Методика поверки «Датчики температуры КТХА, КТХК, КТНН, КТЖК, КТМК, КТХА Ех, КТХК Ех, КТНН Ех, КТЖК Ех, КТМК Ех» (435-159-2019ΜΠ)

УТВЕРЖДАЮ

Датчики температуры

КТХА. КТХК, КТНН. КТЖК, КТМК, КТХА Ех, КТХК Ех, КТНН Ех, КТЖК Ех, КТМК Ех

Методика поверки

435-159-2019МП г. Санкт-Петербург 2019 г.

РАЗРАБОТАНА: Общество с ограниченной ответственностью «Производственная компания «ТЕСЕЙ» (ООО «ПК «ТЕСЕЙ»).

ИСПОЛНИТЕЛИ: Бачурин С.А., Горчаков К.А., Каржавин В.А., Митюхин В.С., Хаустов М.В.

Настоящая рекомендация не может быть полностью или частично воспроизведена, тиражирована и/или распространена без разрешения ООО «ПК «ТЕСЕЙ»

• 1 Область применения

• 2 Нормативные ссылки

• 3 Термины и определения, обозначения и сокращения

  • 3.1 Термины и определения

  • 3.2 Сокращения

  • 3.3 Обозначения

• 4 Операции поверки

• 5 Средства поверки

• 6 Требования безопасности

• 7 Условия поверки

• 8 Подготовка к поверке

  • 8.1 Подготовка основных и вспомогательных средств поверки

  • 8.2 Подготовка датчиков температуры

  • 8.3 Подготовка ИДТ

  • 8.4 Подготовка датчиков температуры - образцов-свидетелей

  • 8.5 Подготовка датчиков температуры с дополнительным каналом

• 9 Проведение поверки

  • 9.1 Внешний осмотр...........

  • 9.2 Проверка электрического сопротивления изоляции

  • 9.3 Проверка электрической прочности изоляции

  • 9.4 Определение ТЭДС при заданных значениях температуры

  • 9.5 Определение основной абсолютной погрешности ИП (раздельная поверка)

  • 9.6 Определение основной абсолютной погрешности ИП (комплектная поверка)

  • 9.7 Настройка ИП

• 10 Обработка результатов измерений

  • 10.1 Обработка результатов измерений ТЭДС датчиков температуры методом прямых измерений

Ю.2Обработка результатов определения основной абсолютной погрешности ИДТ... 20

• 11 Оформление результатов поверки

Приложение А

Приложение Б

Настоящая методика поверки распространяется на датчики температуры КТХА, КТХК, КТНН, КТЖК, КТМК, КТХА Ех, КТХК Ex, КТНН Ех, КТЖК Ex, КТМК Ех (далее — датчики температуры) с металлическими термоэлектрическими преобразователями в качестве чувствительных элементов (далее - ЧЭ) по ГОСТ 6616-94, с номинальными статическими характеристиками (далее - НСХ) по ГОСТ Р 8.585-2001, выпускаемые ООО «ПК «ТЕСЕЙ», и устанавливает методику и последовательность проведения первичной и периодической поверок.

Таблица 1 - Интервал между поверками

Многозонный датчик температуры подвергают только первичной поверке. Температура применения и группы условий эксплуатации для датчиков температуры:

• -  с длиной погружаемой части более 250 мм в соответствии с таблицей 2;

• -  с длиной погружаемой части до 250 мм (включительно), (указанной в таблице 3), в соответствии с таблицей 4.

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

Модификации и схема обозначения датчика температуры в соответствии с приложением А.

Датчик температуры состоит из одного или нескольких конструктивно связанных, первичных преобразователей температуры (далее ПП), защитного корпуса с монтажными элементами или без них и коммутационных устройств в виде клеммной головки, коробки, разъема или удлиняющих проводов. ПП датчика температуры выполнен в виде кабельного или проволочного ЧЭ.

В клеммную головку или коробку могут устанавливаться измерительные преобразователи (далее ИП). ИП преобразуют сигнал от ПП в унифицированный выходной сигнал постоянного тока по ГОСТ 26.011-80 и (или) цифровой сигнал по протоколам HART, PROFIBUS-РА, FOUNDATION Fieldbus, Wireless HART.

Настоящая методика предусматривает поверку датчика температуры (датчика температуры с измерительным преобразователем (далее ИДТ)) как комплектную, так и раздельную (отдельно ПП и ИП).

В настоящей рекомендации приведены ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ Р 8.585-2001 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования;

ГОСТР 52314-2005 Преобразователи термоэлектрические платинородий-платиновые и платинородий-платинородиевые эталонные 1, 2 и 3-го разрядов. Общие технические требования;

ГОСТ 8.558-2009 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Государственная поверочная схема для средств измерений температуры;

ГОСТ 1790-2016 «Проволока из сплавов хромель Т, алюмель, копель и константан для термоэлектродов термоэлектрических преобразователей. Технические условия»;

ГОСТ 1791-2014 «Проволока из никелевого и медно-никелевых сплавов для удлиняющих проводов к термоэлектрическим преобразователям. Технические условия»;

ГОСТ 12.2.007.9-93 (МЭК 519-1-84) Безопасность электротермического оборудования. Часть 1. Общие требования;

ГОСТ 12.3.019-80 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Испытания и измерения электрические. Общие требования безопасности;

ГОСТ 6616-94 Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия;

ГОСТ 26.011-80 Средства измерений и автоматизации. Сигналы тока и напряжения электрические непрерывные входные и выходные;

МЭК 60584-3 (2007) Термопары. ЧастьЗ. Удлинительные и компенсационные провода -допустимые отклонения и система обозначения.

