О неопределённости калибровки датчиков электропроводимости CTD-зондов «Sea Bird» при измерениях и в расчётах практической солёности

Рассмотрены факторы, определяющие суммарную стандартную неопределённость (ССН) калибровки датчиков удельной электропроводимости (УЭП) прецизионных CTD-зондов. Проведен расчёт стандартных неопределённостей (СН) отдельных компонентов и дан анализ их вклада в ССН калибровки датчиков УЭП пяти основных моделей СТD-зондов фирмы «Sea Bird». Показано, что расширенная ССН калибровки датчиков УЭП, рассмотренных моделей СТD-зондов в любой точке диапазона от 53 мСм/см до 27 мСм/см не будет превышать (2,2÷1,0)·10^–3 мСм/см. А относительная расширенная ССН калибровки этих датчиков не превысит 4,2·10^–5 и будет определяться величиной ССН калибровки эталонной ячейки. Расширенная ССН определения солёности US по данным СТp-измерений при ширине охвата К=2 будет равна 0,0031÷0,0034 при вкладе ССН калибровки СТD-зонда на уровне 0,0004÷0,0008 для 31≤S≤39; –2≤T≤25 °C; 27≤С≤53 мСм/см и 0≤р≤10000 дбар. По экспериментальным данным рассчитаны характеристики зависимостей коэффициента чувствительности ∂f/∂С, среднеквадратичных отклонений частоты входного сигнала s( f_i) и показаний датчика s(Cз_i) от электропроводимости морской воды. Выполнен анализ временного ухода калибровочных характеристик датчиков УЭП за время между калибровками.

1. Левашов Д.Е. 2003.Техника экспедиционных исследований: инструментальные методы и технические средства оценки промыслово-значимых факторов среды. М.: Изд-во ВНИРО. 400 с.

2. Походун А.И. 2006. Экспериментальные методы исследований. Погрешности и неопределенности измерений. Учебное пособие. СПб: СПбГУ ИТМО. 112 с.

3. Рамазин А.Н. 2016. Некоторые научно-методические аспекты метрологического обеспечения измерений электропроводности и температуры морской воды с помощью СТД-зондов // Тр. ВНИРО. Т. 159. С. 167–182.

4. Рамазин А.Н., Левашов Д.Е. 2016. Методические рекомендации по калибровке и метрологическому обеспечению измерителей параметров водной среды. М.: Издво ВНИРО, 127 с.

5. Рамазин А.Н. 2017. Расчёт погрешности определения практической солёности по данным СТр-измерений // Системы контроля окружающей среды. Севастополь: ИПТС. Вып. 9 (29). С. 7–18.

6. Рамазин А.Н. 2018. Оценка неопределённости калибровки и измерений датчиков температуры СТД-зондов «Sea Bird» // Системы контроля окружающей среды. Севастополь: ИПТС. Вып.14 (34). С. 33–42.

7. Рамазин А.Н. 2021. Оценка неопределённости калибровки эталонной ячейки электропроводимости калибратора СТ01 «Idronaut» «Установки для измерения УЭП морской воды ВНИРО» // Труды ВНИРО. Т. 184. С. 99-111.

8. Рекомендации по стандартизации Р50.01.097–2014. 2015. Статистические методы. Примеры измерений при анализе повторяемости и воспроизводимости. М. Стандартинформ. 2015. 34 с.

9. Руководство по выражению неопределенности измерения. 1999: Перевод с англ. под науч. ред. проф. Слаева В.А. ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, С.-Петербург. 134 с. (Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement. 1993. First edition. ISO, Switzerland. 101 pp.)

10. IOC, SCOR and IAPSO. 2010. The international thermodynamic equation of seawater — 2010: Calculation and use of thermodynamic proper-ties. Intergovernmental Oceanographic Com-mission, Manuals and Guides 56, UNESCO (English), 196 pp. http://www.teos-10.org/TEOS-10_Manual.pdf. 20.08.2019.

11. Menn M.L.2011.About uncertainties in practical salinity calculations // Ocean Science. Copernicus, V.7, рр. 651–659. https://www.researchgate.net/publication/307769547_About_uncertainties_in_practical_salinity_calculations. 20.08.2019.

12. Pederson A.M., Gregg M, C.1979. Development of a Small In situ Conductivity Instrument // IEEE J Ocean Engineering. V. OE-04. N 3. pp. 69–75.

13. Perkin R.G., and E. L. Lewis, 1980: The practical salinity scale1978: Fitting the data // IEEE J. Oceanic Engineering. V. OE5, no.1. рр. 9–16.

14. Saunders, P. M., Mahrt, K.-H., and Williams, R. T. 1991. Standard and Laboratory Calibration, WHP Operations and Methods, Juli, рр. 0–11. https://cchdo.github.io/hdoassets/documentation/manuals/pdf/91_1/saunders.pdf. 26.09.2019.