ГОСТ Р 8.624-2006 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Термометры сопротивления из платины, меди и никеля. Методика поверки.
ГОСТ Р 8.624-2006
Группа Т88.2
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственная система обеспечения единства измерений
ТЕРМОМЕТРЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗ ПЛАТИНЫ, МЕДИ И НИКЕЛЯ
Методика поверки
State system for ensuring the uniformity of measurements. Platinum, copper
and nickel resistance thermometers. Verification methods
ОКС 17.200.20
Дата введения 2008-01-01
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И.Менделеева" (ФГУП "ВНИИМ им. Д.И.Менделеева") и Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы" ("ВНИИМС")
2 ВНЕСЕН Управлением метрологии Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2006 г. N 344-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на термометры сопротивления (далее - ТС) по ГОСТ Р 8.625, предназначенные для измерения температуры от минус 200 °С до плюс 850 °С или в части данного диапазона, и устанавливает методику их первичной и периодической поверок. В соответствии с настоящим стандартом могут быть поверены также чувствительные элементы (далее - ЧЭ) ТС, используемые в качестве средств измерений температуры.
Методика построения индивидуальной зависимости сопротивление-температура для ТС, требования к точности которых отличаются от требований ГОСТ Р 8.625, приведена в приложении А.
Значения температуры в настоящем стандарте соответствуют Международной температурной шкале 1990 г. МТШ-90 [1].
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 8.625-2006 Термометры сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ 12.2.007.0-75 Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 8.625, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 поверка термометра сопротивления: Установление пригодности ТС к применению на основании контроля соответствия основных характеристик требованиям, установленным ГОСТ Р 8.625 и техническими документами изготовителя.
3.2 градуировка термометра сопротивления: Определение сопротивления ТС при нескольких заданных значениях температуры (в градуировочных точках) в целях построения индивидуальной зависимости сопротивления ТС от температуры.
3.3 эталонный [образцовый] термометр: Термометр любого типа (термометр сопротивления, термоэлектрический преобразователь, жидкостный стеклянный термометр и т.д.), поверенный путем прямой или опосредованной передачи размера единицы от государственного первичного эталона единицы температуры и используемый для поверки ТС.
3.4 термостат: Устройство для воспроизведения и поддержания температуры в определенном объеме с нормированной однородностью в пространстве и стабильностью во времени.
3.5 калибратор: Термостат, снабженный встроенным эталонным [образцовым] термометром и дисплеем для отсчета значений воспроизводимой температуры.
Примечания
1 Термостаты и калибраторы подразделяют в зависимости от вида термостатируемой среды на жидкостные, сухоблочные и флюидные.
2 Калибраторы могут быть использованы как термостаты для поверки ТС сличением с внешним эталонным [образцовым] термометром.
3.6 реперная точка: Температура, характеризующая состояние равновесия различных фаз чистых веществ или смеси чистых веществ.
3.7 неопределенность измерений: Параметр, связанный с результатом измерений и характеризующий рассеяние значений, которые могли бы быть обоснованно приписаны измеряемой величине.
Примечания
1 Термины по 3.7-3.10 соответствуют РМГ 43 [2] и стандарту ЕА-4/02 [З].
2 Сопоставление неопределенности измерений и оценок характеристик погрешности - в соответствии с РМГ 43 [2].
Примечание - Различают два метода оценивания стандартной неопределенности: "по типу А" и "по типу В":
- метод оценивания по типу А - оценивание неопределенности путем статистического анализа результатов многократных измерений;
- метод оценивания по типу В - оценивание неопределенности иным, чем статический анализ результатов измерений, способом.
Примечание - Суммарная стандартная неопределенность измерения сопротивления (температуры), оцениваемая в соответствии с настоящим стандартом, равна квадратному корню из суммы квадратов стандартных неопределенностей, входящих в бюджет неопределенности измерений.
3.11 неопределенность поверки термометра сопротивления: Неопределенность результата измерения сопротивления ТС при заданной температуре (в градуировочной точке).
Примечание - Неопределенность поверки ТС в диапазоне температур - максимальная из неопределенностей результатов измерения сопротивления ТС во всех градуировочных точках в пределах диапазона.
3.12 бюджет неопределенности измерений: Сводная таблица составляющих суммарной стандартной неопределенности измерений.
3.13 нестабильность эталонного [образцового] термометра за межповерочный интервал: Изменение сопротивления термометра в температурном эквиваленте при температуре тройной точки воды за интервал времени между двумя последовательными поверками.