• 3.1 Термины и определения

В настоящей рекомендации применяют следующие термины с соответствующими определениями:

длина погружаемой части датчика температуры при поверке: расстояние, отсчитываемое от погружаемого конца защитного корпуса поверяемого датчика температуры при помещении его в рабочее пространство печи (или термостата) до места пересечения корпуса датчика температуры плоскостью поверхности рабочей среды печи (термостата);

удлиняющие провода: термоэлектродные провода, в паре имеющие в заданном диапазоне температуры НСХ основной термопары;

адаптер: соединительный элемент с разнотипными разъемами на концах удлиняющего провода, позволяющий подключать термопары к измерительной линии или прибору.

Остальные термины — по ГОСТ 6616-94.

• 3.2   Сокращения

В настоящей рекомендации применяют следующие сокращения:

• 3.3 Обозначения

В настоящей рекомендации применяют следующие обозначения:

Адт - пределы допускаемых отклонений от НСХ датчика температуры, °C;

^пов ^_ приведенное значение ТЭДС поверяемого датчика температуры, мВ;

Е(1_С._К.)   ~ поправка на температуру свободных концов датчика температуры, мВ;

- действительное значение температуры, °C;

^гпов “ температура поверяемого датчика температуры, °C;

Д/ - разность между приведенным и нормированным значениями ТЭДС, выраженных в единицах температуры при каждом значении температуры (отклонение ИСХ от НСХ), °C

^ил - пределы допускаемой основной абсолютной погрешности ИП, °C;

t. ~ значение температуры, соответствующее измеренному аналоговому выходному сигналу Г_вых;

t - расчетное значение температуры, соответствующее выходному аналоговому сигналу в точках 0, 50,100 % диапазона преобразования;

/_эт - температура эталонного СИ, °C;

Д_изм “ средняя разница между показаниями ЧЭ поверяемого датчика температуры с дополнительным каналом и показаниями эталонного датчика температуры, °C;

t       - измеренное значение температуры ЧЭ поверяемого датчика температуры с

ПОВ                                лл

дополнительным каналом, С;

Д_пов ” отклонение показаний ЧЭ поверяемого датчика температуры с дополнительным каналом от НСХ, °C;

*иэ “ измеренное значение температуры эталонного датчика температуры, °C; д_эт - значение индивидуальной поправки к показаниям эталонного датчика температуры, °C;

Ддоп ~ пределы допускаемых отклонений значений ТЭДС ЧЭ датчика температуры с дополнительным каналом от НСХ, °C;

При проведении поверки должны выполняться операции, указанные в таблице 5.

Примечание:

• 1. Только для первичного преобразователя;

• 2. Определяется значение выходного унифицированного электрического сигнала постоянного тока, являющегося результатом преобразования ТЭДС первичного преобразователя измерительным преобразователем;

• 3. Настройку ИП необходимо проводить только для ИДТ с условным обозначением точности Н25, Р25, F25;

• 4. Для датчиков температуры с дополнительным каналом определение отклонения показаний ЧЭ от НСХ проводится при рабочем значении температуры.

При проведении поверки применяют средства измерений, указанные в таблице 6, а также вспомогательные средства, в соответствии с таблицей 7.

Таблица 6

Продолжение таблицы 6

Таблица 7

Продолжение таблицы 7

Примечания:

• 1 Все применяемые средства измерений должны быть поверены службами юридических лиц, аккредитованных в установленном порядке, и иметь действующие клейма или свидетельства установленных форм.

• 2 Допускается применять другие средства поверки, удовлетворяющие требованиям настоящей методики.

При проведении поверки должны быть соблюдены:

• - требования эксплуатационных документов на термостаты и печи, ГОСТ 12.2.007.9-93, ГОСТ 12.3.019-80, утвержденных в установленном порядке, а также Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей и Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей;

• - указания по технике безопасности, приведенные в эксплуатационной документации на эталонные средства измерений;

• - указания по технике безопасности, приведенные в руководстве по эксплуатации поверяемого СИ;

• - требования правил техники безопасности при работе на действующем оборудовании, установленные на предприятии.

Поверочная установка и вспомогательное оборудование должны быть подключены к контуру заземления. Сопротивление заземления должно быть не более 4.0 Ом.

Корпуса печей, наружные стенки которых нагреваются при работе до температуры свыше 70 °C, должны быть ограждены (например, жесткой сеткой из проволоки).

Вблизи печей не должны находиться горючие материалы.

Стеклянные сосуды Дьюара должны иметь охранные кожухи из жести или пластмассы.

К выполнению измерений допускаются лица, ознакомленные с руководством по эксплуатации поверяемого СИ и прошедшие инструктаж по технике безопасности, а также имеющих квалификационную группу по технике безопасности не ниже III при работе с установками напряжением до 1000 В.

При проведении поверки соблюдают следующие условия:

• - температура, относительная влажность и барометрическое давление воздуха в помещении должны соответствовать нормам, установленным требованиями к поверочной лаборатории и/или НД по эксплуатации измерительного прибора;

• - в помещении, в котором проводят поверку, не должно быть пыли, дыма, газов и средства поверки должны быть защищены от вибрации и ударов;

• - датчик температуры разборной конструкции необходимо вынуть из защитной арматуры. К поверке может быть допущен датчик температуры неразборной конструкции, длиной, не менее указанной в таблице 3, а также датчик температуры разборной конструкции в защитной арматуре (чехле), если при поверке погрешность из-за теплоотвода по арматуре не превышает 0.3 Адт . Соответствующие требования должны быть указаны в НД на датчик температуры конкретного типа;

• - электроизмерительная часть поверочной установки должна бьггь удалена не менее чем на 1 м от окон, дверей, радиаторов отопления и других устройств, выделяющих тепло, а также защищена от прямых солнечных лучей;

• - должна быть проверена ТЭДС помех в измерительной линии поверочной установки, которая не должна превышать 2 мкВ;

• - изменение температуры воздуха в помещении во время работы поверочной установки не должно быть более ±0.5 °C в течение 1 ч.;

• - питание печей должно осуществляться стабилизированным напряжением, изменение которого не должно превышать 1%.

