ГОСТ 6651-2009 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний.
ГОСТ 6651-2009
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Государственная система обеспечения единства измерений
ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗ ПЛАТИНЫ, МЕДИ И НИКЕЛЯ
Общие технические требования и методы испытаний
State system for ensuring the uniformity of measurements. Platinum, copper and nickel resistance resistive temperature transducers. General requirements and test methods
МКС 17.200.20
Дата введения 2011-01-01
Предисловие
Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии имени Д.И.Менделеева" (ФГУП "ВНИИМ им.Д.И.Менделеева") Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 10 ноября 2009 г. N 36)
За принятие проголосовали:
|
|
|
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97 | Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97 | Сокращенное наименование национального органа по стандартизации |
Азербайджан | AZ | Азстандарт |
Армения | AM | Минэкономики Республики Армения |
Беларусь | BY | Госстандарт Республики Беларусь |
Казахстан | KZ | Госстандарт Республики Казахстан |
Киргизия
| KG | Кыргызстандарт |
Молдова | MD | Молдова-Стандарт |
Россия | RU | Росстандарт |
Таджикистан | TJ | Таджикстандарт |
Узбекистан | UZ | Узстандарт |
Украина | UA | Минэкономразвития Украины |
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. N 1120-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 6651-2009 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации 1 января 2011 г.
5 ВЗАМЕН ГОСТ 6651-94
6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2019 г.
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.
В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает общие технические требования к техническим термопреобразователям сопротивления (далее - ТС), чувствительные элементы (далее - ЧЭ) которых изготовлены из платины, меди и никеля, и методы их испытаний. Требования к классу допуска и стабильности распространяются также на ЧЭ ТС. Стандарт распространяется на ТС, предназначенные для измерения температуры от минус 200°С до плюс 850°С или в части данного диапазона.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 8.461 Государственная система обеспечения единства измерений. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Методика поверки
ГОСТ 9.014 Единая система защиты от коррозии и старения. Временная противокоррозионная защита изделий. Общие требования
ГОСТ 356 Арматура и детали трубопроводов. Давления номинальные, пробные и рабочие. Ряды
________________
ГОСТ 14192 Маркировка грузов
________________
ГОСТ 15150 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
ГОСТ 27883-88 Средства измерения и управления технологическими процессами. Надежность. Общие требования и методы испытаний
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ 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 следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 термопреобразователь сопротивления; ТС: Средство измерений температуры, состоящее из одного или нескольких термочувствительных элементов сопротивления и внутренних соединительных проводов, помещенных в герметичный защитный корпус, внешних клемм или выводов, предназначенных для подключения к измерительному прибору.
Примечание - В состав ТС могут входить конструктивно связанные с ним монтажные и коммутационные средства.
3.2 чувствительный элемент термопреобразователя сопротивления; ЧЭ: Резистор, выполненный из металлической проволоки или пленки с выводами для крепления соединительных проводов, имеющий известную зависимость электрического сопротивления от температуры и предназначенный для использования в термопреобразователях сопротивления.
3.3 защитный корпус: Конструктивный элемент термопреобразователя сопротивления, обеспечивающий его механическую прочность и устойчивость к воздействию внешней среды, как правило, представляющий собой заваренную с одной стороны металлическую трубку с приспособлениями для монтажа термопреобразователей сопротивления или без этих приспособлений.
3.4 длина монтажной части термопреобразователя сопротивления: Для термопреобразователя сопротивления с неподвижным штуцером или фланцем - расстояние от рабочего конца защитного корпуса до опорной плоскости штуцера или фланца; для термопреобразователя сопротивления с подвижным штуцером или фланцем, а также без штуцера или фланца - расстояние от рабочего конца защитной арматуры до головки, а при ее отсутствии - до мест заделки выводов проводников.
3.5 длина погружаемой части термопреобразователя сопротивления: Максимально возможная глубина погружения термопреобразователя сопротивления в среду при температуре верхнего предела рабочего диапазона без нарушения работоспособности термопреобразователя сопротивления.
Примечание - Для ТС с монтажными элементами длина погружаемой части ТС равна длине монтажной части ТС.
3.6 минимальная глубина погружения термопреобразователя сопротивления: Такая глубина погружения термопреобразователя сопротивления в среду с однородным распределением температуры, что при дальнейшем погружении показания термопреобразователя сопротивления не изменяются более чем на 1/5 допуска соответствующего класса, а сопротивление термопреобразователя сопротивления при этом остается в пределах допуска.
3.7 диапазон измерений термопреобразователя сопротивления: Диапазон температур, в котором выполняется нормированная в соответствии с настоящим стандартом зависимость сопротивления термопреобразователя сопротивления от температуры в пределах соответствующего класса допуска.
3.8 рабочий диапазон температур термопреобразователя сопротивления: Диапазон температур, находящийся внутри диапазона измерений или равный ему, в пределах которого изготовителем установлены показатели надежности термопреобразователя сопротивления.
3.9 номинальная температура применения термопреобразователя сопротивления: Температура эксплуатации термопреобразователя сопротивления, для которой нормированы показатели надежности и долговечности.
