8. Методы испытаний

8.1 Общие требования к методам испытаний

8.1.1 Для проведения испытаний в целях утверждения типа анализаторов должно быть представлено не менее трех образцов анализаторов в полной комплектности и упаковке. При этом, если анализаторы выпускаются в различных модификациях (исполнениях), на испытания должно быть представлено не менее одного образца каждой модификации (исполнения) анализаторов.

8.2 Требования безопасности

8.2.1 Помещение, в котором проводят испытания по определению метрологических характеристик анализаторов, должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией.

8.2.2 При монтаже и работе с приборами необходимо соблюдать требования ГОСТ 12.2.007.0, [6] и [7].

8.2.3 При работе с газовыми смесями в баллонах под давлением должны соблюдаться требования [8].

8.2.4 Концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.005.

8.3 Условия испытаний

8.3.1 Испытания по определению метрологических характеристик, проверке требований к конструкции и надежности анализаторов, если их условия не оговорены особо при описании отдельных методов испытаний, необходимо проводить при следующих нормальных условиях:

— механические воздействия — в пределах значений, не влияющих на работу анализаторов;

— другие внешние воздействия (при их наличии) — в пределах значений, установленных в ТД изготовителя.

Примечание — Для анализаторов, питающихся от встраиваемых источников, нормальные условия испытаний в части параметров питания должны быть установлены в ТД изготовителя.

8.3.2 Общие положения при проведении испытаний на воздействие механических и климатических факторов — по ГОСТ Р 50444.

8.4 Требования к средствам измерений

8.4.1 Средства измерений, применяемые при испытаниях анализаторов, должны иметь действующие свидетельства о поверке, стандартные образцы состава водных растворов этанола и газовых смесей, находящихся в баллонах под давлением, — действующие паспорта, испытательное оборудование (например, климатическая камера) и методики измерений должны быть аттестованы в установленном порядке.

8.4.2 Для определения массы и габаритных размеров анализаторов применяют средства измерений с пределами допускаемой относительной погрешности не более ±5%.

8.4.3 При проведении испытаний анализаторов в части определения метрологических характеристик, проверки требований к конструкции и надежности применяют РЭ 1-го разряда по ГОСТ Р 8.676:

— генераторы газовых смесей паров этанола в воздухе (далее — генераторы паров этанола) с метрологическими характеристиками, приведенными в А.1 (приложение А);

— стандартные образцы состава газовых смесей этанол — азот в баллонах под давлением (далее — ПГС в баллонах под давлением).

Кроме того, при проведении испытаний анализаторов применяют поверочные нулевые газы в баллонах под давлением (далее — ПНГ в баллонах под давлением): азот особой чистоты по ГОСТ 9293 или воздух по техническим условиям [9].

Примечание — При проведении испытаний анализаторов объемный расход газовых смесей, подаваемых на вход анализаторов, устанавливают в диапазоне от 6 до 20 л/мин в соответствии с рекомендациями, указанными в ТД изготовителя, за исключением отдельных методов испытаний.

8.4.3.1 Отношение пределов допускаемой основной погрешности проверяемых анализаторов к пределам допускаемой погрешности РЭ 1-го разряда — генераторов паров этанола и ПГС в баллонах под давлением должно быть не менее 2,5.

8.4.3.2 При проведении испытаний анализаторов применяют газовые смеси (далее — ГС) с номинальными значениями массовой концентрации этанола, указанными в таблице 2.

Таблица 2 — Номинальные значения массовой концентрации этанола в ГС, подаваемых на анализаторы

8.4.4 При проведении испытаний анализаторов в части проверки дополнительных погрешностей от наличия неизмеряемых компонентов применяют РЭ 1-го разряда по ГОСТ 8.578 — динамические генераторы газовых смесей с метрологическими характеристиками, приведенными в А.2 (приложение А).

8.5 Проверка на соответствие требованиям к конструкции

8.5.1 Массу и габаритные размеры анализаторов (5.2.2.2) проверяют с относительной погрешностью не более 5%.