4 Общие положения
4.1 ТС подвергают первичной и периодической поверкам в аккредитованных в установленном порядке поверочных лабораториях. Первичную поверку совмещают с приемосдаточными испытаниями ТС, если ее выполняют в аккредитованной на право проведения поверки лаборатории предприятия-изготовителя. Периодичность поверки, устанавливаемая техническими документами на ТС конкретного типа, зависит от стабильности ТС и условий его эксплуатации.
4.2 Поверка ТС на соответствие требованиям ГОСТ Р 8.625 должна включать в себя проверку отклонения зависимости сопротивление-температура ТС от номинальной статической характеристики (НСХ). Перечень операций поверки приведен в разделе 5.
4.3 Градуировку ТС в нескольких градуировочных точках в целях построения индивидуальной зависимости сопротивление-температура проводят как составную часть поверки для платиновых ТС, требования к точности которых отличаются от требований ГОСТ Р 8.625. Рекомендуемая методика построения индивидуальной зависимости сопротивление-температура приведена в приложении А.
4.4 Периодическая поверка ТС, демонтаж которых невозможен или нежелателен, может быть осуществлена по специально разработанным и утвержденным в установленном порядке методикам, включающим в себя компьютерный многопараметрический сравнительный анализ показаний группы ТС в процессе эксплуатации, сравнение ТС в условиях эксплуатации с временно вмонтированным в измерительный канал эталонным термометром и т.п. Методы бездемонтажной поверки настоящий стандарт не рассматривает.
5 Операции поверки
При проведении поверки выполняют операции, указанные в таблице 1.
Таблица 1 - Операции поверки
|
|
|
|
|
Наименование операции | Раздел, подраздел ГОСТ Р 8.625 (требования) | Подраздел настоящего стандарта (методика) | Обязательность проведения поверки | |
|
|
| первичной | периодической |
Внешний осмотр, проверка маркировки и комплектности | 9
10 | 10.1 | + | + |
Проверка электрического сопротивления изоляции ТС при температуре (20±5) °С | 6.3 | 10.2 | + | + |
Проверка отклонения сопротивления ТС от НСХ при температуре в диапазоне от -5 °С до +30 °С | 5.5, 5.6 | 10.3 | + | + |
Проверка отклонения сопротивления ТС от НСХ при температуре в диапазоне от 90 °С до 103 °С | 5.5, 5.6 | 10.4 | + | + |
Примечания
1 Четвертую операцию проводят только для ТС классов АА, А и В.
2 По согласованию с заказчиком проверка отклонения сопротивления ТС от НСХ может быть проведена также в дополнительных температурных точках, например при температурах верхнего и нижнего пределов диапазона измерений. | ||||
6 Средства поверки
6.1 Для поверки ТС применяют следующие основные средства поверки:
- эталонные (образцовые) термометры;
- термостаты;
- калибраторы;
- установки для реализации реперных точек;
- приборы для измерения сопротивления ТС и регистрации показаний эталонных ТС;
- приборы для измерения электрического сопротивления изоляции между выводами и защитным корпусом ТС.
6.2 Вспомогательное оборудование, такое как штативы, защитные экраны, защитные очки, перчатки, стеклянные и кварцевые пробирки, сосуды Дьюара и т.п., должно быть использовано при необходимости для обеспечения удобства и безопасности проведения измерений и в соответствии с инструкциями по применению средств измерений конкретных типов.
6.3 Эталонные [образцовые] термометры сопротивления
Должны быть использованы отечественные и импортные ТС, внесенные в Государственный реестр средств измерений Российской Федерации и имеющие действующие свидетельства о поверке, расширенная неопределенность градуировки которых, указанная в свидетельстве о поверке (или в нормативно-технических документах), не превышает 1/3 допуска поверяемых ТС при температурах поверки. Важной характеристикой при выборе эталонного ТС является его нестабильность за межповерочный интервал, учитываемая при расчете расширенной неопределенности поверки.
Примечание - Если в свидетельстве о поверке эталонного ТС указана доверительная погрешность при доверительной вероятности 95%, то она не должна превышать 1/3 допуска поверяемых ТС.
6.4 Термостаты и калибраторы
6.4.1 Для поверки ТС должны быть применены жидкостные переливные термостаты или жидкостные и флюидные термостаты других типов, имеющие действующее свидетельство о поверке или действующий аттестат испытательного оборудования и отвечающие следующим требованиям:
- неравномерность температуры в рабочем объеме термостата - не более 1/5 допуска поверяемых ТС;
- нестабильность поддержания температуры как минимум за 30 мин - не более 1/5 допуска поверяемых ТС.
Примечание - В приложении Б представлены рекомендуемые заполняющие среды для жидкостных термостатов в зависимости от диапазона температур (по стандарту АСТМ Е 644-04 [4]).
