ГОСТ Р МЭК 60904-4-2016

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПРИБОРЫ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ

Часть 4

Эталонные солнечные приборы. Процедуры установления прослеживаемости калибровки

Photovoltaic devices. Part 4. Reference solar devices. Procedures for establishing calibration traceability

ОКС 27.160

Дата введения 2017-10-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН на основе официального перевода на русский язык англоязычной версии указанного в пункте 4 стандарта, который выполнен Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений" (ФГУП "ВНИИОФИ")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 206 "Эталоны и поверочные схемы", подкомитетом ПК 10 "Оптико-физические измерения"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 декабря 2016 г. N 2046-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 60904-4:2009* "Приборы фотоэлектрические. Часть 4. Эталонные солнечные приборы. Процедуры установления прослеживаемости калибровки" (IEC 60904-4:2009 "Photovoltaic devices - Part 4: Reference solar devices - Procedures for establishing calibration traceability", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

     1 Объект и область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к процедурам калибровки, предназначенным для установления прослеживаемости эталонных фотоэлектрических (ФЭ) солнечных приборов к международной системе единиц СИ в соответствии с требованиями МЭК 60904-2.

Настоящий стандарт распространяется на эталонные ФЭ солнечные приборы, которые используются для измерения энергетической освещенности (ЭО) естественного или искусственного солнечного излучения с целью количественных оценок производительности ФЭ приборов. Использование эталонных ФЭ солнечных приборов является обязательным при применении МЭК 60904-1 и МЭК 60904-3.

При разработке настоящего стандарта имелись в виду однопереходные эталонные ФЭ солнечные приборы, в частности приборы из кристаллического кремния. Тем не менее, основная часть стандарта носит достаточно общий характер и может быть распространена на другие технологии. Впрочем, методы, описанные в приложении А, применимы только к однопереходным технологиям.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на приведенные ниже стандарты*. Для датированных ссылок применяют только указанное издание. Для недатированных ссылок применяют последнее издание указанного документа (со всеми поправками).

________________

* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.

IEC 60904-2 Photovoltaic devices - Part 2: Requirements for reference solar devices (Приборы фотоэлектрические. Часть 2. Требования к эталонным солнечным приборам)

ISO/IEC 17025 General requirements for the competence of testing and calibration laboratories (Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий)

ISO 9059 Solar energy - Calibration of field pyrheliometers by comparison to a reference pyrheliometer (Энергия солнечная. Калибровка полевых пиргелиометров путем сравнения с эталонным пиргелиометром)

ISO 9846 Solar energy - Calibration of a pyranometer using a pyrheliometer (Энергия солнечная. Калибровка пиранометра с использованием пиргелиометра)

ISO/IEC Guide 98-3:2008 Uncertainty of measurement - Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM: 1995) (Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения)

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.

Примечание - В настоящем разделе описаны различные эталонные средства для прослеживаемости в цепи ЭО солнечным излучением. В таблице 1 перечислены и сопоставлены те из них, что используются в настоящее время. На рисунке 1 схематически показаны наиболее распространенные цепи прослеживаемости, которые основаны на методах, описанных в приложении А.

3.1 первичный эталон (primary standard): Прибор, который физически реализует одну из единиц СИ или непосредственно связанные с ней величины. Первичные эталоны обычно находятся в ведении национальных метрологических институтов (НМИ) или аналогичных организаций, которым поручено содержание эталонов физических величин. Термин "первичный" часто относят также к такому выбранному методу физического воспроизведения, при котором обеспечиваются максимально достижимые с точки зрения современных технологий долговременная стабильность, точность и воспроизводимость измерений соответствующей величины.

Примечание - Мировой Радиометрический Эталон (МРЭ), реализованный как Мировая Эталонная Группа (МЭГ) полостных радиометров, является признанным первичным эталоном для измерений энергетической освещенности солнечного излучения.

3.2 вторичный эталон (secondary standard): Прибор, который путем периодического сличения с первичным эталоном служит для поддержания соответствия системе единиц СИ в тех местах, где нет доступа к первичному эталону. Для вторичного эталона не является обязательным применение тех же технических принципов, что использованы в первичном эталоне, однако сохраняется стремление достичь аналогичных результатов по долговременной стабильности, точности и воспроизводимости.

Примечание - Типичным вторичным эталоном ЭО солнечного излучения является полостной радиометр, периодически (обычно каждые 5 лет) принимающий участие в Международных Пиргелиометрических Сличениях (МПС) с МЭГ.

3.3 рабочий эталон 1-го разряда (primary reference): Эталонное средство, которое используется для калибровки рабочего эталона 2-го разряда. Рабочий эталон 1-го разряда периодически сличается с вторичным эталоном. Часто рабочие эталоны 1-го разряда реализованы значительно более дешевым способом, чем вторичные эталоны.

Примечание - Обычно в качестве рабочего эталона энергетической освещенности естественного или искусственного солнечного излучения используется солнечный элемент.

