SOUL - Samostalna služba za umjerni laboratorij

Meteorološka mjerenja i motrenja kao izvorište podataka predstavljaju osnovu meteorološke službe. Kako bi mjerenja bila homogena i pouzdana od iznimne važnosti je redovito umjeravanje svih mjerila i osiguranje mjeriteljske sljedivosti do međunarodnih etalona.

Od osnutka Hidrometeorološkog zavoda Hrvatske, 1947. godine, u njegovom ustroju i radu djeluje i Meteorološki laboratorij. Počeci su bili vrlo skromni, no započeli su prvi laboratorijski radovi, a djelatnici su bili osposobljavani za rad na poslovima vezanim uz meteorološke instrumente. Iako je osnivanjem Meteorološkog laboratorija u sklopu Saveznog hidrometeorološkog zavoda Socijalističke Federativne Republike Jugoslavije postojao stalni pritisak za ukidanjem Meteorološkog laboratorija u Hrvatskoj, Meteorološki laboratorij je nastavio s radom, preuzeo poslove nadzora i održavanja meteoroloških instrumenata na zračnim lukama tzv. "zapadne oblasti" Jugoslavije.

Početkom 1980. godine Meteorološki laboratorij je proširio svoju djelatnost na razvoj i održavanje elektroničkih meteoroloških mjernih instrumenata. U suradnji s Centrom za meteorološka istraživanja započela su probna ispitivanja i uvođenje automatskih sustava u meteorološka mjerenja. Već 1983. godine, nakon sveobuhvatnog ispitivanja automatskih mjernih sustava, organizirano je automatsko prikupljanje mjerenih vrijednosti meteoroloških parametara u meteorološkoj službi Hrvatske. Godine 1985., nakon promjena u organizaciji i funkciji Meteorološkog laboratorija (METLAB), započelo je uređenje prostorija umjernog dijela laboratorija prema standardima mjeriteljskog laboratorija. Pokrenuta je nabava prvih međunarodno sljedivih etalona, a 1994. godine METLAB je dobio privremeno rješenje Državnog zavoda za normizaciju i mjeriteljstvo o ovlaštenju. Tri godine kasnije METLAB je stekao status ovlaštenog mjeriteljskog laboratorija br. 81 u Republici Hrvatskoj.

Prema mogućnostima, razvoj novih umjernih metoda i nabava sofisticirane umjerne opreme postaju prioritet u radu laboratorija. Tako je 2002. godine nabavljen primarni etalon za umjeravanje mjerila tlaka, tlačna vaga te primarni etalon s generatorom za umjeravanje mjerila prizemnog ozona. Godinu dana nakon toga uspostavljen je kontinuirani nadzor uvjeta okoliša u laboratoriju s automatskim prikupljanjem i arhiviranjem svih podataka mjerenja, a 2004. nabavljen je primarni sustav za umjeravanje mjerila temperature koji osigurava sljedivost do ITS-90. Osim umjeravanja analizatora ozona, u okviru Phare 2006 projekta Europske unije, „Uspostava sustava praćenja i upravljanja kakvoćom zraka“, laboratorij je opremljen etalonskim sustavom za umjeravanje analizatora sumporovog dioksida, ugljikovog monoksida, dušikovih oksida, benzena te hlapivih organskih spojeva.

Nakon reorganizacije laboratorija s ciljem zadovoljavanja zahtjeva norme HRN EN ISO/IEC 17025, 2008. godine, poslovi vezani uz automatske meteorološke sustave prebačeni su u drugu službu, a dotadašnji METLAB postaje Samostalni odjel za umjerni laboratorij (SOUL). Zadnjim preustrojem Državnog hidrometeorološkog zavoda 2013. godine, Samostalni odjel za umjerni laboratorij postaje Samostalna služba za umjerni laboratorij (zadržana kratica SOUL) s dva odjela: Odjel umjernog laboratorija za meteorološka i hidrološka mjerila i Odjel umjernog laboratorija za mjerila kvalitete zraka.