6.4.2 Для поверки ТС при температуре 0 °С допускается применять сосуды Дьюара и нулевые термостаты, наполненные смесью льда и воды. Неравномерность температуры в рабочем объеме термостата не должна превышать ±0,01 °С.
6.4.3 Для поверки ТС допускается применять сухоблочные термостаты и калибраторы, соответствующие следующим требованиям:
- каналы в выравнивающем блоке должны иметь изотермическую зону (зону с нормированным температурным градиентом) длиной не менее длины чувствительного элемента поверяемого ТС, в любом случае не менее 40 мм. Точное расположение зоны должно быть указано в документах на термостат;
- нестабильность поддержания температуры в канале блока за время не менее 30 мин после установления стационарного режима термостата должна быть не более 1/5 допуска поверяемых ТС;
- расхождение значений температуры между каналами блока (горизонтальный перепад температуры) должно быть не более 1/5 допуска поверяемых ТС;
- вертикальный перепад температуры в изотермической зоне блока не должен превышать 1/3 допуска поверяемых ТС, неравномерность температуры на длине ЧЭ - не более 1/5 допуска поверяемых ТС;
- расширенная неопределенность воспроизведения температуры калибратором (установленная при поверке калибратора) не должна превышать 1/3 допуска поверяемых ТС.
При применении сухоблочного термостата для поверки ТС должны быть выполнены также следующие требования (соответствующие международному стандарту ЕА-10/13 [5]):
- в диапазоне температур от минус 80 °С до плюс 660 °С внутренний диаметр канала в блоке должен отличаться от внешнего диаметра поверяемого термометра не более чем на 0,5 мм. В диапазоне температур свыше 660 °С допускается различие диаметров до 1 мм. Для улучшения теплового контакта рекомендуется использовать различные теплопроводящие вещества, указанные в документах на термостат;
- глубина погружения ТС в блок должна быть по крайней мере в 15 раз больше, чем диаметр ТС плюс длина ЧЭ. Сухоблочные термостаты (калибраторы) рекомендуется использовать для поверки ТС, диаметр которых не более 6 мм. Если термостат используют для поверки ТС диаметром более 6 мм, необходимы дополнительные исследования неопределенности, вызванной теплоотводом по корпусу термометра в окружающую среду, которые должны быть проведены при поверке калибратора по требованию заказчика для всех предполагаемых диаметров поверяемых ТС;
- условия поверки ТС должны быть максимально приближены к условиям, в которых была проведена поверка термостата (теплопроводящие вещества, средства для изоляции выравнивающего блока сверху, число одновременно поверяемых ТС).
6.5 Аппаратура для реализации реперных точек
6.5.1 Для поверки ТС в диапазоне температур от минус 5 °С до плюс 30 °С рекомендуется использовать следующие реперные точки МТШ-90 [1]:
- тройную точку воды (0,01 °С);
- точку плавления галлия (29,7646 °С).
6.5.2 Для реализации тройной точки воды должна быть использована ампула тройной точки воды, установленная в нулевой термостат или сосуд Дьюара. Допускается использовать жидкостные термостаты, имеющие действующее свидетельство о поверке или действующий аттестат испытательного оборудования, для которых нестабильность поддержания температуры и неравномерность температуры в рабочем объеме не превышает ±0,01 °С.
6.5.3 Для реализации точки плавления галлия должна быть использована установка, включающая в себя ампулу с заплавленным галлием (чистота галлия не менее 99,9999% по объему), установленную в термостат или калибратор. Ампула должна быть поверена с помощью эталонных ТС. Термостат должен иметь действующее свидетельство о поверке или действующий аттестат испытательного оборудования. Установка должна обеспечить воспроизводимость температуры фазового перехода не более ±0,001 °С.
Примечание - Основные принципы реализации фазовых переходов изложены в документе Международного бюро мер и весов "Дополнительная информация к шкале МТШ-90" [6].
6.5.4 Для поверки в диапазоне температур от 90 °С до103 °С допускается применять паровой термостат, имеющий действующее свидетельство о поверке или действующий аттестат испытательного оборудования, для которого нестабильность поддержания температуры составляет не более ±0,03 °С.
6.6 Измерительная аппаратура
6.6.1 Для измерения сопротивления эталонных и поверяемых ТС должны быть применены мосты постоянного и переменного токов, цифровые мультиметры, многоканальные прецизионные измерители температуры, установки типа автоматизированное рабочее место для поверки термометров сопротивления (АРМ ПТС), внесенные в Государственный реестр средств измерений Российской Федерации, расширенная неопределенность измерений сопротивления которых не превышает 1/10 допуска поверяемых ТС (в эквиваленте сопротивления).