• 8.1 Подготовка основных и вспомогательных средств поверки

  • 8.1.1  Средства поверки, входящие в состав поверочной установки, готовят к работе в соответствии с НД.

  • 8.1.2  Эталонные 1, 2 или 3-го разрядов термоэлектрические преобразователи типа ТППО (далее ТППО), используемые при поверке датчика температуры, помещают в защитные пробирки из кварцевого стекла или окиси алюминия. Рабочий конец ТППО должен касаться дна пробирки.

  • 8.1.3  Термостат нулевой для термостатирования свободных концов ЧЭ датчика температуры и ТППО при О °C заполняют льдоводяной смесью. В термостат помещают эталонный термометр сопротивления и стеклянные пробирки. Глубина погружения пробирок должна быть не менее 120 мм, расстояние между пробирками - не менее 10 мм.

• 8.2 Подготовка датчиков температуры

  • 8.2.1  Из датчиков температуры разборной конструкции извлекают ЧЭ и, при необходимости, очищают поверхность от окалины, отслоений и т.п. После очистки поверхность оболочки ЧЭ протирают растворителем. Датчики температуры неразборной конструкции очищаются аналогично.

  • 8.2.2  При поверке в термостатах датчики температуры неразборной конструкции или ЧЭ датчиков температуры разборной конструкции устанавливают в рабочее пространство термостата на глубину:

• - для датчиков температуры с длиной погружаемой части более 250 мм, не менее 250 мм;

• - для датчиков температуры, с длиной погружаемой части до 250 мм (включительно) в соответствии с таблицей 3.

Эталонные термометры сопротивления или ТППО помещаются в центральную зону рабочего пространства термостата на глубину, определяемую их техническими характеристиками.

• 8.2.3  Свободные концы (или концы удлиняющих проводов) поверяемых датчиков температуры и ТППО гальванически соединяют с медными нелужеными проводами и термо-статируют в термостате нулевом по п. 8.1.3 настоящей методики. Концы медных проводов подсоединяют к соответствующим клеммам измерительного прибора.

• 8.2.4  *При поверке в печах не более четырех датчиков температуры неразборной конструкции или ЧЭ датчиков температуры разборной конструкции складывают в общий пучок с пробиркой из кварцевого стекла или окиси алюминия, в которой помещен ТППО, и обвязывают в двух-трех местах отрезками хромелевой или алюмелевой проволоки диаметром 0.5 мм.

Пучок поверяемых датчиков температуры с ТППО (вместе с пробиркой) вводят в рабочее пространство трубчатой горизонтальной печи и центрируют по ее оси.

* - для датчиков температуры с длиной погружаемой части более 250 мм

• 8.2.5  Выполняют операции по п. 8.2.3 для поверяемых датчиков температуры и ТППО.

• 8.3 Подготовка ИДТ

  • 8.3.1  При раздельной поверке для ИДТ неразборной конструкции или ЧЭ ИДТ разборной конструкции отключают измерительный преобразователь от первичного преобразователя и выполняют операции по п. 8.2.

  • 8.3.2 При комплектной поверке ИДТ неразборной конструкции или ЧЭ ИДТ разборной конструкции выполнить операции по пп. 8.2.1, 8.2.2, 8.2.4, а также подключить в соответствии с НД.

• 8.4 Подготовка датчиков температуры - образцов-свидетелей

  • 8.4.1  Из разных концов каждой бухты термоэлектродного материала изготавливают образцы-свидетели длиной не менее 700 мм. Образцы-свидетели, изготовленные из термоэлектродного материала без защитной оболочки, армируют цельными двухканальными электроизоляционными трубками, соломкой, бусами и т.п. При армировании термоэлектродов образцов-свидетелей должны быть приняты меры, исключающие возможность их деформации (особенно на участке, погружаемом в печь или термостат при поверке).

  • 8.4.2  При поверке в термостатах образцы-свидетели устанавливают в рабочую область термостата на глубину не менее 250 мм.

Эталонные термометры сопротивления или ТППО помещаются в центральную зону рабочей области термостата на глубину, определяемую их техническими характеристиками.

• 8.4.3  Свободные концы (или концы удлиняющих проводов) поверяемых образцов-свидетелей и ТППО гальванически соединяют с медными нелужеными проводами и термоста-тируют в термостате нулевом по п. 8.1.3 настоящей методики. Концы медных проводов подсоединяют к соответствующим клеммам измерительного прибора.

• 8.4.4  При поверке в печах отбирают от одного до шести образцов-свидетелей (максимальное количество поверяемых образцов - шесть штук). Количество образцов-свидетелей зависит от диаметра защитной оболочки или армирующего материала:

- 3 мм - 6 шт.; 4.5 и 5 мм - 5 шт.; 6 мм - 3 шт., более 6 мм - 1 шт.