Zadnjih godina SOUL nastavlja ulagati u modernizaciju opreme kroz nabavu novih etalona za umjeravanje mjerila brzine strujanja. Nabavljeni su nova termokupka za umjeravanje platinastih otporničkih termometara i suhi temperaturni stabilizacijski blok za umjeravanje termometara koji nisu otporni na tekućine. Nabavom apsolutnog referentnog radiometra 2013. godine kao primarnog etalona za Sunčevo zračenje, SOUL je ostvario izravan međunarodno sljediv sustav do Svjetskog radijacijskog centra u Davosu (Švicarska). Završen je proces modernizacije etalonske oprema za umjeravanje mjerila Sunčevog zračenja. U 2015. godini nadopunjen je i sustav za umjeravanje mjerila tlaka novim generatorom i kalibratorom tlaka.

Od 2012. godine SOUL je akreditirani umjerni laboratorij prema normi HRN EN ISO/IEC 17025 za umjeravanje analizatora ozona i mjerila temperature (termometri s direktnim očitanjem s termoparovima kao osjetnicima, termometri s direktnim očitanjem s platinastim otporničkim osjetnicima i stakleni termometri rastezanja), a od 2014. godine područje akreditacije je prošireno na umjeravanje analizatora ugljikovog monoksida i umjeravanje platinastih otporničkih termometara. S ciljem stalnog podizanja kvalitete rada, 2015. godine područje akreditacije dodatno je prošireno na umjeravanje mehaničkih termometara sa zapisom kao i na umjeravanje analizatora sumporovog dioksida, analizatora dušikovih oksida, plinskih mješavina ugljikovog monoksida u sintetičkom zraku, plinskih mješavina sumporovog dioksida u sintetičkom zraku i plinskih mješavina dušikovog monoksida u dušiku te su tako akreditacijom obuhvaćene sve metode umjeravanja koje provodi SOUL iz područja kvalitete zraka i umjeravanja mjerila temperature. Od 2016. godine područje akreditacije obuhvaća i umjeravanje pretvornika tlaka s električnim izlazom, manometara s digitalnim pokazivanjem i opružnih manometara.

SOUL je trenutno akreditiran za ukupno 17 metoda umjeravanja, a u planu je proširenje akreditacije i na metode umjeravanja ostalih parametara unutar djelokruga laboratorija. Nabavkom standardnog referentnog fotometra (SRP broj 58) u kolovozu 2016. godine DHMZ je postao tek treći meteorološki institut u Europi a Republika Hrvatska 27 država svijeta koja na taj način osigurava nacionalnu sljedivost mjerenja ozona. U 2016. godini SOUL je prijavio proširenje akreditacije na umjeravanje mjerila relativne vlažnosti i umjeravanje analizatora sumporovodika nakon nabavke referentnog analizatora. U istoj godini nabavio je još jedan suhi temperaturni stabilizacijski blok za umjeravanje termometara.

U skladu sa zahtjevima norme HRN EN ISO/IEC 17025 i preporukama Svjetske meteorološke organizacije, laboratorij aktivno i uspješno sudjeluje u svim usporedbenim ispitivanjima i umjeravanjima koja se održavaju u okviru Svjetske meteorološke organizacije, Svjetske zdravstvene organizacije te Europske komisije (CARDS 2006, WMO-EARS 2008, IPA 2011, ARSO 2011, EC-JRC 2011-2013-2015, WMO-IPC-PMOD 2005-2010-2015, WMO-RAVI-2016...). U skladu s mogućnostima SOUL i organizira pojedine međulaboratorijske usporedbe kao pilot-laboratorij.

Samostalna služba za umjerni laboratorij Državnog hidrometeorološkog zavoda obavlja umjeravanja u akreditiranom i neakreditiranom području mjerila za zavodske potrebe i za potrebe različitih vanjskih korisnika (HEP, HAC, HC, HKZP, HZTM, Petrokemija, Kraš, ...).