8.5.2 Проверку анализаторов на соответствие требованиям 5.2.2.1, 5.2.2.3, 5.2.2.5, 5.2.2.7, 5.2.2.8, 5.2.2.10, 5.2.2.12 проводят визуально.

8.5.3 Проверку анализаторов на соответствие требованиям 5.2.2.4 проводят в нормальных условиях испытаний с помощью секундомера.

Проверку времени подготовки к работе после включения проводят путем измерения времени от момента включения анализаторов до установления режима измерения массовой концентрации паров этанола в выдыхаемом воздухе.

Проверку времени измерения после отбора пробы проводят одновременно при выполнении измерений по 8.8.2 настоящего стандарта путем измерения времени от момента окончания отбора пробы газовой смеси до отображения результата измерения на дисплее анализаторов.

Проверку времени подготовки к работе после измерения проводят одновременно при выполнении измерений по 8.8.2 настоящего стандарта путем измерения времени от момента отображения результата измерения на дисплее до момента установления режима следующего измерения массовой концентрации паров этанола в выдыхаемом воздухе.

Анализаторы считают выдержавшими испытание, если полученные значения времени подготовки к работе после включения, времени измерения после отбора пробы и времени подготовки к работе после измерения не превышают значений, установленных в ТД изготовителя.

8.5.4 Проверку анализаторов на соответствие требованиям 5.2.2.6 проводят в нормальных условиях испытаний путем подачи на вход анализаторов ПНГ из баллона под давлением (3 цикла измерений) и регистрации показаний и/или сообщений с дисплея анализаторов.

При проверке анализаторы должны выполнять измерения в автоматическом режиме отбора пробы.

8.5.4.1 Проверку минимального объема пробы выдыхаемого воздуха, указанного в ТД изготовителя,  , л, проводят в последовательности:

а) подают на вход анализаторов ПНГ и при достижении объема, равного 0,8 , прекращают подачу ПНГ;

б) подают на вход анализаторов ПНГ и при достижении объема, равного 1,2 , прекращают подачу ПНГ.

8.5.4.2 Проверку минимального объемного расхода выдыхаемого воздуха  , л/мин, указанного в ТД изготовителя, проводят в последовательности:

а) подают на вход анализаторов ПНГ и через 1-2 с уменьшают значение объемного расхода ПНГ до значения, равного 0,8 ;

б) подают на вход анализаторов ПНГ с объемным расходом, равным 1,2 .

8.5.4.3 Анализаторы считают выдержавшими испытание, если при выполнении измерений по 8.5.4.1, перечисление а), 8.5.4.2, перечисление а) анализатор не произвел автоматический отбор пробы, на дисплее анализатора появились сообщения, информирующие о нарушении параметров автоматического режима отбора пробы выдыхаемого воздуха и необходимости повторить выдох, результаты измерений на дисплей не выводились; при выполнении измерений по 8.5.4.1, перечисление б), 8.5.4.2, перечисление б) анализатор произвел автоматический отбор пробы, на дисплее анализатора появились показания.

8.5.5 Проверку анализаторов на соответствие требованиям 5.2.2.9 проводят согласно техническим условиям или методикам, утвержденным в установленном порядке.

8.5.6 Проверку анализаторов на соответствие требованиям 5.2.2.14 проводят в нормальных условиях испытаний путем подачи на вход анализаторов ГС от РЭ 1-го разряда — генератора паров этанола и регистрации показаний анализаторов.

8.5.6.1 Измерения проводят в три этапа:

а) выполняют корректировку показаний анализаторов в соответствии с ТД изготовителя;

б) подают на вход анализаторов ПНГ в баллоне под давлением (3 цикла измерений);

в) подают на вход анализаторов последовательно ГС с массовой концентрацией этанола, равной 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,5; 2,5 в долях пределов допускаемой основной абсолютной погрешности анализаторов (по 3 цикла измерений на каждой точке проверки).