Образцы-свидетели складывают в общий пучок с пробиркой из кварцевого стекла или окиси алюминия, в которой помещен ТППО, и обвязывают в двух местах хромелевой, никелевой или алюмелевой проволокой вдоль пробирки, а также на длине 350 мм от рабочих концов.

Пучок поверяемых образцов-свидетелей с ТППО (вместе с пробиркой) вводят в рабочее пространство трубчатой горизонтальной печи и центрируют по ее оси.

• 8.4.5  Выполняют операции по п. 8.4.3 для поверяемых образцов-свидетелей и ТППО.

• 8.5 Подготовка датчиков температуры с дополнительным каналом

  • 8.5.1  Открыть клеммную головку поверяемого датчика температуры.

  • 8.5.2  Подключить удлиняющий провод или адаптер, соответствующий п. 5, к ЧЭ поверяемого датчика температуры и к измерительному прибору.

  • 8.5.3  Подключить преобразователь термоэлектрический кабельный эталонный КЭТНН (далее КЭТНН) к измерительному прибору.

  • 8.5.4 Вставить КЭТНН в дополнительный канал поверяемого датчика температуры таким образом, чтобы рабочий торец КЭТНН гарантировано упирался в дно защитного чехла поверяемого датчика температуры.

9Л Внешний осмотр

• 9.1.1  При внешнем осмотре поверяемых датчиков температуры неразборной конструкции должно быть установлено соответствие следующим требованиям:

• - защитная арматура датчиков температуры не должна иметь повреждений поверхности, должны отсутствовать нарушения крепления;

• - на каждом поверяемом датчике температуры должно быть проверено наличие маркировки с указанием номера датчика температуры, типа НСХ, года выпуска, рабочего диапазона измерений и класса.

• 9.1.2 При внешнем осмотре поверяемых датчиков температуры разборной конструкции должно быть установлено соответствие следующим требованиям:

• - ЧЭ датчиков температуры должны быть без защитной арматуры;

• - термоэлектроды должны иметь чистую электрическую изоляцию;

• - ЧЭ с термоэлектродами диаметром 0.5 мм и более должны иметь клеммные колодки, закрепленные на термоэлектродах, для подключения удлиняющих проводов;

• - термоэлектроды ЧЭ должны иметь ровную поверхность без трещин, раковин, расслоений, загрязнений, видимых невооруженным глазом, а также отслаивающейся окалины;

• - место сварки концов термоэлектродов не должно быть пористым или ошлакованным;

• - на каждом ЧЭ, поступившем на поверку, должна быть бирка с указанием номера, обозначения НСХ, года выпуска, рабочего диапазона измерений и класса.

• 9.1.3  При внешнем осмотре поверяемых датчиков температуры с дополнительным каналом должно быть установлено соответствие следующим требованиям:

• - наружная часть (вне термометрируемого объекта) защитной арматуры датчика температуры не должна иметь повреждений поверхности, должны отсутствовать нарушения крепления арматуры и клеммной головки, целостности клеммной головки, должно быть соблюдено соответствие подключения термоэлектродов маркировке;

• - на каждом поверяемом датчике температуры должна быть маркировка с указанием номера датчика температуры, типа НСХ, года выпуска, рабочего диапазона измерений и класса.

Примечание.

• 1 Допускается номер, обозначение НСХ, год выпуска, рабочий диапазон измерений и класс указывать на клеммной колодке ЧЭ.

• 2 Внешний вид датчиков температуры разборных конструкций, поверяемых в защитной арматуре, и неразборных конструкций должен соответствовать НД на датчик температуры конкретного типа.

• 9.1.4 До начала поверки датчика температуры с измерительным преобразователем необходимо провести идентификацию программного обеспечения (ПО). Для этого необходимо выполнить подключение к ИП в соответствии с приложением руководства по эксплуатации «Идентификация программного обеспечения датчика температуры», с которым можно ознакомиться на официальном сайте предприятия-изготовителя. Версия ПО, содержащаяся в разделе «Информация об устройстве», должна быть не ниже указанной в описании типа.

• 9.1.5  Результаты внешнего осмотра поверяемых датчиков температуры и идентификации программного обеспечения датчика температуры вносят в протокол поверки (приложение Б).

Датчики температуры, не отвечающие перечисленным выше требованиям, дальнейшей поверке не подлежат.

• 9.2  Проверка электрического сопротивления изоляции

Электрическое сопротивление изоляции датчиков температуры в сборе проверяют перед проведением операций по пп. 8.2, 8.3 или после выполненных операций по 8.4.1 в случае датчиков температуры - образцов-свидетелей.

Проверку электрического сопротивления изоляции проводят следующим образом:

• - прикладывают последовательно испытательное постоянное напряжение 500 В - для датчиков температуры взрывозащищенного (Ех) и общепромышленного исполнений, 100 В -для датчиков температуры общепромышленного исполнения, диаметр защитной оболочки которых менее 1 мм включительно, и определяют электрическое сопротивление изоляции между:

• • контактами испытуемой электрической цепи и металлической оболочкой или экраном, броней или армирующим материалом;

• • контактами испытуемых электрических цепей, изолированных друг от друга.

Показания, определяющие электрическое сопротивление изоляции, отсчитывают по истечении 1 мин после приложения напряжения или меньшего времени, за которое показания мегаомметра практически установятся.

Сопротивление изоляции электрических цепей датчиков температуры между собой и относительно изолирующей части не должно превышать значения, указанного в НД на датчик температуры конкретного типа.

Результаты проверки вносят в протокол поверки (приложение Б).

Датчики температуры, не отвечающие перечисленным выше требованиям, дальнейшей поверке не подлежат.

