
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
Избыточное давление р, МПа
|
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 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