Федеральное государственное унитарное предприятие
«Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы»
(ФГУП «ВНИИМС»)

Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

РЕКОМЕНДАЦИЯ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

ТЕРМОМЕТРЫ ЖИДКОСТНЫЕ СТЕКЛЯННЫЕ

Методика поверки
с помощью калибраторов температуры серии ATC-R
и цифрового прецизионного термометра DTI-1000
фирмы АМЕТЕK Denmark А/S, Дания

МИ 2966-2005

Москва 2005

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

СОДЕРЖАНИЕ

 

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящая рекомендация распространяется на термометры жидкостные стеклянные рабочие частичного погружения (далее - термометры) отечественного и зарубежного производства, соответствующие требованиям ГОСТ 28498, ГОСТ 400, ГОСТ 112 и техническим условиям предприятия-изготовителя, с ценой деления шкалы не менее 0,2 °С и длиной погружаемой части не менее 100 мм, и устанавливает методику их периодической поверки в диапазоне температур от минус 50 до 600 °С с помощью калибраторов температуры серии ATC-R и цифрового прецизионного термометра DTI-1000 фирмы АМЕТЕK Denmark А/S, Дания.

Межповерочный интервал - согласно эксплуатационной документации на термометры конкретных типов, но не более четырех лет.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

ГОСТ 28498-90 Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний.

ГОСТ 400-80 Термометры стеклянные для испытаний нефтепродуктов. Технические условия.

ГОСТ 112-78 Термометры метеорологические стеклянные. Технические условия.

ГОСТ 12.2.007.0-75 Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности.

ГОСТ 8.279-78 Государственная система обеспечения единства измерений. Термометры стеклянные жидкостные рабочие. Методика поверки.

ПР 50.2.006-94 Государственная система обеспечения единства измерений. Порядок проведения поверки средств измерений.

3 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

При проведении поверки выполняют следующие операции:

- внешний осмотр (п. 8.1);

- определение метрологических параметров (п. 8.2).

4 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

4.1 При поверке термометров могут применяться следующие средства поверки:

- калибратор температуры модели АТС-140А (В) (с внутренним резервуаром для жидкого теплоносителя и сменными металлическими блоками сравнения 160×Ø64): диапазон (-23 … +140) °С; погрешность установления заданной температуры по внутреннему термометру: ±0,2 °С (при работе с металлическими блоками), ±0,2 (±0,3) °С (при работе с жидким теплоносителем); погрешность канала измерений температуры со штатным ТС (только для исполнения «В»): ±0,04 °С; нестабильность поддержания температуры ±0,02 °С;

- калибратор температуры модели АТС-156А (В) (со сменными металлическими блоками сравнения 150×Ø30): диапазон (-27 … +155) °С; погрешность установления заданной температуры по внутреннему термометру: ±0,19 °С; погрешность канала измерений температуры со штатным ТС (только для исполнения «В»): ±0,04 °С; нестабильность поддержания температуры ±0,02 °С;

- калибратор температуры модели АТС-157 (В) (со сменными металлическими блоками сравнения 150×Ø20): диапазон (-48 … +155) °С; погрешность установления заданной температуры по внутреннему термометру: ±0,19 °С; погрешность канала измерений температуры со штатным ТС (только для исполнения «В»): ±0,04 °С; нестабильность поддержания температуры ±0,02 °С;

- калибратор температуры модели АТС-250А (В) (с внутренним резервуаром для жидкого теплоносителя и сменными металлическими блоками сравнения 160×Ø64): диапазон (+25 … +250) °С; погрешность установления заданной температуры по внутреннему термометру: ±0,3 °С (при работе с металлическими блоками), ±0,3 (±0,5) °С (при работе с жидким теплоносителем), погрешность канала измерений температуры со штатным ТС (только для исполнения «В»): ±0,07 °С; нестабильность поддержания температуры ±0,02 °С;

- калибратор температуры модели АТС-320А (В) (со сменными металлическими блоками сравнения 160×Ø30): диапазон (+30 … +320) °С; погрешность установления заданной температуры по внутреннему термометру: ±0,26 °С; погрешность канала измерений температуры со штатным ТС (только для исполнения «В»): ±0,07 °С; нестабильность поддержания температуры ±0,02 °С;

- калибратор температуры модели АТС-650А (В) (со сменными металлическими блоками сравнения 160×Ø30): диапазон (+30 … +650) °С; погрешность установления заданной температуры по внутреннему термометру: ±0,39 °С; погрешность канала измерений температуры со штатным ТС (только для исполнения «В»): ±0,11 °С; нестабильность поддержания температуры ±0,03 °С;

- термометр цифровой прецизионный DTI-1000 A(B) в комплекте с платиновым термопреобразователем сопротивления типа STS-100 А/В; диапазон измеряемых температур (-50 … +650) °С; предел допускаемой основной абсолютной погрешности: ±(0,03 ±ед. мл. р.) °С (в диапазоне от минус 50 до 400 °С); ±(0,06 ±ед. мл. р.) °С (в диапазоне от минус 50 до 650 °С).