Примечание:

Проверка электрического сопротивления изоляции датчиков температуры с дополнительным каналом проводится при рабочем значении температуры.

• 9.3  Проверка электрической прочности изоляции

Электрическую прочность изоляции датчиков температуры в сборе проверяют перед проведением операций по п. 8.2, 8.3 или после выполненных операций по п. 8.4.1 в случае датчиков температуры - образцов-свидетелей.

• 9.3.1  Электрическая прочность изоляции датчиков температуры общего назначения с изолированным рабочим спаем должна выдерживать в течение 1 мин синусоидальное переменное напряжение частотой 50 Гц:

• - для датчиков температуры с диаметром защитной оболочки менее 1 мм включительно- 100 В;

• - для датчиков температуры с диаметром защитной оболочки более 1 мм - 500 В. Максимальный ток утечки — 5 мА.

• 9.3.2  Электрическая прочность изоляции датчиков температуры взрывозащищенного (Ех) исполнения должна выдерживать в течение 1 мин синусоидальное переменное напряжение 500 В частотой 50 Гц.

Максимальный ток утечки — 5 мА.

Примечание: проверку электрической прочности изоляции ИДТ при раздельной поверке проводят для ПП по пп. 9.3.1 и 9.3.2;

Результаты проверки вносят в протокол поверки (приложение Б).

Датчик температуры считается выдержавшим испытание, если во время испытания не произошло пробоя или перекрытие изоляции.

• 9.4  Определение ТЭДС при заданных значениях температуры

• 9.4.1 Датчики температуры, датчики температуры - образцы-свидетели.

• 9.4.1.1 Градуировочные характеристики поверяемых датчиков температуры должны соответствовать НСХ соответствующего типа в пределах допускаемых отклонений ТЭДС.

• 9.4.1.2 При поверке ТЭДС датчика температуры должна быть определена не менее, чем при четырех значениях температуры его рабочего конца, указанных в таблице 8, и температуре свободных концов, равной О °C. Полученные результаты измерений сравнивают с данными НСХ соответствующего типа датчика температуры при тех же значениях температуры.

Таблица 8

• 2  В обоснованных заказчиком случаях дополнительно определяют ТЭДС датчика температуры при значениях температуры, указанных в таблице 8 в скобках.

• 3  При поверке ДТ с длиной погружаемой части до 250 мм (включительно) их ТЭДС должна быть определена не менее, чем при трех значениях температуры в пределах рабочего диапазона ДТ, лежащего внутри диапазона от 50 °C до 700 °C. Определение ТЭДС рекомендуется проводить при температурах 200 °C, 400 °C, 600 °C, (700 °C).

• 4  Для датчиков температуры специального назначения, применяемых в более узком диапазоне температуры, указанном заказчиком, допускается определять ТЭДС в границах этого диапазона, но не менее чем при трех значениях температуры, равноотстоящих друг от друга.

• 5  Для датчиков температуры с диапазоном измерений, ограниченным минимальной и максимальной температурой эксплуатации материала защитной оболочки, допускается определять ТЭДС в границах этого диапазона, но не менее чем при трех значениях температуры, равноотстоящих друг от друга.

• 6  Для датчиков температуры с диапазоном измерений менее 200 °C, допускается определять ТЭДС в границах этого диапазона, но не менее чем при двух значениях температуры.

• 7  Допускается определять ТЭДС датчиков температуры с другими типами материалов защитной оболочки при определенных значениях температуры, в зависимости от диапазона измерений и технических характеристик, в соответствии с таблицей 8.

• 8  Результаты определения ТЭДС при заданных значениях температуры для образцов-свидетелей, изготовленных из разных концов бухты термоэлектродного материала, распространяются на все датчики температуры, изготовленные из данной бухты.

• 9.4.1.3 ТЭДС датчиков температуры при заданных значениях температуры определяют в последовательности, указанной ниже:

• - нагревают термостат или горизонтальную трубчатую печь до заданного значения температуры с допускаемыми отклонениями, не превышающими: для термостата - ±0.5 °C, для печи-±10 °C;

• - температуру термостата или печи контролируют эталонным СИ. При проведении измерений ТЭДС датчика температуры температурный ход не должен превышать: для термостата - 0.1 °С/мин; для печи - 0.4 °С/мин;

• - цикл измерений осуществляется непрерывным отсчетом показаний: в прямой последовательности (от отсчета показаний эталонного СИ до отсчета показаний последнего поверяемого датчика температуры), затем в обратной последовательности (от отсчета показаний последнего поверяемого датчика температуры до отсчета показаний эталонного СИ) и т. д. до получения десяти отсчетов показаний эталонного СИ и ТЭДС каждого поверяемого датчика температуры;

• - усреднение производится по 10 отсчетам показаний средств измерений, интервалы времени между которыми равны;

• - при измерении температуры эталонным термометром сопротивления отсчет проводят до 0.01 °C, отсчеты ТЭДС ТППО и поверяемых датчиков температуры проводят до 10’³ мВ;

• - результаты измерений температуры термостата (или при использовании печи - ТЭДС ТППО) и ТЭДС поверяемых датчиков температуры, а также значения температуры свободных концов, поверяемых датчиков температуры и эталона, помещенных в термостат для свободных концов определенных по показаниям эталонного термометра сопротивления, вносят в протокол поверки (приложение Б);

• - операции, перечисленные выше, выполняют при всех заданных значениях температуры (таблица 8).

