Методика поверки «ПРИБОРЫ ТЕПЛОВИЗИОННЫЕ» (МП Р 50.2.012-2001)

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Р 50.2.012-2001

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МЕТРОЛОГИИ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

ПРИБОРЫ ТЕПЛОВИЗИОННЫЕ

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

ГОССТАНДАРТ РОССИИ

Москва

Предисловие

• 1 РАЗРАБОТАНЫ Государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии (ВНИИМ) им. Д.И. Менделеева» Госстандарта России и Государственным унитарным предприятием Всероссийским научным центром «Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова» и доработаны Подкомитетом 6 «Эталоны и поверочные схемы в области температурных, теплофизических и дилатометрических измерений» Технического комитета по стандартизации ТК 206 «Эталоны и поверочные схемы»

ВНЕСЕНЫ Управлением метрологии Госстандарта России

• 2 ПРИНЯТЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 21 ноября 2001 г. № 473-ст

• 3 ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ

СОДЕРЖАНИЕ

• 1 Область применения

• 2 Нормативные ссылки

• 3 Определения

Размещение рекламы в документах и на сайте www.complexdoc.ru

Тел.: +7 (495) 506-71-51, +7 (495) 506-78-57, info@complexdoc.ru

• 4 Операции и средства поверки

• 5 Условия поверки и подготовка к ней

• 6 Требования безопасности

• 7 Внешний осмотр

• 8 Проверка электрической прочности изоляции

• 9 Проверка сопротивления изоляции

• 10 Опробование

• 11 Проверка диапазона и определение погрешности

• 12 Определение разрешения в горизонтальном направлении

• 13 Определение угла поля зрения

• 14 Оформление результатов поверки

Приложение А Эскиз тепловой миры с метками

Приложение Б Протокол поверки тепловизионного прибора

Приложение В Библиография

Р 50.2.012-2001 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МЕТРОЛОГИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

ПРИБОРЫ ТЕПЛОВИЗИОННЫЕ

Методика поверки

Дата введения 2002-07-01

Размещение рекламы в документах и на сайте www.complexdoc.ru

Тел.: +7 (495) 506-71-51, +7 (495) 506-78-57, info@complexdoc.ru

Настоящие рекомендации распространяются на тепловизионные измерительные приборы общего назначения (далее - тепловизоры) и содержат методику их первичной и периодической поверок.

Периодическую поверку тепловизоров проводят не реже одного раза в год.

В настоящих рекомендациях использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 8.558-93 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры

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

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

ПР 50.2.012-94 Государственная система обеспечения единства измерений. Порядок аттестации поверителей средств измерений

В настоящих рекомендациях применяют следующие термины с соответствующими определениями:

тепловизионный прибор (тепловизор): Оптико-электронный прибор, предназначенный для измерения температуры и формирования видимых изображений объектов по их тепловому излучению в инфракрасной области спектра с возможностью отображения движения объектов в результате смены близких по содержанию кадров.

эталонный (образцовый) протяженный излучатель: Излучатель в виде модели абсолютно черного тела (АЧТ), угловые

Размещение рекламы в документах и на сайте www.complexdoc.ru

Тел.: +7 (495) 506-71-51, +7 (495) 506-78-57, iufo@complexdoc.ru

размеры которого более чем в десять раз превышают элементарное поле зрения тепловизионного прибора.

элементарное поле зрения: Пространственный угол, в пределах которого инфракрасное излучение воспринимается одним фоточувствительным элементом фотоприемного устройства.

тепловая мира: Тепловой объект, имеющий хотя бы в одном направлении регулярную пространственную структуру.

угол поля зрения: Пространственный угол, в пределах которого возможно измерение с помощью тепловизионного прибора при фиксированном положении в пространстве всех элементов его оптической системы.

При поверке тепловизоров используют эталонные средства измерений (средства поверки), указанные в таблице 1.

Таблица1 - Операции и средства поверки тепловизоров

Размещение рекламы в документах и на сайте www.complexdoc.ru

Тел.: +7 (495) 506-71-51, +7 (495) 506-78-57, info@complexdoc.ru

Размещение рекламы в документах и на сайте www.complexdoc.ru

Тел.: +7 (495) 506-71-51, +7 (495) 506-78-57, iufo@complexdoc.ru

Размещение рекламы в документах и на сайте www.complexdoc.ru

Тел.: +7 (495) 506-71-51, +7 (495) 506-78-57, info@complexdoc.ru

Примечание - Допускается применять другие средства измерений, обеспечивающие требуемую точность измерений.