POTVRDA O AKREDITACIJI


Osiguranje sljedivosti umjeravanja SOUL-a
Parametar Sljedivost prema
Temperatura Sveučilište u Ljubljani, Fakultet za elektrotehniku, LMK,Slovenija
Nacionalni standard
Relativna vlažnost E+E, Linz, Austrija
Nacionalni standard
Tlak zraka Institut za metale i tehnologiju, LMT, Ljubljana, Slovenija
Nacionalni standard
Brzina strujanja E+E, Linz, Austrija
Nacionalni standard
Sunčevo zračenje PMOD – Davos, Švicarska
Svjetski radijacijski centar
Prizemni ozon National Institute of Standards and Technology
Svjetski standard – definicijski primarni etalon
Ugljikov monoksid Linde AG, München, Njemačka
Messer Tehnogas AD, Pančevo, Srbija
ČMI – Brno, Češka - Nacionalni standard
Sumporov dioksid Federalna agencija za okoliš d.o.o., Beč, Austrija
Češki metrološki institut – Brno, Češka
Nacionalni standard
Dušikovi oksidi Federalna agencija za okoliš d.o.o, Beč, Austrija
Češki metrološki institut – Brno, Češka
Nacionalni standard
Sumporovodik Ekonerg d.o.o.
Zagreb, Hrvatska

Sunčevo zračenje (0 – 1 400 W/m2)

Sunčevo zračenje predstavlja izračenu, elektromagnetskim i korpuskularnim putem prenesenu ili do nekog mjesta dozračenu Sunčevu energiju. Interes za prirodne izvore energije potiče mjerenja komponenti Sunčevog zračenja, a time i za umjeravanje osjetnika.
Osjetnici se mogu umjeravati ili u laboratorijskim uvjetima ili u stvarnim vanjskim uvjetima. Etalonski pirheliometar se umjerava svakih pet godina na međunarodnom usporedbenom umjeravanju u Davosu (Švicarska) koje organiziraju Svjetska meteorološka organizacija i Svjetski radijacijski centar. SOUL povremeno organizira i regionalne međuusporedbe osjetnika Sunčevog zračenja u Splitu.

Oprema:
  • Apsolutni radiometar PMO6-CC
  • Pyrgeometar CGR4
  • Etalonski pirheliometar
    Kipp&Zonen CH1
  • Etalonski pirheliometar
    Kipp&Zonen CHP1
  • Sekundarni standardni piranometar
    Kipp&Zonen CM11
  • Microtops II Sunphotometer
  • Microtops II Ozone Monitor
  • Multimetar
  • Stol za umjeravanje
  • Zakretni mehanizam
  • Sjenilo
  • Standardna lampa
Temperatura (-60 – 200 °C)

Temperatura je fizikalna veličina povezana sa srednjim slučajnim gibanjem molekula u nekom tijelu. Ona izražava koliko jedno tijelo odstupa od toplinske ravnoteže s drugim tijelom.
Mjerila temperature umjeravaju se realizacijom međunarodne temperaturne skale iz 1990. godine (ITS-90) preko fiksnih točaka i standardnih platinastih otporničkih termometara ili metodama usporedbe u termokupkama, termokomori ili suhim blokovima.

Oprema:
  • SPRT - ISOTECH 670/25,5 Ω
  • Otporni most TTI3
  • Termokupka ISOTECH 915
  • Termokupka Th. FRIEDRICHS
  • Termokomora VÖTSCH
  • Termokupka Fluke 7381
  • Suhi blok Fluke 9170
  • Suhi blok Ametek Jofra RTC-157
  • Ćelija trojne točke žive: -38.83440 °C
  • Ćelija trojne točke vode: 0.01000 °C
  • Ćelija tališta galija: 29.76460 °C
Relativna vlažnost (10 – 95 %)

Relativna vlažnost se u meteorologiji definira kao omjer stvarnog i ravnotežnog tlaka vodene pare izražen u postocima.

Relativna vlažnost se generira pomoću sustava za ovlaživanje/sušenje u higrokomori, gdje se umjeravanja obavljaju metodom usporedbe. Osim toga postoje i zasićene otopine različitih soli koje u maloj higrokomori stvaraju definicijsku relativnu vlažnost i omogućuju umjeravanje elektroničkih higrometara. Primarni etalon za relativnu vlažnost je dvo-tlačni jedno-temperaturni generator koji je definicijski etalon za relativnu vlažnost.

