Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы
(ВНИИМС)
Госстандарта России

РЕКОМЕНДАЦИЯ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЛАТИНОВЫЕ ПОВЫШЕННОЙ
ТОЧНОСТИ.

Методика градуировки
с помощью микропроцессорных калибраторов температуры серии ATC-R
и многоканальных микропроцессорных термометров

МИ 2623-2000

Информационные данные

РАЗРАБОТАНА ВНИИМС

ИСПОЛНИТЕЛИ: Васильев Е.В., Кузнецов С.Н., Игнатов А.А., Гнатюк С.В.

УТВЕРЖДЕНА ВНИИМС 22 декабря 2000 г.

ЗАРЕГИСТРИРОВАНА ВНИИМС 22 декабря 2000 г.

ВНЕСЕНО ИЗМЕНЕНИЕ № 1* от 5 мая 2002 г.

__________

*- выделено курсивом

Настоящая рекомендация распространяется на индивидуально градуируемые платиновые термопреобразователи сопротивления (далее - ТС) с номинальными значениями сопротивления при 0 °С равными 50, 100 и 500 Ом с длиной и диаметром монтажной части не менее 250 мм и не более 5 мм соответственно, прошедшие испытания на устойчивость к циклическим воздействиям температур по ГОСТ 6651-94, и удовлетворяющие критерию стабильности, предусмотренному в настоящей рекомендации, и устанавливает методику градуировки в диапазоне температур от минус 24 до 650 °С.

Настоящая рекомендация не распространяется на ТС, изменение сопротивления которых при 0 °С после испытаний на устойчивость к циклическим воздействиям температур превышает 0,02 °С для ТС с верхним пределом измерений до 250 °С, и 0,05 °С - для ТС с верхним пределом измерений до 650 °С.

Рекомендуемый межповерочный интервал: 1 год - для ТС с верхним пределом измерений не более 350 °с; 6 мес. - для ТС с верхним пределом измерений выше 350 °С.

1. Операции градуировки

1.1. При проведении градуировки ТС выполняют следующие операции:

- внешний осмотр (п. 6.1);

- определение сопротивления электрической изоляции (п. 6.2);

- получение исходных данных для построения градуировочной характеристики и их оценка (п. 6.3);

- построение индивидуальной градуировочной характеристики (п. 6.4);

- оценка погрешности градуировки (п. 6.5).

2. Средства градуировки

2.1. При градуировке применяют следующие средства измерений:

термометр сопротивления эталонный типа ЭТС-100, диапазон измерений от минус 196 до 660,32 °С, доверительная погрешность при доверительной вероятности 0,95 не более, °С: 0,05 (при -196 °С); 0,02 (при 0,01 °С); 0,04 (при 231,928 °С); 0,07 (при 419,527 °С); 0,15 (при 660,323 °С);

многоканальный прецизионный измеритель/регулятор температуры МИТ-8, предел допускаемой основной абсолютной погрешности (0,0005 + 10^-5 R) Ом;

калибратор температуры цифровой АТС-155А (В), диапазон (-27 ... +155) °С, погрешность: 0,19 °С (по внутр. термометру), 0,06 °С (со штатным ТС, только для мод. В), стабильность +0,02 °С, со сменными металлическими блоками сравнения диаметром 30 мм, длиной 150 мм;

калибратор температуры цифровой АТС-156А (В), диапазон 1 - 27 ... ±155) °С, погрешность: 0,19 °С (по внутр. термометру), 0,04 °С (со штатным ТС, только для мод. В), стабильность ±0,02 °С, со сменными металлическими блоками сравнении диаметром 30 мм, длиной 150 мм;

калибратор температуры цифровой АТС-157А (В), диапазон (-48 ... +155) °C, погрешность: 0,19 °С (по внутр. термометру), 0,04 °С (со штатным ТС, только для мод. В), стабильность ±0,02 °С, со сменными металлическими блоками сравнения диаметром 20 мм, длиной 150 мм;

калибратор температуры цифровой АТС-320А (В), диапазон (+33 ... +320) °С, погрешность: 0,26 °С (по внутр. термометру), 0,07 °С (со штатным ТС, только для мод. В), стабильность: 0,02 °С, со сменными металлическими блоками сравнения диаметром 30 мм, длиной 160 мм;

калибратор температуры цифровой АТС-650А (В), диапазон (+33 ... +650) °С, погрешность: 0,39 °С (по внутр. термометру), 0,11 °С (со штатным ТС, только для мод. В), стабильность: 0,03 °С, со сменными металлическими блоками сравнения диаметром 30 мм, длиной 160 мм;

персональный компьютер с процессором не ниже 486;

мегаомметр М4100/1, диапазон измерений 0 - 200 кОм, 0 - 20 МОм;

мультиметр цифровой М-838, основная погрешность в зависимости от измеряемой физической величины: (0,25 ÷ 2) %.

Примечание 1. Допускается применение других эталонных термометров сопротивления отечественного и зарубежного производства с аналогичными или лучшими метрологическими характеристиками.

Примечание 2. Применяемые при градуировке средства измерений должны иметь действующие свидетельства о поверке.

3. Требования безопасности и требования к квалификации

3.1. При проведении градуировки ТС соблюдают «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», утвержденные Госэнергонадзором, и требования, установленные ГОСТ 12.2.007.0-75.

3.2. При градуировке выполняют требования техники безопасности, изложенные в эксплуатационной документации на применяемые средства измерений.

3.3. К градуировке допускают лиц, имеющих необходимую квалификацию, обученных правилам техники безопасности и изучивших настоящую рекомендацию.