6.6.2 Для измерения сопротивления эталонных и поверяемых ТС могут быть также применены электроизмерительные установки, включающие в себя прецизионные вольтметры и потенциометры, источники тока, образцовые меры сопротивления, коммутирующие средства и переключатели. Расширенная неопределенность измерения сопротивления с учетом характеристик всех приборов, входящих в состав установки, не должна превышать 1/10 допуска поверяемых ТС (в эквиваленте сопротивления).
6.6.3 Если для поверки применяют измерители температуры со встроенной программой, позволяющей отсчитывать показания в единицах температуры или отклонения температуры от НСХ, то неопределенность измерения, выполненного с использованием таких измерителей, не должна превышать 1/10 допуска поверяемых ТС.
6.6.4 Если в качестве эталонного термометра используют не ТС, а термометр другого типа (термоэлектрический преобразователь, жидкостный стеклянный термометр и т.д.), то необходимы соответствующие методы отсчета показаний и измерительные приборы.
6.7 Для измерения электрического сопротивления изоляции между выводами и защитным корпусом ТС должны быть применены мегомметры типов Ф4102/01-1М, Е6-17 или другие измерительные приборы с верхним пределом измерения не ниже 500 МОм и пределом погрешности, не превышающим ±5%.
6.8 Перед использованием средств поверки ТС необходимо провести расчет ожидаемой расширенной неопределенности поверки ТС по данным свидетельств о поверке термостата или калибратора и о поверке всех остальных используемых средств измерений по методике, изложенной в разделе 11. Рассчитанная расширенная неопределенность поверки ТС (или предел погрешности поверки) должна быть в два раза меньше требуемого допуска ТС по ГОСТ Р 8.625. Пример оценивания расширенной неопределенности поверки ТС класса А при температуре 95 °С в лаборатории с использованием жидкостного термостата приведен в приложении В. Пример оценивания расширенной неопределенности градуировки ТС в сухоблочном термостате при температуре 400 °С приведен в приложении Г.
7 Условия поверки и требования к квалификации поверителей
7.1 При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:
- температура воздуха в помещении, предназначенном для поверки, должна быть (20±5) °С; относительная влажность не более 80%; атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа;
- вибрация, тряска, удары, магнитные поля, кроме земного, влияющие на работу эталонных ТС и других средств поверки, должны быть исключены;
- напряжение питания сети должно быть в пределах, установленных эксплуатационными документами на средства поверки.
7.2 К проведению поверки должны быть допущены лица, имеющие необходимую квалификацию и аттестованные в качестве поверителей.
8 Требования безопасности
8.1 Должны быть соблюдены требования ГОСТ 12.2.007.0.
8.2 Следует соблюдать осторожность при работе с масляными и солевыми термостатами, не допускать попадания влаги в рабочую среду.
8.3 Запрещается трогать нагретый ТС руками и класть его на легковоспламеняющиеся поверхности.
8.4 При использовании сжиженных газов необходимо соблюдать осторожность и не допускать попадания жидких газов на открытые участки тела. При заполнении сосудов Дьюара и извлечении из них охлажденных ТС необходимо пользоваться хлопчатобумажными перчатками.
8.5 При работе со стеклянными сосудами Дьюара необходимо пользоваться защитными очками. Не допускается уплотнять лед в стеклянных сосудах металлическими и остроконечными предметами.
9 Подготовка к поверке
9.1 Проверка документации
Перед проведением поверки проверяют наличие: инструкций по эксплуатации средств поверки, аттестатов испытательного оборудования, свидетельств о поверке средств измерений, паспорта, клейма или свидетельства о предыдущей поверке ТС.
9.2 Подготовка средств поверки
Все средства поверки, такие как термостаты, калибраторы, установки для реализации реперных точек, измерительные приборы, должны быть подготовлены к работе в соответствии с инструкциями по их эксплуатации. Должно быть обеспечено правильное заземление приборов и должны быть выполнены все требования безопасности.
9.3 Экспериментальная оценка неопределенности единичного измерения сопротивления в условиях конкретной поверочной лаборатории
9.3.1 Неопределенность единичного измерения сопротивления определяют при температурах, близких к градуировочным точкам, отдельно для ТС различных номинальных сопротивлений, поверяемых в данной лаборатории. Допускается использовать термостатированные меры сопротивления с номинальными значениями, близкими к номинальным значениям поверяемых ТС.
10 Проведение поверки и обработка результатов поверки
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.