Oprema:
  • Higrokomora
  • Kalibrator Humor 20 E+E
  • Hygroclip S1
  • Generator vlage ETS
  • Zasićene otopine Rotronic AG
Tlak zraka (50 – 1 700 hPa)

Tlak je sila kojom masa podvrgnuta ubrzanju djeluje na jediničnu površinu.

U laboratoriju se tlak zraka generira definicijski kao sila na površinu, pomoću tlačne vage i gravitacijskog ubrzanja te različitih kombinacija utega, što predstavljaju definicijski etalon. Postoji i automatski sustav koji generira i umjerava željeni tlak, kao sekundarni etalon, a pomoću pumpe i radnih etalona stvaraju se uvjeti za umjeravanje u barokomorama.

Oprema:
  • Tlačna vaga RUSKA 2465
  • Kalibrator tlaka FLUKE RUSKA 7250i
  • Barometar SETRA 370
  • Barometar VAISALA PTB 220 TS
  • Barometar VAISALA PTB 330
  • Barokomora za aneroide
  • Barokomora za stanične barometre
  • Barokomora za barografe
  • Standardni utezi (1 mg - 1 kg)
Brzina strujanja (0 – 40 m/s)

Brzina vjetra je put čestica zraka prevaljen u jedinici vremena.
Za umjeravanje mjerila brzine strujanja koristi se etalonski osjetnik koji radi na principu temperaturnog efekta brzine strujanja na zagrijanu tvar. Umjeravanje se obavlja metodom usporedbe u zatvorenom aerodinamičkom tunelu na Građevinskom fakultetu.

Oprema:
  • Toplinski anemometar Kanomax 6162
  • Toplinski anemometar TSI 8360-M-GB
  • Toplinski anemometar TSI 8386-M-GB
  • Multimetar
  • Zatvoreni zračni tunel
    (Građevinski fakultet, Sveučilište u Zagrebu)
Prizemni ozon (0 – 500 nmol/mol)

Ozon je plin blijedo plave boje i specifičnog mirisa. U Zemljinoj stratosferi upija UV-B i UV-C komponente Sunčevog zračenja koje stoga ne dolaze do površine. Prizemni ozon je onečišćujuća tvar, a nastaje fotokemijskim reakcijama u donjem dijelu atmosferskog graničnog sloja. Vrlo je jak oksidans te već u malim koncentracijama iritira očnu sluznicu i dišne putove, dok pri visokim koncentracijama može biti smrtonosan.
Umjeravanje primarnog standarda TEI 49C PS u laboratoriju se obavlja sa standardnim referentnim fotometrom SRP 58 nakon kojeg se analizatori prizemnog ozona umjeravaju sa primarnim standardom TEI 49C PS.

Oprema:
  • Standardni referentni fotometar (SRP 58)
  • TEI 49C O3 Calibrator PS
  • Referentni analizator Thermo Scientific 49i
  • TEI 111 Generator čistog zraka
  • TEI 165 Generator ozona

Ugljikov monoksid (0 – 70 000 nmol/mol)

Ugljikov monoksid je plin bez boje i mirisa, a nastaje nepotpunim izgaranjem tvari koje sadrže ugljik. Jako je otrovan jer se veže za hemoglobin u krvi i otežava organizmu opskrbu kisikom.
Analizatori ugljikovog monoksida se umjeravaju izravnom metodom, usporedbom s certificiranim referentnim plinskim mješavinama poznate koncentracije plina te metodom razrjeđenja visoko koncentriranih plinskih cilindara čistim zrakom.
Laboratorij provodi i umjeravanje koncentracije plinskih mješavina ugljikovog monoksida u sintetičkom zraku.