Примечание - Номинальная температура применения ТС может быть установлена равной верхнему пределу рабочего диапазона температур ТС и (или) определена как одно или несколько наиболее вероятных значений внутри рабочего диапазона.
3.13 допуск: Максимально допустимое отклонение от номинальной статической характеристики, выраженное в градусах Цельсия.
3.14 электрическое сопротивление изоляции термопреобразователя сопротивления: Электрическое сопротивление между внешними выводами термопреобразователя сопротивления и защитным корпусом, а также между цепями термопреобразователя сопротивления с двумя или более чувствительными элементами при комнатной или другой заданной температуре, измеряемое при заданном испытательном напряжении.
3.15 электрическая прочность изоляции термопреобразователя сопротивления: Напряжение между выводами и корпусом термопреобразователя сопротивления (или, в случае если термопреобразователь имеет несколько чувствительных элементов, также и между цепями чувствительного элемента), которое термопреобразователь сопротивления может выдержать без повреждения в течение заданного времени.
3.16 самонагрев термопреобразователя сопротивления: Повышение температуры термопреобразователя сопротивления, вызванное нагревом чувствительного элемента измерительным током.
3.17 максимальный измерительный ток: Измерительный ток, вызывающий самонагрев термопреобразователя сопротивления, не превышающий 20% допуска соответствующего класса и не приводящий к выходу показаний термопреобразователя сопротивления за пределы допуска.
3.18 время термической реакции: Время, которое требуется для изменения показаний термопреобразователя сопротивления на определенный процент полного изменения при ступенчатом изменении температуры среды.
3.19 термоэлектрический эффект: Эффект возникновения термоэлектродвижущей силы в измерительной цепи термопреобразователя сопротивления в условиях температурных градиентов вследствие использования различных металлов и их неоднородности.
3.20 гистерезис: Разность показаний термопреобразователя сопротивления при одной и той же температуре, полученных в температурных циклах при нагреве и охлаждении термопреобразователя сопротивления.
4 Классификация
Типы ТС и ЧЭ, на которые распространяется настоящий стандарт, приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Обозначения типа, температурные коэффициенты и классы допусков термопреобразователей сопротивления и чувствительных элементов
|
|
|
|
|
|
Тип ТС | Обозначение типа ТС | , °С | Класс допуска | ||
|
|
| для проволочных ЧЭ | для пленочных ЧЭ | для ТС |
Платиновый | Pt | 0,00385 | W 0.1, W 0.15, W 0.3, W 0.6 | F 0.1, F 0.15, F 0.3, F 0.6 | АА, А, В, С |
| П | 0,00391 | АА, А, В, С | АА, А, В, С | АА, А, В, С |
Медный | М | 0,00428 | А, В, С | - | А, В, С |
Никелевый | Н | 0,00617 | С | - | С |
5 Номинальная статическая характеристика и классы допусков
5.1 Метрологические характеристики, нормируемые согласно настоящему стандарту, распространяются на ЧЭ ТС при подключении непосредственно к их выводам и на ТС при подключении к клеммам головки в соответствии с указанной изготовителем схемой. Если на корпусе ТС с двухпроводной схемой указано значение сопротивления внутренних проводов, то оно должно быть вычтено из значения измеренного сопротивления ТС.
Примечание - При подключении двухпроводного ТС к измерительной установке с помощью двух соединительных проводов их сопротивление входит в состав измеренного сопротивления ТС и должно быть вычтено из результата измерения.
5.2 Формулы для расчета номинальной статической характеристики
НСХ ТС и ЧЭ в пределах диапазона измерений рассчитывают по следующим формулам:
Для диапазона измерений от минус 200°С до 0°С:
Для диапазона измерений от 0°С до 850°С:
Значения постоянных следующие:
Для диапазона измерений от минус 200°С до 0°С:
Для диапазона измерений от 0°С до 850°С:
Значения постоянных следующие:
Для диапазона измерений от минус 180°С до 0°С:
Для диапазона измерений от 0°С до 200°С:
Значения постоянных следующие:
Для диапазона измерений от минус 60°С до плюс 100°С:
Для диапазона измерений от 100°С до 180°С:
Значения постоянных следующие:
Примечание - В приложении Б приведены уравнения, обратные НСХ, для точного или приближенного расчета значения температуры по сопротивлению ТС.
5.4 С целью повысить точность ТС может быть выполнена его индивидуальная градуировка с получением индивидуальных коэффициентов зависимости сопротивления от температуры. Методы индивидуальной градуировки и альтернативные интерполяционные уравнения настоящий стандарт не рассматривает.
5.5 Классы допусков
Допуски, соответствующие классам допусков по классификации таблицы 1, и диапазоны измерений для ТС и ЧЭ приведены в таблице 2. Данные допуски должны быть выполнены для ТС и ЧЭ с любым номинальным значением сопротивления.