• 9.4.2  ИДТ при раздельной поверке

9.4.2Л Для поверяемого первичного преобразователя (ПП) выполнить операции по п. 9.4.1

Примечание:

• 1. Для ИДТ с условным обозначением точности - Н25, F25, Р25 дополнительно определяют ТЭДС при минимальной и максимальной температурах преобразования. При минимальной температуре диапазона преобразования меньше минус 70 °C проверяют отклонение от НСХ при минус 200 °C и минус 50 °C. Поверка для температуры минус 200 ^QC проводится в сосуде Дьюара с жидким азотом. Поверка для температуры минус 50 °C проводится в термостате переливном прецизионном.

• 2. Допускается, по согласованию с заказчиком, определять ТЭДС при значениях температуры, находящихся внутри диапазона преобразования ИП, но не менее чем при трех значениях температуры, равноотстоящих друг от друга.

• 9.4.3 Датчики температуры с дополнительным каналом

9.4.3.1В зависимости от режима работы объекта, на котором установлен поверяемый датчик температуры, поверку производят на одном или нескольких температурных уровнях

‘пов •

• 9.4.3.2 Температуру объекта контролируют с помощью КЭТНН. При проведении измерений температурный ход не должен превышать 3 °С/мин.

Примечание:

• 1. При использовании прибора HH506RA его включают в режим, позволяющий отображать максимальное и минимальное измеренные значения. Проводят измерения в течение одной минуты. Разница максимального измеренного значения КЭТНН и минимального его значения не должна превышать 3 °C.

• 2. При проведении поверки в точках с интервалом 100 °C пределы диапазона поверки расширяются на 50 °C от наименьшего и наибольшего значений температуры в точках поверки.

• 9.4.3.3 Цикл контрольных измерений производят с использованием режима автоматической записи показаний КЭТНН и ЧЭ поверяемого датчика температуры. Интервалы времени между двумя последовательными записями показаний каждого датчика температуры во всем контрольном цикле должны быть одинаковыми и не превышать 3-х секунд. Запись показаний ведется до получения не менее 30 отсчетов показаний КЭТНН и ЧЭ поверяемого датчика температуры.

• 9.5 Определение основной абсолютной погрешности ИП (раздельная поверка)

• 9.5.1  Основную абсолютную погрешность ИП определяют методом сравнения измеренного и расчетного значений выходного сигнала в точках, соответствующих 0, 50, 100 % диапазона измерительного преобразователя в последовательности, указанной ниже:

• - ИП подключить к калибратору сигналов согласно НД;

• - с помощью калибратора сигналов на вход ИП подать сигнал в мВ в соответствии с ГОСТ Р 8.585-2001 (сделав поправку на температуру окружающей среды, например, с помощью функции автоматической компенсации холодного спая, если таковая имеется), соответствующий расчётному сигналу 0, 50, 100 % диапазона преобразования ИП, одновременно измеряя и записывая выходной токовый сигнал.

• 9.5.2  ИП ИДТ с условным обозначением точности - Н25, F25, Р25 необходимо настроить в соответствии с п. 9.7.

• 9.5.3  После настройки ИП, ИДТ проверяются в двух точках, соответствующих 20 и 80 % диапазона на соответствие заявленной точности.

• 9.6 Определение основной абсолютной погрешности ИДТ (комплектная поверка)

Поверка ИДТ выполняется в крайних и двух точках внутри диапазона преобразования. Допускается проводить поверку в крайних и одной точке внутри диапазона преобразования, если последний не превышает 400 °C.

Примечание:

• 1. При минимальной температуре диапазона преобразования меньше минус 70 °C, за исключением значения минус 200 °C, допускается проверять отклонение от НСХ при минус 70 °C.

• 2. Поверка для температуры минус 200 °C проводится в сосуде Дьюара с жидким азотом. Поверка для температуры минус 70 °C проводится в термостате переливном прецизионном.

• 3. Допускается, по согласованию с заказчиком, определять значения выходного сигнала при значениях температуры, находящихся внутри диапазона преобразования ИП, но не менее чем при трех значениях температуры, равноотстоящих друг от друга.

• 9.7 Настройка ИП

• 9.7.1  Настройка ИП проводится в соответствии с НД.

ЮЛ Обработка результатов измерений ТЭДС датчиков температуры методом прямых измерений

• 10.1.1 Из результатов измерений, выполненных в соответствии с п. 9.4.1.3, вычисляют среднеарифметические значения температуры в термостате по показаниям эталонного СИ и среднеарифметические значения ТЭДС поверяемых датчиков температуры, а также при поверке датчиков температуры в печи - среднеарифметические значения ТЭДС эталонного СИ и каждого поверяемого датчика температуры.

• 10.1.2 Среднеарифметические значения ТЭДС эталонного СИ и каждого поверяемого

датчика температуры приводят к значениям ТЭДС Е^_в и Е^ при температуре свободных концов, равной 0 °C, внося поправку E(t_CK) на температуру свободных концов датчика температуры. Поправку определяют в каждом случае по соответствующей НСХ для датчиков температуры. Значение поправки имеет знак «плюс» и равно табличному значению ТЭДС датчика температуры при такой температуре, какую при поверке имели свободные концы. Приведенные значения ТЭДС £„ob и    вносят в протокол поверки (приложение Б).

В среднеарифметические значения показаний эталонного СИ вносят поправки, значения которых указаны в свидетельстве о поверке, и действительное значение температуры $ вносят в протокол поверки (приложение Б).