3.4 рабочий эталон 2-го разряда (secondary reference): Измерительный прибор, ежедневно используемый для рутинных измерений или для калибровки рабочих средств измерений. Рабочий эталон 2-го разряда периодически калибруется по рабочему эталону 1-го разряда.

Примечание - Наиболее распространенными рабочими эталонами 2-го разряда для измерения энергетической освещенности естественного или искусственного солнечного излучения являются солнечные элементы и солнечные модули.

3.5 прослеживаемость (traceability): Требование для любого эталонного ФЭ солнечного прибора привязать его калибровочное значение к системе единиц СИ цепью непрерывных документально оформленных калибровок с обязательным оцениванием неопределенностей.

Примечание - МРЭ дважды прошел сличения с радиометрической шкалой системы единиц СИ и показал согласованность с системой СИ в пределах суммарной неопределенности. Таким образом, прослеживаемость к МРЭ автоматически обеспечивает прослеживаемость к системе единиц СИ. Но при этом необходимо учитывать неопределенность соотношения между МРЭ и СИ. Мировой радиационный центр (МРЦ) рекомендует неопределенность равномерного распределения с полушириной 0,3%. В настоящее время планируются третьи по счету сличения, результаты которых будут опубликованы.

J.Romero, N.P. Fox, , Metrologia 28 (1991) 125-8

J.Romero, N.P. Fox, , Metrologia 32 (1995/1996) 523-4

Таблица 1 - Примеры эталонных средств, используемых в цепях прослеживаемости единиц времени и энергетической освещенности солнечного излучения

Примечание - Также может быть реализована прямая прослеживаемость абсолютных радиометров к радиометрической шкале системы единиц СИ.

Рисунок 1 - Диаграмма наиболее распространенных эталонных средств и методов передачи, используемых в цепях прослеживаемости для приемников энергетической освещенности солнечного излучения

     4 Требования к процедурам прослеживаемой калибровки эталонных ФЭ солнечных приборов

Для передачи размера единицы энергетической освещенности солнечного излучения от эталонных средств более высокого ранга (таких как полостной радиометр, пиргелиометр и пиранометр) к эталонному ФЭ солнечному прибору необходимо наличие процедуры прослеживаемой калибровки. При проведении таких процедур должны быть соблюдены следующие условия:

a) все средства измерения, используемые для процедуры передачи, должны иметь прослеживаемость к единицам системы СИ;

b) наличие документально подтвержденного анализа неопределенности;

c) наличие документально подтвержденной воспроизводимости измерений: например, в форме результатов межлабораторных сличений или документа о контроле качества лаборатории;

d) процедуры должны обеспечивать абсолютную точность калибровки с учетом конечного числа промежуточных передач.

Примечание 1 - Обычно единица передается от вторичного эталона к эталонному ФЭ солнечному элементу в ранге рабочего эталона 1-го разряда.

Примечание 2 - Передача единицы от одного эталонного солнечного прибора другому регламентируется стандартом МЭК 60904-2.

     5 Анализ неопределенностей

Каждая процедура прослеживаемой калибровки должна сопровождаться оценкой неопределенностей в соответствии с MISC UNCERT - ED. 1.0 (1995-01) (Guide to the expression of uncertainty in measurement - Руководство по выражению неопределенности измерений). Такая оценка должна предоставлять информацию о неопределенности калибровки, а также значения составляющих неопределенностей для каждого средства измерения, используемого при выполнении процедуры калибровки а именно:

a) составляющая неопределенности, возникающая благодаря случайным эффектам (составляющая Типа А);

b) составляющая неопределенности, возникающая благодаря систематическим эффектам (составляющая Типа В).

В любом случае должен быть выполнен полный анализ неопределенностей при реализации метода калибровки в каждой конкретной лаборатории.

     6 Отчет о калибровке

Отчет о калибровке должен соответствовать требованиям ИСО/МЭК 17025 и должен, как правило, включать в себя, по крайней мере, следующую информацию:

a) название (например, "Сертификат о калибровке");

b) наименование, юридический и фактический адрес лаборатории, в которой проводились испытания и/или калибровка;

c) идентификацию отчета (такую как порядковый номер), нумерацию каждой страницы, общее число страниц и дату составления отчета;

d) наименование и адрес заказчика;

e) описание и идентификационный номер объекта испытаний или калибровки;

f) дату получения объекта калибровки и дату проведения испытаний или калибровки (по требованию);

g) результаты калибровки с указанием температуры устройства, при которой была проведена калибровка;

h) ссылка на используемые в лаборатории процедуры сбора показаний, где это имеет отношение к достоверности или применимости результатов;

i) фамилию, инициалы, должность и личную подпись лица (лиц), утверждающего отчет;

j) в соответствующих случаях заявление о том, что результаты относятся только к изделиям, прошедшим испытания или калибровку.

     7 Маркировка

Эталонный солнечный прибор, прошедший калибровку, должен быть маркирован серийным или идентификационным номером, а в приложенном сертификате должна быть указана следующая информация:

a) дата калибровки;

b) калибровочное значение и его температурный коэффициент (если возможно).

Приложение А
(справочное)

Примеры валидированных процедур калибровки