• 5.1 При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

- температура окружающего воздуха (20±5) °С;

- относительная влажность воздуха (65±15) %;

- атмосферное давление (101,325±3,000) кПа;

- напряжение питающей сети (220±4,4) В;

- частота питания переменного тока (50±0,5) Гц, - если в технических условиях (далее - ТУ) на тепловизор не указаны другие условия.

На тепловизор не должны воздействовать:

- удары, вибрации, внешние электромагнитные поля, посторонние источники излучений, влияющие на показания средств измерений

Размещение рекламы в документах и на сайте www.complexdoc.ru

Тел.: +7 (495) 506-71-51, +7 (495) 506-78-57, iufo@complexdoc.ru

- пары кислот, щелочей, а также газы, вызывающие коррозию.

• 5.2 Все указанные в таблице 1 средства измерений (средства поверки) должны иметь свидетельства о поверке.

• 5.3 Средства измерений (средства поверки) должны быть подготовлены к работе в соответствии с эксплуатационными документами (далее - ЭД).

• 6.1 К поверке допускают операторов, имеющих квалификацию госповерителя в области пирометрии и радиометрии инфракрасного излучения и аттестованных в соответствии с ПР 50.2.012.

• 6.2  При поверке соблюдают требования безопасности, указанные в ТУ на тепловизор, а также в ГОСТ 12.2.007.9 и [1].

• 7.1 При внешнем осмотре должно быть установлено:

• - соответствие комплектности и маркировки тепловизора ЭД на него;

• -  соответствие тепловизора требованиям безопасности, изложенным в ТУ на тепловизор;

• - отсутствие внешних повреждений комплекта поверяемого тепловизора, влияющих на его метрологические характеристики.

• 7.2 Тепловизор, не отвечающий требованиям 7.1, поверке не подлежит.

Проверку электрической прочности изоляции проводят на пробойной установке УПУ-1М, которую подключают к

Размещение рекламы в документах и на сайте www.complexdoc.ru

Тел.: +7 (495) 506-71-51, +7 (495) 506-78-57, info@complexdoc.ru

закороченным клеммам питания и корпусу тепловизора. Изоляцию выдерживают под испытательным напряжением в течение 1 мин, после чего плавно снижают значение напряжения до нуля. Результаты испытаний считают удовлетворительными, если не произошло пробоя или перекрытия изоляции. Появление коронного разряда не является признаком неудовлетворительных результатов испытаний.

Проверку сопротивления изоляции проводят мегомметром М1101М путем подключения его к закороченным клеммам питания и корпусу тепловизора. Электрическое сопротивление изоляции должно быть не менее 20 МОм.

• 10.1 Тепловизор включают в сеть и проверяют его работоспособность в соответствии с ЭД.

• 10.2 Тепловизор, у которого при опробовании в соответствии с ЭД обнаружена неисправность, поверке не подлежит.

• 11.1 Тепловизор и эталонный (образцовый) протяженный излучатель подготавливают к работе согласно ЭД указанных приборов. Тепловизор наводят на центр излучающей поверхности излучателя.

• 11.2 Устанавливают температурный режим излучателя, соответствующий нижней границе диапазона измерений тепловизора.

• 11.3 Измеряют температуру излучателя с учетом его излучательной способности.

Размещение рекламы в документах и на сайте www.complexdoc.ru

Тел.: +7 (495) 506-71-51, +7 (495) 506-78-57, iufo@complexdoc.ru

• 11.4 Аналогичные операции выполняют при температуре излучателя, соответствующей средней точке диапазона измерений тепловизора и верхней границе диапазона.

• 11.5 Для определения погрешности при каждом температурном режиме излучателя (в нижней, средней и верхней точках диапазона тепловизора) выполняют не менее 10 измерений.

• 11.6 За погрешность тепловизора принимают границы суммарной погрешности А, выраженной в градусах Цельсия, оцениваемой для каждого температурного режима излучателя следующим образом.

  • 11.6.1 По полученным результатам измерений для каждого температурного режима рассчитывают среднее арифметическое значение температуры

, °С, по формуле

IB

у⁷ =

, (1) где Ti - i-й результат измерений температуры, °С; п - число измерений.

• 11.6.2 Среднее квадратическое отклонение среднего арифметического результатов измерений S, °С, вычисляют по формуле

  

(2)

• 11.6.3 Доверительные границы случайной погрешности £, °С, оценивают по формуле

Размещение рекламы в документах и на сайте www.complexdoc.ru

Тел.: +7 (495) 506-71-51, +7 (495) 506-78-57, info@complexdoc.ru

где t - коэффициент Стьюдента (при п = 10 и доверительной вероятности 0,95 t = 2,262).