• 10.1.3 По приведенному значению ТЭДС эталонного СИ (ТППО) определяют температуру (действительное значение температуры ), °C рабочих концов поверяемых датчиков температуры по формуле:

  

/"Р =/ *эт свид

где ^свид— значение температуры, соответствующее значению Е™™ , °C;

Е^ — приведенное значение ТЭДС эталонного СИ, мВ;

Е™^ИД — значение ТЭДС, взятое из свидетельства на эталонный СИ, ближайшее к Е^, мВ;

(ЛЕ/ ЛГ)_г — чувствительность эталонного СИ типа ТППО на единицу температуры, мВ/°С указана в таблице 9.

Таблица 9

• 10.1.4 По НСХ для поверяемых датчиков температуры находят нормированное значение ТЭДС, соответствующее показаниям эталонного термометра сопротивления или действительному значению температуры, вычисленному по формуле (1), по показаниям ТППО.

• 10.1.5 Для каждого поверяемого датчика температуры определяют разность между приведенным и нормированным значениями ТЭДС, выраженных в единицах температуры при каждом значении температуры, вычисленной по формуле (1).

^{А/ =} С-^^Р,°С                    (2)

Результаты поверки считаются положительными, если разность д/ указанных значений в каждой точке не превышает значений, указанных в таблицах 10 и 11, для датчиков температуры с длиной погружаемой части более 250 мм, до 250 мм (включительно), соответственно.

Таблица 10 - Метрологические характеристики датчика температуры

- Указаны предельные значения. Конкретный диапазон, в зависимости от конструктивной модификации, указан в паспорте и в маркировке датчика температуры

Таблица 11 - Метрологические характеристики датчика температуры

¹ - Указаны предельные значения. Конкретный диапазон, в зависимости от конструктивной модификации, указан в паспорте и в маркировке датчика температуры

Поверяемые датчики температуры, не удовлетворяющие этому требованию хотя бы при одном из заданных значений температуры, должны быть переведены в более низкий класс или указанные датчики температуры должны быть забракованы.

• 10.1.6 Изменение значения разности между приведенным и нормированным значениями ТЭДС датчиков температуры, выраженными в единицах температуры, вычисленное по формуле (2), за межповерочный интервал (дрейф метрологических характеристик) от соответствующего значения, полученного при предыдущей поверке в установленных температурных точках, должно быть не более указанного в НД на датчик температуры конкретного типа. Поверяемые датчики температуры, не удовлетворяющие этому требованию хотя бы при одном из заданных значений температуры, должны быть забракованы.

Примечание:

Допускается вычислять температуру эталонного СИ другими численными методами с использованием современной вычислительной техники.

• 10,2 Обработка результатов определения основной абсолютной погрешности ИДТ

• 10.2.1 ИДТ при раздельной поверке

Обработка результатов измерений ТЭДС ПП

• 10.2.1.1  После операций, выполненных в соответствии с п. 9.4, выполнить операции в соответствии с п. 10.1.

Обработка результатов определения основной абсолютной погрешности ИП

• 10.2.1.2 После операций, выполненных в соответствии с п. 9.4, вычисляют значение температуры , соответствующее измеренному аналоговому выходному сигналу Г_вых по формуле 3:

=                             °C                 (3)

■* max ¹ min

где ALx - результат измерений тока, соответствующий измеряемой температуре, мА;

Anin ’ ^шах" нижний и верхний пределы диапазона преобразования выходного тока, мА;

Aun; ^max “ нижний и верхний пределы диапазона преобразования ИП, °C.

Результаты поверки считаются положительными, если погрешность измерений, рассчитанная по формуле 4, в каждой точке не превышает значений, указанных в таблице 12.

^ДИП ⁼ А”А,°С                      (4)

Таблица 12 - Метрологические характеристики ИП в зависимости от вида выходного сигнала и условного обозначения точности датчиков температуры (при условии поверки с включенной автоматической компенсацией холодного спая)

• 10.2.2 ИДТ при комплектной поверке

• 10.2.2.1  После операций, выполненных в соответствии с п. 9.6, вычисляют значение температуры , соответствующее измеренному аналоговому выходному сигналу Г_дых по формуле 3.

• 10.2.2.2 Вычислить погрешность измерений по формуле:

^ИДТ ^=ti “Ат, °C                           (5)

Результаты поверки считаются положительными, если погрешность измерений, рассчитанная по формуле 5, в каждой точке не превышает значений, указанных в таблице 13. При невыполнении этого условия допускается проводить настройку общего сдвига ИП, согласно указаний в НД. После настройки необходимо повторить выполнение операций поверки.

Таблица 13 - Метрологические характеристики ИДТ с выходным сигналом постоянного тока и (или) цифровым сигналом по протоколам типа HART, PROFIBUS-PA, FOUNDATION Fieldbus, Wireless HART

10,23 Датчик температуры с дополнительным каналом

• 10.2.3.1  По результатам измерений, выполненных в соответствии с 9.4.3, вычисляют разницу показаний ЧЭ поверяемого датчика температуры и показаний КЭТНН для каждого отсчета по формуле (7):

Л' -?  -? °C

^изм ~¹пов ¹иэ>

Затем вычисляют среднее арифметическое значение:

п

А   _  _____ Ор

^ИЗМ “         ’

п

где п - число отсчетов в цикле измерений.

Результат вычисления &_изм заносят в протокол поверки (приложение Б)

• 10.2.3.2 Вычисляют среднее арифметическое значение показаний КЭТНН:

---.°C                               (9)

п

Результат вычисления заносят в протокол поверки (приложение Б).

• 10.2.3.3 Определяют поправку Д_эг. Для этого используют приведенные в свидетельстве на поверку КЭТНН функцию отклонения от НСХ или таблицу поправок.