Sumporov dioksid (0 – 300 nmol/mol)

Sumporov dioksid je plin bez boje, neugodna mirisa. U atmosferu dolazi prirodnim putem prilikom erupcije vulkana ili antropogeno izgaranjem sumpora iz fosilnih goriva i iz raznih industrijskih procesa. S dušikovim oksidima i ozonom tvori smog te je glavni uzročnih kiselih kiša. Šteti ljudskom organizmu jer oštećuje dišne organe, a posebno je otrovan za niže organizme.
Analizatori sumporovog dioksida umjeravaju se izravnom metodom, usporedbom s certificiranim referentnim plinskim mješavinama poznate koncentracije te metodom razrjeđenja visoko koncentriranih plinskih cilindara čistim zrakom. Laboratorij provodi i umjeravanje koncentracije plinskih mješavina sumporovog dioksida u sintetičkom zraku.

Dušikov monoksid (0 – 800 nmol/mol)
Dušikovi oksidi (0 -800 nmol/mol)

Dušikov monoksid je bezbojni plin, slabo topljiv u vodi, ne gori i ne podržava gorenje. U atmosferu dolazi prirodnim putem procesima električnog pražnjenja u munjama ili antropogeno sagorijevanjem fosilnih goriva. U zraku vrlo brzo oksidira i prelazi u dušikov dioksid, tamni, crveno-smeđi otrovni plin i jedan od velikih zagađivača zraka. Jako je otrovan, a ako reagira s vodom stvara nitratnu kiselinu koja ima korozivno djelovanje.
Analizatori dušikovih oksida umjeravaju se izravnom metodom, usporedbom s certificiranim referentnim plinskim mješavinama poznate koncentracije, te metodom razrjeđenja visoko koncentriranih plinskih cilindara čistim zrakom. Laboratorij provodi i umjeravanje koncentracije plinskih mješavina dušikovog monoksida u dušiku.

Sumporovodik (0 – 300 nmol/mol)

Sumporovodik je pri sobnoj temperaturi otrovan i zapaljiv plin bez boje, neugodna mirisa po pokvarenim jajima. Zbog vrlo neugodna mirisa, koji se osjeća u koncentracijama mnogo manjim od otrovnih, može ga se na vrijeme otkriti. Nastaje kod bakterijske razgradnje sumporovih spojeva bez nazočnosti kisika na mjestima kao što su kanalizacija, anoksični dijelovi sedimenata i drugdje. Pojavljuje se i u sastavu vulkanskih plinova, prirodnog plina, kao i u nekim izvorima vode. Topljiv je u vodi, pri čemu nastaje slaba sumporasta kiselina, koja tvori dvije vrste soli: hidrogensulfide i sulfide. Sumporovodik anestetički djeluje na živac njuha zbog čega može doći do gubitka osjeta za miris. Nastaje pri dobivanju nafte, prirodnoga plina i koksa pa se prerađuje u sumpor ili sumporov dioksid.
Analizatori sumporovodika umjeravaju se metodom razrjeđenja visoko koncentriranih plinskih cilindara čistim zrakom.


Umjeravanje metodom usporedbe:
  • Umjerna jedinica Horiba ASGU-370S
  • Mjerilo protoka Bronkhorst Fluical E-7102
  • Pročistač zraka s filtrima Innotec Airkat 6.1
  • Referentni analizator CO Horiba APMA-370
  • Referentni analizator SO2 Horiba APSA-370
  • Referentni analizator SO2 Thermo Scientific 43iTLE
  • Referentni analizator NOx Horiba APNA-370
  • Referentni analizator H2S Thermo Scientific 450i
  • CO u sintetičkom zraku – 4 000 000 nmol/mol
  • SO2 u sintetičkom zraku – 20 000 nmol/mol
  • NO u dušiku – 50 000 nmol/mol
  • H2S u sintetičkom zraku – 20 000 nmol/mol
Umjeravanje izravnom metodom pomoću plinskih mješavina:
  • CO u sintetičkom zraku– 10 000 nmol/mol
  • CO u sintetičkom zraku– 30 000 nmol/mol
  • CO u sintetičkom zraku– 70 000 nmol/mol
  • SO2 u sintetičkom zraku– 100 nmol/mol
  • SO2 u sintetičkom zraku– 200 nmol/mol
  • SO2 u sintetičkom zraku– 300 nmol/mol
  • NO u dušiku– 100 nmol/mol
  • NO u dušiku– 300 nmol/mol
  • NO u dušiku– 800 nmol/mol