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
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
|
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.
|
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.
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.
9.1 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
Ключевые слова: скорость звука, водная среда, измерение, поверка,
калибровка