8.5.6.2 Анализаторы считают выдержавшими проверку, если при проведении испытаний на дисплее анализаторов появлялись нулевые показания, показания равные и показания, превышающие верхнюю границу заданного интервала показаний, которые выводятся на дисплей анализатора и бумажный носитель в виде нулевых показаний.

8.5.7 Проверку анализаторов на соответствие требованиям 5.2.2.15 проводят по ГОСТ Р 8.654.

8.6 Проверка комплектности, маркировки и упаковки

8.6.1 Проверку комплектности, маркировки и упаковки анализаторов проводят внешним осмотром.

8.7 Проверка на устойчивость к внешним воздействиям

8.7.1 Проверку стойкости анализаторов к механическим воздействиям проводят по ГОСТ Р 50444.

8.7.2 Проверку стойкости анализаторов к климатическим воздействиям проводят по ГОСТ Р 50444.

8.7.3 Методика проверки работоспособности анализаторов при воздействии на них индустриальных радиопомех (5.2.4.3) должна быть установлена в технических условиях на анализаторы конкретных типов, если анализаторы по принципу действия чувствительны к радиопомехам.

8.8 Определение метрологических характеристик

8.8.1 Перед проверкой метрологических характеристик анализаторы должны быть подготовлены к работе в соответствии с ТД изготовителя, в том числе должна быть выполнена корректировка показаний анализаторов.

В ходе проведения дальнейших испытаний корректировка показаний анализаторов не допускается.

8.8.2 Проверку анализаторов на соответствие требованиям 5.2.1.3, перечисления а)-в) и 5.2.2.11 проводят в нормальных условиях испытаний путем подачи на вход анализаторов ГС (таблица 2) от РЭ 1-го разряда — генератора паров этанола и регистрации показаний анализаторов.

8.8.2.1 Измерения проводят в три этапа:

а) подают на вход анализаторов последовательно ГС N 1-2-3-4-5-6-7-8-1 (по 10 циклов измерений на каждой точке проверки);

б) подают на вход анализаторов ГС

— I серия: ГС N 3 (10 циклов измерений),

— II серия: ГС N 6 (10 циклов измерений),

— Ill серия: ГС N 3-6 (последовательно 10 серий измерений);

в) подают на вход анализаторов последовательно ГС N 1-2-3-5-6 (по 10 циклов измерений на каждой точке проверки) и проводят не менее четырех серий измерений через 1 4 недели.

8.8.2.2 По результатам измерений, полученным в каждой точке проверки по каждому циклу измерений, определяют абсолютную или относительную погрешность анализаторов в зависимости от того, какая погрешность нормирована для данной точки проверки.

Значение абсолютной погрешности , мг/л, определяют по формуле

 ,(3)

где  — результат измерения массовой концентрации этанола в ГС в  -м цикле измерения, мг/л;

 — действительное значение массовой концентрации этанола в ГС, мг/л.

Значение относительной погрешности  , %, определяют по формуле

 .   (4)

8.8.2.3 Анализаторы считают выдержавшими испытание, если в каждой точке проверки по каждому циклу измерений соблюдаются неравенства

 , (5)

где  — пределы допускаемой основной абсолютной погрешности, установленные в ТД изготовителя, мг/л;

 — коэффициент технологического запаса, установленный в программе испытаний анализаторов конкретных типов с учетом особенностей применения и принципа действия анализаторов, а также результатов испытаний, представленных предприятием-изготовителем;

 ,    (6)

где  — пределы допускаемой основной относительной погрешности, установленные в ТД изготовителя, %.

8.8.3 Проверку анализаторов на соответствие требованиям 5.2.2.13 проводят в нормальных условиях испытаний путем подачи на вход анализаторов ГС от РЭ 1-го разряда — генератора паров этанола и ПГС из баллонов под давлением (таблица 2) и регистрации показаний анализаторов.