Таблица 2 - Классы допусков и диапазоны измерений для термопреобразователей сопротивления и чувствительных элементов
|
|
|
|
|
|
Класс допуска | Допуск, °С | Диапазон измерений, °С | |||
|
| Платиновый ТС, ЧЭ | Медный ТС, ЧЭ | Никелевый ТС, ЧЭ | |
|
| Проволочный ЧЭ | Пленочный ЧЭ |
|
|
АА
W 0.1
F 0.1 | ±(0,1+0,0017  ) | От -50 до +250 | От 0 до +150 | - | - |
А
W 0.15
F 0.15 | ±(0,15+0,002 ) | От -100 до +450 | От -30 до +300 | От -50 до +120 | - |
В
W 0.3
F 0.3 | ±(0,3+0,005 ) | От -196 до +660 | От -50 до +500 | От-50 до +200 | - |
С
W 0.6
F 0.6 | ±(0,6+0,01 ) | От -196 до +660 | От -50 до +600 | От -180 до +200 | От -60 до +180 |
Примечание - - абсолютное значение температуры, °С, без учета знака. | |||||
|
|
|
Класс допуска | Допуск, Ом | |
| при 0°С | при 100°С |
АА | ±0,04 | ±0,10 |
А | ±0,06 | ±0,13 |
В | ±0,12 | ±0,31 |
С | ±0,24 | ±0,62 |
5.7 Допуски для платиновых ТС при температурах вне диапазона измерений, указанного в таблице 2, должны быть установлены техническими документами на ТС конкретного типа.
6 Основные технические требования
6.1 Максимальный измерительный ток
Измерительный ток должен быть таким, чтобы самонагрев ТС не приводил к выходу ТС за пределы допуска. Повышение сопротивления ТС, обусловленное самонагревом, не должно превышать 20% допуска. В цепях постоянного тока для ТС номинальным сопротивлением 100 Ом рекомендуется использовать ток 1 мА или менее.
6.2 Схемы соединения внутренних проводов
Схемы соединения внутренних проводов должны соответствовать показанным на рисунке 1. Для ТС классов АА и А не допускается использование двухпроводной схемы. Маркировка выводов и клемм должна позволять однозначно идентифицировать схему соединения и число ЧЭ. Если провода идентифицируют цветом, то рекомендуется использовать цвета, указанные на рисунке 1 или близкие к ним. Допускаются также другие способы маркировки выводов.
Примечания
1 При изготовлении ТС с двухпроводной схемой следует обеспечить, чтобы сопротивление внутренних проводов ТС не превышало 0,1% номинального сопротивления ТС при 0°С.
2 Конструкция ТС должна позволять использовать его в цепях постоянного тока и переменного тока с частотой до 100 Гц.
|
 |
Рисунок 1 - Схемы соединения внутренних проводов
6.3 Электрическое сопротивление изоляции термопреобразователей сопротивления
Значение электрического сопротивления изоляции ТС при различных температурах должно быть не менее значений, указанных в таблице 4. Измерения при комнатных температурах должны быть проведены при напряжении постоянного тока 100 В, при повышенных температурах - от 10 до 50 В.
Таблица 4 - Электрическое сопротивление изоляции термопреобразователей сопротивления
|
|
Диапазон температур, °С | Электрическое сопротивление изоляции, МОм |
15-35 | 100 |
100-250 | 20 |
251-450 | 2 |
451-650 | 0,5 |
651-850 | 0,2 |
6.4 Термоэлектрический эффект
Термоэлектродвижущая сила (ТЭДС) на выводах ТС при максимальной температуре диапазона измерений и максимальном измерительном токе не должна приводить к выходу ТС из класса допуска при двух направлениях тока в измерительной цепи ТС.
6.5 Стабильность чувствительных элементов и термопреобразователей сопротивления
6.5.1 После выдержки ЧЭ при температуре верхнего предела рабочего диапазона температур в течение 1000 ч сопротивление ЧЭ при 0°С должно оставаться в пределах допуска соответствующего класса.
6.5.2 После выдержки ТС при температуре верхнего предела рабочего диапазона температур в течение 250 ч сопротивление ТС при 0°С должно оставаться в пределах допуска соответствующего класса. Сопротивление изоляции ТС должно соответствовать требованиям 6.3.
Примечания
1 Время проверки стабильности 250 ч устанавливают только для ТС, ЧЭ которых предварительно были испытаны на стабильность в течение 1000 ч.
2 Для ТС, предназначенных для длительного использования без поверки, и для ТС, устанавливаемых на особо важных объектах, требования к стабильности должны быть повышены, время температурной выдержки при верхнем пределе рабочего диапазона температур должно быть увеличено. Данные требования должны быть установлены техническими документами на ТС конкретных типов.
6.6 Устойчивость термопреобразователей сопротивления к циклическому изменению температуры
После 10 циклов изменения температуры ТС от верхнего до нижнего предела рабочего диапазона сопротивление при 0°С должно оставаться в пределах допуска соответствующего класса.
Примечание - Для ТС, предназначенных для работы в условиях быстроизменяющейся температуры, и для ТС, устанавливаемых на особо важных объектах, требования к устойчивости к температурным циклам должны быть повышены, число циклов должно быть увеличено. Данные требования должны быть установлены техническими документами на ТС конкретных типов.
6.7 Гистерезис
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.