- стеклянный вакуумный сосуд Дьюара емкостью 1 л.

4.2 Допускается применять при поверке другие типы эталонных термометров и прецизионные измерители температуры утвержденных типов, по своим характеристикам не уступающие указанным в п. 4.1.

4.3 Средства поверки следует выбирать исходя из следующего соотношения:

где: Δ этал - погрешность штатного ТС калибратора (эталонного термометра в комплекте с измерителем), Δ пов - погрешность поверяемого термометра.

5 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ И ТРЕБОВАНИЯ
К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ

5.1 При проведении поверки соблюдают «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», утвержденные Госэнергонадзором, и требования, установленные ГОСТ 12.2.007.0.

5.2 При поверке выполняют требования техники безопасности, изложенные в эксплуатационной документации на применяемые средства поверки.

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

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

5.5 При работе со ртутью в помещениях необходимо соблюдать «Санитарные правила при работе со ртутью, ее соединениями и приборами с ртутным заполнением» (СанПиН 4607).

5.6 При использовании при поверке калибраторов моделей АТС-140А (В), АТС-250А (В), применяемых в качестве жидкостных термостатов, запрещается использовать теплоноситель с температурой вспышки менее 260 °С.

5.7 Запрещается класть нагретые до высоких температур термометры на легковоспламеняющиеся поверхности.

5.8 После окончания работы перед выключением калибраторы температуры необходимо охладить до температуры не более 50 °С.

6 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

6.1 При проведении поверки 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.

6.2 Средства поверки и термометры должны быть защищены от вибраций и ударов.

7 ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

7.1 Средства поверки подготавливают к работе в соответствии с эксплуатационной документацией.

7.2 Поверяемые термометры перед поверкой выдерживают при температуре (20 ± 5) °С не менее 24 часов.

7.3 В случае использования при поверке калибраторов моделей АТС-156А (В), АТС-157А (В), АТС-320А (В), АТС-650А (В), а также моделей АТС-140А (В), АТС-250А (В) в качестве сухоблочных термостатов, выбирают или изготавливают металлический блок с двумя симметрично расположенными по диаметру каналами, обеспечивающими кольцевой зазор между внутренними стенками каналов и защитной арматурой эталонного термометра (не более 0,1 мм) и оболочкой поверяемого (не более 0,5 мм) термометров. При кольцевом зазоре 0,5 мм для улучшения теплопередачи его следует заполнить сухим мелкодисперсным порошком окиси алюминия (А1203).

7.4 В случае использования при поверке калибраторов моделей АТС-140А (В), АТС-250А (В) в качестве жидкостных термостатов изготовляют теплоизолирующие крышки с двумя отверстиями, которые необходимы при работе с жидким теплоносителем.

7.5 Подготавливают нулевой термостат (сосуд Дьюара) в соответствии с п. 4.5 ГОСТ 8.279.

8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

8.1 Внешний осмотр

При внешнем осмотре должно быть установлено соответствие термометров требованиям ГОСТ 28498, ГОСТ 400, ГОСТ 112, а также ТУ предприятия-изготовителя в части внешнего вида, маркировки и упаковки. Термометры, имеющие дефекты типа разрыва столбика термометрической жидкости в капилляре или трещины в стекле к поверке не допускают.

8.2 Определение метрологических параметров и характеристик

8.2.1 Определение положения точки 0 °С

Положение нулевой точки на шкале поверяемого термометра определяют в нулевом термостате (сосуде Дьюара).

8.2.1.1 Устанавливают термометр в разрыхленную смесь таким образом, чтобы нулевая точка была на 5 мм выше поверхности дробленого льда. Выдерживают термометр в нулевом термостате не менее 10 мин и проводят отсчитывание.

8.2.1.2 В процессе поверки необходимо контролировать состояние льдоводяной смеси в нулевом термостате при помощи эталонного термометра.

8.2.1.3 Положение нулевой точки после проведения поверки определяют только для термометров с ценой деления не более 0,2 °С.

8.2.2 Определение абсолютной погрешности

Абсолютную погрешность термометров определяют в поверяемых отметках шкалы методом сличения с эталонным термометром переходя от более низких температур к высоким, начиная с первой числовой отметки шкалы.

Поверяемые температурные отметки шкалы в зависимости от цены деления шкалы (кроме нулевой) выбирают в соответствии с таблицей 1:

Таблица 1

При проведении поверки:

- в калибраторах температуры серии ATC-R исполнения «А» в качестве эталонного термометра применяют цифровые прецизионные термометры DTI-1000 с первичным термопреобразователем сопротивления типа STS-100 A/В с длиной монтажной части 165, 250, 350 или 500 мм, и диаметром погружаемой части 4 или 6,35 мм;

- в калибраторах температуры серии ATC-R исполнения «В» в качестве эталонного термометра применяют внешний термопреобразователь сопротивления повышенной точности углового типа (STS-100 А901).