8.8.3.1 Измерения проводят в два этапа:

а) подают на вход анализаторов ГС от РЭ 1-го разряда — генератора паров этанола в последовательности N 1-3-5-6 (по 5 циклов измерений на каждой точке проверки);

б) подают на вход анализаторов ПГС из баллонов под давлением в последовательности N 1-3-5-6 (по 5 циклов измерений на каждой точке проверки).

8.8.3.2 По результатам измерений, полученным в каждой точке проверки по каждому циклу измерений, определяют абсолютную или относительную погрешность согласно 8.8.2.2 настоящего стандарта.

8.8.3.3 Анализаторы считают выдержавшими испытание, если для каждой точки проверки разница между среднеарифметическим значением погрешности анализаторов при подаче ГС от РЭ 1-го разряда — генератора паров этанола и ПГС из баллона под давлением не превышает 0,2 в долях пределов допускаемой основной погрешности, установленных в ТД изготовителя.

8.8.4 Проверку анализатора на соответствие требованиям 5.2.1.3, перечисление д) проводят одновременно при выполнении измерений по 8.8.2.1, перечисления а), в) настоящего стандарта.

По результатам измерений, полученным в каждой точке проверки, находят абсолютное или относительное среднеквадратическое отклонение в зависимости от того, какое отклонение нормировано для данной точки проверки.

Значение абсолютного среднеквадратического отклонения  , мг/л, определяют по формуле

 ,    (7)

где  — среднеарифметическое значение массовой концентрации этанола в ГС из единичных результатов, мг/л;

 — число циклов измерений, = 10.

Значение относительного среднеквадратического отклонения  , %, определяют по формуле

 .   (8)

Анализаторы считают выдержавшими испытание, если полученные значения среднеквадратического отклонения в каждой точке проверки не превышают пределов допускаемого среднеквадратического отклонения, установленных в ТД изготовителя, или 1/3 в долях пределов допускаемой основной погрешности, установленных в ТД изготовителя (в случае, если в ТД изготовителя не установлены требования к случайной составляющей погрешности).

8.8.5 Проверку анализатора на соответствие требованиям 5.2.1.3 перечисление е) проводят одновременно при выполнении измерений по 8.8.2.1 перечисление б) настоящего стандарта.

По результатам измерений, полученным в каждой точке проверки, определяют абсолютную или относительную вариацию показаний анализаторов в зависимости от того, какая вариация нормирована для данной точки проверки.

Значение абсолютной вариации показаний  , мг/л, определяют по формуле

 ,    (9)

где  — среднеарифметическое значение массовой концентрации этанола в ГС из  единичных результатов при выполнении I, II серий измерений, мг/л;

 — среднеарифметическое значение массовой концентрации этанола в ГС из  единичных результатов при выполнении III серии измерений, мг/л.

Значение относительной вариации показаний  , %, определяют по формуле

 .   (10)

Анализаторы считают выдержавшими испытание, если полученные значения вариации в каждой точке проверки не превышают пределов допускаемой вариации, установленных в ТД изготовителя, или 0,5 в долях пределов допускаемой основной погрешности, установленных в ТД изготовителя (в случае, если в ТД изготовителя не установлены требования к вариации показаний).

8.8.6 Проверку анализатора на соответствие требованиям 5.2.1.3, перечисления г), ж) проводят в нормальных условиях испытаний путем последовательного изменения каждого внешнего воздействующего фактора в пределах рабочих условий эксплуатации, установленных в ТД изготовителя.

Измерения проводят путем подачи на вход анализаторов ГС (таблица 2) от РЭ 1-го разряда — генератора паров этанола и регистрации показаний анализаторов.

Измерения проводят последовательно для ГС N 3-5-6 (по 10 циклов измерений на каждой точке проверки).

8.8.6.1 Проверку дополнительной погрешности, вызванной изменением температуры окружающего воздуха в пределах рабочих условий эксплуатации относительно нормальных условий, проводят в климатической камере.

