· Источник: Архив 009lab.ru
Ультразвуковые преобразователи расхода широко применяются в современных узлах измерений расхода и объема газа. В таких системах программное обеспечение выполняет не вспомогательную, а метрологически значимую функцию: рассчитывает объемный расход, приводит результаты к стандартным условиям, учитывает параметры рабочей среды и участвует в оценке неопределенности измерений. Поэтому корректность алгоритмов, устойчивость идентификационных признаков и защита программных модулей от изменений становятся ключевыми условиями доверия к результатам измерений.
Одним из специализированных программных решений для таких задач является программный комплекс «Расходомер ИСО», модуль «ГОСТ 8.611-2013». Программное обеспечение предназначено для расчета неопределенности измерений расхода и объема газа с применением ультразвуковых преобразователей расхода, а также для метрологического обеспечения соответствующих узлов измерений в соответствии с ГОСТ 8.611-2013.
По результатам сертификационных испытаний программному обеспечению был выдан сертификат соответствия № ТП 452-26. Сертификат подтверждает соответствие программного комплекса требованиям ГОСТ 8.611-2013 и ГОСТ Р 8.654-2015.
В ходе испытаний была проверена программная документация, включая описание программы и руководство оператора. Документация содержала сведения о назначении программного обеспечения, структуре, выполняемых функциях, методах идентификации, расчетных алгоритмах, пользовательском интерфейсе, реализованных методах защиты и требованиях к системным и аппаратным средствам. По результатам проверки установлено, что предоставленная документация удовлетворяет требованиям ГОСТ Р 8.654-2015.
В составе программного комплекса была выделена метрологически значимая часть: для Windows — библиотека QUltraSonic611.dll, для Linux — библиотека libQUltraSonic611.so. Именно эти файлы содержат функции и константы, реализующие вычисления по ГОСТ 8.611-2013, ГОСТ Р 8.741-2019 и связанным нормативным требованиям. Разделение программного обеспечения на метрологически значимую и метрологически незначимую части выполнено на «высоком уровне» и признано соответствующим требованиям ГОСТ Р 8.883-2015 и ГОСТ Р 8.654-2015.
Для последующей идентификации сертифицированной версии ПО в перечне версий зафиксированы исполняемые библиотеки QUltraSonic611.dll и libQUltraSonic611.so, версия ПО — не ниже 3.0, а также контрольные суммы MD5 для Windows и Linux. Такой подход позволяет однозначно подтвердить, что в эксплуатации используется именно та метрологически значимая часть, которая прошла испытания.
Ключевым этапом стала проверка вычислительных возможностей. Испытания проводились на стенде с использованием Windows и Linux, испытуемого ПО, браузеров, средств просмотра PDF и опорного программного обеспечения, разработанного в среде PyCharm. Проверялись основные расчетные величины: объемный расход газа, приведенный к стандартным условиям, и относительная неопределенность измерения объемного расхода.
В тестовых наборах использовались разные варианты пересчета и широкий набор рабочих сред: природный газ, воздух, азот, диоксид углерода, аммиак, ацетилен, кислород, аргон, водород, влажный нефтяной газ, водородосодержащая смесь, умеренно-сжатая газовая смесь и смеси газов по ГСССД МР 273-2018. Такой набор проверок позволил оценить корректность алгоритмов в различных условиях эксплуатации и при разных моделях расчета коэффициента сжимаемости.
По результатам сравнения с опорным программным обеспечением установлено, что относительное отклонение результатов вычислений основных расчетных величин отсутствует. Для всех проверенных наборов входных данных значения объемного расхода, приведенного к стандартным условиям, совпали со значениями опорного ПО, а относительное отклонение составило 0 %.
Дополнительно проверялась корректность расчета относительной расширенной неопределенности измерения объемного расхода газа. В испытания были включены практико-ориентированные наборы данных для ультразвуковых преобразователей расхода, включая FLOWSIC 600 и Вымпел-500, с учетом параметров средств измерений давления, температуры, вычислителей, диапазонов расхода и компонентного состава природного газа. Результаты испытуемого ПО совпали с результатами опорного ПО, относительное отклонение также составило 0 %.
Отдельный этап был посвящен проверке защиты программного обеспечения. Испытания подтвердили наличие защиты от непреднамеренных изменений средствами операционной системы, информирование пользователя при изменении или удалении метрологически значимых файлов, а также защиту от преднамеренных изменений за счет разграничения прав доступа пользователей на уровне ОС и использования антивирусного ПО. По результатам оценки уровень защиты программного обеспечения определен как «средний».
Сертификация модуля «ГОСТ 8.611-2013» программного комплекса «Расходомер ИСО» показывает, что программные средства для узлов учета газа требуют комплексной проверки: от анализа документации и идентификационных признаков до прямого сравнения расчетов с опорным программным обеспечением. Для разработчиков и эксплуатирующих организаций такой сертификат является подтверждением того, что расчетные алгоритмы реализованы корректно, метрологически значимая часть идентифицируема, а результаты вычислений воспроизводимы и защищены от изменений.