8.2.2.1 Определение абсолютной погрешности в сухоблочных калибраторах

8.2.2.1.1 Погружаемую часть поверяемого термометра помещают в соответствующий канал металлического блока до упора в дно блока. Эталонный термометр также погружают до упора в дно блока.

8.2.2.1.1.1 В тех случаях, когда невозможно обеспечить требуемую глубину погружения, при измерениях необходимо учитывать поправку на выступающий столбик.

8.2.2.1.1.2 При измерении средней температуры выступающего столбика используют вспомогательный термометр с погрешностью не более +0,1 °С. После установки вспомогательного термометра выжидают 10 - 15 мин до установления теплового равновесия. Перед началом отсчитывания по поверяемому термометру записывают показания вспомогательного термометра.

8.2.2.1.2 В соответствии с инструкцией по эксплуатации устанавливают температуру в калибраторе, соответствующую первой поверяемой температурной точке. После десятиминутной выдержки термометра при установившейся температуре в калибраторе поочередно снимают не менее 4-х показаний температуры эталонного термометра с дисплея калибратора (TRUE) или с DTI-1000, и поверяемого термометра. У поверяемых термометров показания снимают с точностью до 0,2 цены деления шкалы

8.2.2.1.3 Операции по п. 8.2.2.1.2 повторяют для остальных поверяемых отметок шкалы

8.2.2.2 Определение абсолютной погрешности в калибраторах моделей АТС-140А(В), АТС-250А(В), используемых в качестве жидкостных термостатов

8.2.2.2.1 Эталонный и поверяемый термометры помещают через отверстия теплоизолирующей крышки в резервуар с жидким теплоносителем.

Поверяемый термометр погружают в резервуар не менее, чем на глубину, установленную в технической документации на термометр конкретного типа, но не менее 100 мм.

При этом, по возможности, следует обеспечить одинаковую глубину погружения эталонного и поверяемого термометров, но не менее 100 мм (для Ø4 мм) и 110 мм (для Ø6,35 мм) для штатных эталонных термометров калибратора.

В соответствии с инструкцией по эксплуатации на калибраторы уровень заполнения резервуара жидким теплоносителем определяется верхним пределом диапазона измерений поверяемых термометров.

8.2.2.2.2 Проводят операции по п.п. 8.2.2.2.1.2 - 8.2.2.2.1.3 повторяют для остальных значений температуры.

9 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

9.1 Расчет абсолютной погрешности

В каждой поверяемой отметки шкалы погрешность термометров Δt (°С) определяют по формуле:

где:  - среднее арифметическое значение температуры поверяемого термометра;

 - среднее арифметическое значение температуры эталонного термометра, °С.

Абсолютные погрешности поверяемых термометров во всех поверяемых точках не должны превышать пределов допускаемых погрешностей, установленных в ГОСТ 28498, ГОСТ 400, ГОСТ 112.

Если абсолютная погрешность термометров превышает допустимые значения - термометр бракуют.

9.2 Расчет поправок

Поправки к показаниям поверяемого термометра для каждой поверяемой отметки шкалы определяют как разность между действительным значением температуры по эталонному термометру и значением температуры поверяемого термометра.

Поправки к показаниям поверяемых термометров по абсолютному значению не должны превышать предельных допускаемых значений погрешности, установленных в нормативных документах на поверяемые термометры.

9.2.1 Поправку Δt_СТ в °С на выступающий столбик вычисляют по формуле:

где: γ - коэффициент видимого теплового расширения термометрической жидкости в стекле (см. таблицу 2);

t - температура по эталонному термометру, °С;

t₁ - средняя температура выступающего столбика жидкости, определенная вспомогательным термометром, °С;

n - число градусных отметок, соответствующее высоте выступающего столбика (значение и округляют до целого числа градусов).

Таблица 2

9.2.2 Если при поверке термометра, предназначенного для работы с неполным погружением, средняя температура выступающего столбика отличается от средней температуры выступающего столбика при градуировке, то поправку вычисляют по следующей формуле:

где: tʹ - температура выступающего столбика при градуировке термометра, °С;

tʹʹ - средняя температура выступающего столбика во время поверки, °С.

Если на термометре, отградуированном при неполном погружении, не указана температура выступающего столбика, при которой была проведена градуировка, то считают, что градуировку проводили при температуре выступающего столбика, равной 20 °С.

10 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

10.1 Данные, полученные при определении погрешности и поправок поверяемых термометров, заносят в протокол или журнал поверки.

10.2 Положительные результаты поверки оформляют свидетельством о поверке в соответствии с ПР 50.2.006 с указанием поправок в поверяемых отметках.

10.3 При отрицательных результатах поверки термометры к применению не допускают, свидетельство о поверке аннулируют и выдают извещение о непригодности с указанием причин в соответствии с ПР 50.2.006.

11 БИБЛИОГРАФИЯ

СанПиН 4607-88 Санитарные правила при работе со ртутью, ее соединениями и приборами с ртутным заполнением.