Измерения выполняют в два этапа:

а) выдерживают анализаторы при температуре (20±2) °С в течение не менее 2 ч и подают ГС на вход анализаторов;

б) выдерживают анализаторы в климатической камере при температуре, соответствующей нижнему/верхнему значению рабочих условий эксплуатации, в течение не менее 2 ч и подают ГС на вход анализаторов.

Примечание — Анализаторы достают из климатической камеры только на время подачи ГС — не более 15 с, между циклами измерений анализатор выдерживают в климатической камере не менее 5 мин.

8.8.6.2 Проверку дополнительной погрешности, вызванной изменением относительной влажности окружающего воздуха в пределах рабочих условий эксплуатации относительно нормальных условий, проводят в климатической камере.

Измерения выполняют в два этапа:

а) выдерживают анализаторы при относительной влажности окружающего воздуха (60±3)% в течение не менее 2 ч и подают ГС на вход анализаторов;

б) выдерживают анализаторы в климатической камере при относительной влажности окружающего воздуха, соответствующей нижнему/верхнему значению рабочих условий эксплуатации, в течение не менее 2 ч и подают ГС на вход анализаторов.

8.8.6.3 Проверку дополнительной погрешности, вызванной изменением атмосферного давления в пределах рабочих условий эксплуатации относительно нормальных условий, проводят в камере давления.

Измерения выполняют в два этапа:

а) выдерживают анализаторы при атмосферном давлении (101±2) кПа в течение не менее 2 ч и подают ГС на вход анализаторов;

б) выдерживают анализаторы в камере при атмосферном давлении, соответствующем нижнему/верхнему значению рабочих условий эксплуатации, в течение не менее 2 ч и подают ГС на вход анализаторов.

Примечание — Время выдерживания анализаторов в климатической камере и камере давления может быть увеличено в соответствии с рекомендациями, указанными в ТД изготовителя.

8.8.6.4 По результатам измерений, полученным в каждой точке проверки по каждому циклу измерений, определяют абсолютную или относительную погрешность согласно 8.8.2.2 настоящего стандарта.

8.8.6.5 Значение дополнительной абсолютной погрешности, вызванной изменением  -го внешнего воздействующего фактора в пределах рабочих условий эксплуатации относительно нормальных условий,  , мг/л, определяют по формуле

 ,(11)

где  — среднеарифметическое значение абсолютной погрешности, полученное при выполнении измерений в нормальных условиях, мг/л;

 — среднеарифметическое значение абсолютной погрешности, полученное при выполнении измерений при воздействии -го внешнего фактора, соответствующего нижнему/верхнему значению рабочих условий эксплуатации, мг/л;

 — приращение  -го внешнего воздействующего фактора, для которого нормированы пределы допускаемой дополнительной погрешности;

 — разность значения внешнего воздействующего фактора при нормальных условиях и значения, соответствующего нижнему/верхнему значению рабочих условий эксплуатации.

Примечания

1 При нормировании дополнительных погрешностей, вызванных изменением относительной влажности окружающего воздуха и атмосферного давления в пределах рабочих условий эксплуатации относительно нормальных условий, принимают  равным .

2 При нормировании дополнительной погрешности, вызванной изменением температуры окружающего воздуха в пределах рабочих условий эксплуатации относительно нормальных условий, принимают  равным 5 °С или 10 °С.

8.8.6.6 Значение дополнительной относительной погрешности, вызванной изменением -го внешнего воздействующего фактора в пределах рабочих условий эксплуатации относительно нормальных условий,  , %, определяют по формуле

 ,  (12)

где  — среднеарифметическое значение относительной погрешности, полученное при выполнении измерений в нормальных условиях, %;

 — среднеарифметическое значение относительной погрешности, полученное при выполнении измерений при воздействии -го внешнего фактора, соответствующего нижнему/верхнему значению рабочих условий эксплуатации, %.