3.4. Не допускается прикасаться к соединительным проводам и токоведущим элементам поверяемого ТС в процессе измерений его электрического сопротивления изоляции.

3.5. Не допускается извлечение из калибратора серии ATC-R 650А, (В) эталонных и поверяемых ТС, нагретых до температур выше 450 °С, без предварительного медленного охлаждения до температуры 400 °С со скоростью не более 100 °С.

3.6. Во избежание возможных ожогов необходимо соблюдать осторожность при извлечении из калибраторов ТС, нагретых до высоких температур.

3.7. Запрещается класть нагретые до высоких температур ТС на легковоспламеняющиеся поверхности.

4. Условия градуировки

4.1. При проведении градуировки соблюдают следующие условия:

температура окружающего воздуха, °С 20 ± 5;

относительная влажность окружающего воздуха, % 30 - 80;

атмосферное давление, кПа 84,0 - 106,7;

напряжение питания, В

частота питающей сети, Гц 50 ± 1.

4.2. Средства градуировки должны быть защищены от вибраций и ударов.

5. Подготовка к градуировке

5.1. Перед началом градуировки проверяют качество заземления средств поверки и при необходимости заземляют их на внешний контур заземления.

5.2. Средства градуировки подготавливают к работе в соответствии с эксплуатационной документацией на них.

5.3. Изготавливают из входящего в комплект металлического блока, не имеющего расточенных каналов, двухканальный блок сравнения с двумя симметрично расположенными расточенными не сквозными каналами, обеспечивающими минимальный зазор (не более 0,05 мм) между внутренними стенками каналов и погружаемой частью эталонного и поверяемого ТС.

5.4. Проверяют целостность электрической цепи ТС с помощью мультиметра.

5.5. Подготавливают к работе многоканальный или двухканальный прецизионный микропроцессорный измеритель сопротивления и цифровой калибратор температуры в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

6. Проведение градуировки

6.1. Внешний осмотр

6.1.1. При внешнем осмотре проверяют отсутствие видимых механических повреждений и целостность внешних соединительных проводов.

6.1.2. Проверяют соответствие маркировки ТС требованиям соответствующих нормативных документов.

6.2. Определение сопротивления электрической изоляции

6.2.1. Подключают один из зажимов мегаомметра к предварительно соединенным между собой выводам ТС, а другой - к металлической защитной арматуре ТС. Измеряют сопротивление изоляции не менее двух раз при испытательном напряжении 100 В.

6.2.2. Значение электрического сопротивления изоляции ТС должно быть не менее 100 МОм при температуре 20 °С. ТС с электрическим сопротивлением изоляции, не удовлетворяющим данному требованию, дальнейшей поверке не подлежат.

6.3. Получение исходных данных для построения градуировочной характеристики ТС в заданном диапазоне градуировки и их оценка

6.3.1. Диапазоны градуировки ТС и номинальные значения температурных точек, в которых градуируются ТС, приведены в таблице 1.

Допускается градуировка ТС в более узких диапазонах измерений.

Таблица 1

6.3.2. Помещают эталонный и градуируемый ТС в каналы металлического блока сравнения, помещенного в калибратор, и подключают к многоканальному прецизионному микропроцессорному измерителю сопротивления.

6.3.3. Устанавливают температуру в калибраторе, соответствующую первой градуировочной точке. После десятиминутной выдержки ТС при установившейся температуре в калибраторе измеряют (не менее 10 отсчетов) сопротивления эталонного и градуируемого термометров и вычисляют средние арифметические значения сопротивления ТС.

6.3.4. Вычисляют температуру по среднему арифметическому значению сопротивления эталонного термометра.

6.3.5. Повторяют операцию по п.п. 6.3.3 и 6.3.4 в остальных температурных точках для данного диапазона градуировки (см. табл. 1), включая повторное измерение сопротивление ТС при температуре 0 °С.

6.3.6. По полученным средним арифметическим значениям температуры эталонного термометра и сопротивления градуируемого ТС по методу наименьших квадратов (МНК) рассчитывают отклонения экспериментальных данных от теоретической кривой, описываемой полиномом 2-й степени. По остаточным значениям оценивают качество полученных экспериментально градуировочных данных, и, в случае обнаружения грубых ошибок в какой-либо точке, повторяют градуировку ТС в данной температурной точке с последующей проверкой качества экспериментальных данных методом МНК.

6.4. Построение индивидуальной градуировочной характеристики ТС

6.4.1. Выбирают четыре пары экспериментально полученных значений для построения индивидуальной градуировочной характеристики ТС. Выбранные значения должны обязательно включать начало и конец диапазона градуировки ТС.

6.4.2. Рассчитывают коэффициенты аппроксимирующих уравнений зависимости сопротивления от температуры А, В (для t > 0) или А, В, С (для t < 0).

6.5. Оценка погрешности градуировки

6.5.1. Погрешность градуировки рассчитывают на основании анализа и оценки составляющих суммарной погрешности градуировки согласно МИ 2175-91.

7. Оформление результатов градуировки

7.1. При положительных результатах градуировки на ТС оформляют свидетельство о градуировке в соответствии с ПР 50.2.006.

В свидетельстве приводят следующие данные: дата выдачи свидетельства и срок его действия; номер ТС; фактические значения температуры и сопротивления ТС в градуируемых точках, коэффициенты А, В или А, В, С и значение R₀, а также значение R₀ измеренное после окончания градуировки ТС.

7.2. При отрицательных результатах градуировки ТС выдают извещение о непригодности с указанием причин в соответствии с ПР 50.2.006.

СОДЕРЖАНИЕ