Среднее значение показаний КЭТНН 1_ИЭ подставляют в функцию отклонения и вычисляют поправку Д_эг. В случае использования таблицы поправок из свидетельства о поверке КЭТНН поправку вычисляют линейной интерполяцией между двумя ближайшими значениями температур.

Результат вычисления Д_эг заносят в протокол поверки (приложение Б).

• 10.2.3.4 Вычисляют отклонение показаний ЧЭ поверяемого датчика температуры от НСХ:

&ПОВ⁼&ЯЗМ ~&эт>°С                        (10)

Результат вычислений Д_лов заносится в протокол поверки (приложение Б)

• 10.2.3.5 Для ЧЭ поверяемого датчика температуры определяют &_доппо ГОСТ 6616-94.

Результат вычислений &_доп заносится в протокол поверки (приложение Б).

• 10.2.3.6 Проверяют выполнение условия пригодности датчика температуры для дальнейшего применения:

^ПОВ-Адоп                                (11)

• 10.2.3.7 Датчики температуры, ЧЭ которых не удовлетворяют требованию (11), должны быть переведены в более низкий класс точности или забракованы.

• 10.2.3.8 Результат поверки признается положительным при выполнении требований пункта 10.2.3.6 и следующего условия:

$изм ---—-----*0.3, °C                     (12)

Средняя квадратичная погрешность единичных измерений разницы температур должна быть не более 0.3 °C.

• 11.1 В процессе поверки поверитель должен вести протокол поверки, включающий в себя следующие данные: наименование, модификация и тип датчика температуры, заводской номер датчика температуры, рабочий диапазон температур датчика температуры, условное обозначение НСХ, наименование заказчика, данные измерений, заключение о годности, дату поверки, фамилию поверителя. Допускаются компьютерные записи и хранение протокола поверки.

• 11.2 Положительные результаты поверки датчика температуры удостоверяются знаком поверки и (или) свидетельством о поверке². Знак поверки наносится на свидетельство о поверке. Интервал до следующей поверки указывается в соответствии с требованиями таблиц 1, 2, 4 настоящей методики.

• 11.3 Если датчик температуры по результатам поверки признан непригодным к применению, свидетельство о поверке аннулируется и выписывается извещение о непригодности к применению².

Приложение А

Модификации и схема обозначения датчиков температуры

КТХА, КТХК, КТНН, КТЖК, КТМК, КТХА Ex, КТХК Ex, КТНН Ех, КТЖК Ex, КТМК Ех

Приложение Б (рекомендуемая форма)

ПРОТОКОЛ ПЕРВИЧНОЙ/ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ПОВЕРКИ ДАТЧИКА ТЕМПЕРАТУРЫ XsXXXX ОТ ХХ.ХХ.ХХХХ

Заказ - Наряд Xs ХХХХ

Заказчик:

Адрес:

Датчик температуры поверен по:

Средства поверки:

Условия поверки:

Температура:

Влажность: Атмосферное давление:

Операции поверки:

1. Внешний осмотр:

2. Проверка электрического сопротивления изоляции:

3. Проверка электрической прочности изоляции:

5. Заключение по результатам поверки______________________________________________________________________________________

Заключение о пригодности датчика температуры и отметка о выдаче документа о поверке

Поверитель _______________ Ххххх Х.Х.

Дата поверки        хх.хх.хххх г.

Заказ - Наряд № ХХХХ

Заказчик:

Адрес:

Измерительный преобразователь поверен по:

Средства поверки:

Условия поверки:

Температура: Влажность: Атмосферное давление:

Операции поверки:

• 1. Внешний осмотр:

2. Определение основной абсолютной погрешности измерительного преобразователя:

Поверитель _______________ Ххххх Х.Х.

Дата поверки        хх.хх.хххх г.

Заказ - Наряд № ХХХХ

Заказчик:

Адрес:

Датчик(и) температуры поверены по:

Средства поверки:

Условия поверки:

Температура:

Влажность: Атмосферное давление:

Операции поверки:

1. Внешний осмотр:

2. Проверка электрического сопротивления изоляции:

3. Проверка электрической прочности изоляции:

Условные обозначения:

t₍ - температура поверяемого датчика температуры, °C; г_эт - температура эталонного датчика температуры, °C; ' пределы допускаемой основной абсолютной погрешности ИДТ, °C: Аидт ⁼ h •

5. Заключение по результатам поверки

Заключение о пригодности датчика температуры и отметка о выдаче документа о поверке

3. Определение отклонения показаний датчика температуры от НСХ:

4. Заключение по результатам поверки______________________________________________________________________________________

Заключение о пригодности датчика температуры и отметка о выдаче документа о поверке

БИБЛИОГРАФИЯ

• 1. ASTM El684-00 Standard specification for Miniature Thermocouple Connectors.Типовые технические условия на малогабаритные соединительные устройства для термопар.

• 2. ASTM Е1129/Е1129М-98(2002) Standard specification for Thermocouple Connectors.Типовые технические условия на соединительные устройства для термопар.

¹

расшифровка кода обозначения материала защитной оболочки указана в НД на датчики температуры.

Примечание:

1 Допускается не определять ТЭДС датчика температуры типа N, L и Т в температурной точке минус 200 °C при этом нижнее значение диапазона температуры измерений составит минус 40 °C.

²

На территории Российской Федерации - по ПРИКАЗУ Минпромторга РФ от 02.07.2015 № 1815 «ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ПОРЯДКА ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ, ТРЕБОВАНИЯ К ЗНАКУ ПОВЕРКИ И СОДЕРЖАНИЮ СВИДЕТЕЛЬСТВА О ПОВЕРКЕ»