8.8.6.7 Анализаторы считают выдержавшими испытание, если полученные максимальные значения дополнительных погрешностей, вызванных изменением внешних воздействующих факторов в пределах рабочих условий эксплуатации относительно нормальных условий, не превышают допускаемых пределов, установленных в ТД изготовителя.

8.8.6.8 Проверку погрешности в рабочих условиях эксплуатации проводят одновременно при выполнении измерений по 8.8.6.1 настоящего стандарта.

По результатам измерений, полученным в каждой точке проверки по каждому циклу измерений, определяют абсолютную или относительную погрешность согласно 8.8.2.2 настоящего стандарта.

Анализаторы считают выдержавшими испытание, если полученные максимальные значения погрешности в каждой точке проверки не превышают пределов допускаемой погрешности, установленных в ТД изготовителя для данных значений температуры окружающего воздуха.

8.8.7 Проверку анализатора на соответствие требованиям 5.2.1.3, перечисление и) проводят в нормальных условиях испытаний последовательно для каждого неизмеряемого компонента.

Измерения проводят путем подачи на вход анализаторов ГС от РЭ 1-го разряда — динамического генератора газовых смесей и регистрации показаний анализаторов.

На каждой точке проверки выполняют по 5 циклов измерений.

8.8.7.1 Измерения проводят в два этапа:

а) подают на вход анализаторов ГС состава: этанол, газ-разбавитель;

б) подают на вход анализаторов ГС состава: этанол, неизмеряемый компонент, газ-разбавитель.

Примечание — Номинальное значение массовой концентрации этанола в ГС от РЭ 1-го разряда — динамического генератора газовых смесей устанавливают 0,40 мг/л; пределы допускаемого отклонения ±10%.

8.8.7.2 По результатам измерений, полученным в каждой точке проверки по каждому циклу измерений, определяют абсолютную или относительную погрешность согласно 8.8.2.2 настоящего стандарта.

8.8.7.3 Анализаторы считают выдержавшими испытание, если разница между среднеарифметическими значениями погрешности анализаторов, полученными при подаче ГС без неизмеряемого компонента и при подаче ГС с неизмеряемым компонентом, не превышает 0,2 в долях пределов допускаемой основной погрешности, установленных в ТД изготовителя.

По результатам испытаний должно быть установлено, что влияние на показания анализаторов неизмеряемых компонентов при содержании, соответствующем эндогенному уровню в выдыхаемом воздухе, отсутствует.

8.8.8 Проверку анализаторов на соответствие требованиям 5.2.1.3, перечисление к) проводят согласно методикам, утвержденным в установленном порядке. Средства измерений, применяемые при испытаниях анализаторов, должны удовлетворять требованиям настоящего стандарта.

8.8.9 Проверку анализаторов на соответствие требованиям 5.2.1.3, перечисление л) проводят в нормальных условиях испытаний путем подачи на вход анализаторов ГС (таблица 2) от РЭ 1-го разряда — генератора паров этанола и регистрации показаний анализаторов.

Измерения выполняют в два этапа:

а) подают на вход анализаторов последовательно ГС N 3-5-6 (по 10 циклов измерений на каждой точке проверки);

б) через регламентированный интервал времени  повторно подают на вход анализаторов последовательно ГС N 3-5-6 (по 10 циклов измерений на каждой точке проверки).

Анализаторы считают выдержавшими испытание, если для каждой точки проверки разница между среднеарифметическими значениями погрешности анализаторов, полученными при подаче ГС до и после выдерживания регламентированного времени  , не превышает допускаемых пределов, установленных в ТД изготовителя.

8.9 Проверка показателей надежности (5.2.3)

Проверку показателей надежности анализаторов проводят по методикам, утвержденным в установленном порядке. Испытания на надежность могут быть выполнены при проведении испытаний в целях утверждения типа анализаторов.

Анализаторы считают выдержавшими проверку, если полученные показатели надежности не хуже указанных в ТД изготовителя.