• 11.6.4 Разность полученного в соответствии с JL1.6.1 среднего арифметического значения температуры Т и значения температуры эталонного (образцового) протяженного излучателя Т, °С, вычисляют по формуле

  

(4)

• 11.6.5 Границу неисключенной систематической погрешности тепловизора 0, °С, оценивают по формуле

  

(5)

где k - коэффициент, зависящий от выбранной доверительной вероятности; при доверительной вероятности 0,95 к = 1,1; Аэ(о)-граница погрешности эталонного (образцового) излучателя.

• 11.6.6 Границу суммарной погрешности тепловизора А для каждого температурного режима вычисляют по формуле

  

(6)

Разнещение рекламы в документах и на сайте www.complexdoc.ru

Тел.: +7 (495) 506-71-51, +7 (495) 506-78-57, info@complexdoc.ru

где К - коэффициент, отн. ед., вычисляют по формуле

11.7 Граница суммарной погрешности А, определенная при каждом температурном режиме, не должна превышать предела допустимой погрешности, указанной в ТУ на тепловизор.

• 12.1 Перед тепловизором на расстоянии R = 1 м от входного окна устанавливают тепловую миру с переменной щелью в вертикальном положении. За ней, вплотную, располагают эталонный (образцовый) протяженный излучатель. Тепловизор подготавливают к работе в соответствии с ЭД, устанавливают режим работы, соответствующий максимальной чувствительности, и наводят на центр щели.

• 12.2  Устанавливают температурный режим эталонного (образцового) протяженного излучателя, превышающий температуру окружающей среды на 10-12 °С.

• 12.3 Устанавливают максимальную ширину щели и измеряют температуру с помощью тепловизора.

• 12.4 Уменьшают ширину щели до тех пор, пока показания тепловизора не уменьшатся в два раза. Фиксируют ширину щели а0 выраженную в миллиметрах. Угловой размер щели ао, рад, определяют по формуле

Размещение рекламы в документах и на сайте www.complexdoc.ru

Тел.: +7 (495) 506-71-51, +7 (495) 506-78-57, info@complexdoc.ru

где R - расстояние от входного окна тепловизора до миры, мм; r - расстояние от входного окна тепловизора до входного зрачка оптической системы, мм.

• 12.5 Разрешение в горизонтальном направлении, равное угловому размеру щели ао, должно соответствовать указанному в ТУ на тепловизор.

• 13.1 Перед тепловизором на расстоянии R = 1 м от входного окна устанавливают тепловую миру с метками. За ней, вплотную, располагают эталонный (образцовый) протяженный излучатель. Тепловизор подготавливают к работе в соответствии с ЭД, устанавливают режим работы, соответствующий максимальной чувствительности, и наводят на центр миры.

• 13.2  Устанавливают температурный режим эталонного (образцового) протяженного излучателя, превышающий температуру окружающей среды на 10-12 °С.

• 13.3 На изображении тепловой миры отмечают крайние метки, регистрируемые по вертикали и горизонтали.

• 13.4 Измеряют расстояние между крайними метками миры по горизонтали (А) и вертикали (В).

• 13.5 Угол поля зрения в горизонтальном ф_Х и в вертикальном направлении фу, рад, определяют соответственно по формулам:

  (Р_х = 2arctg

  А

  2(W

  (9)

Размещение рекламы в документах и на сайте www.complexdoc.ru

Тел.: +7 (495) 506-71-51, +7 (495) 506-78-57, info@complexdoc.ru

(10)

где ф_Х, фу - углы поля зрения в горизонтальном и вертикальном направлениях, рад, соответственно; А и В -линейные размерыполя зрения по горизонтали и вертикали, соответственно, мм; R -расстояние от входного окна тепловизора до миры, мм; r -расстояние от входного окна тепловизора до входного зрачка оптической системы, мм.

• 13.6 Углы поля зрения ф_Х и фу должны соответствовать указанным в ТУ на тепловизор. В противном случае на тепловизор выдают извещение о непригодности с указанием причин непригодности.

• 14.1 Результаты поверки вносят в протокол по форме в соответствии с приложением Б.

• 14.2  При положительных результатах поверки выдают свидетельство о поверке.

• 14.3 В свидетельстве о поверке указывают следующие данные:

• - диапазон измерения температур;

• - погрешность измерения температур;

• - разрешение в горизонтальном направлении;

• -  угол поля зрения в горизонтальном и вертикальном направлениях.

• 14.4 При отрицательных результатах поверки выдают извещение о непригодности тепловизора в соответствии с требованиями ПР 50.2.006 с указанием причин непригодности.

Размещение рекламы в документах и на сайте www.complexdoc.ru

Тел.: +7 (495) 506-71-51, +7 (495) 506-78-57, info@complexdoc.ru

(рекомендуемое)

Рисунок А. 1

Материал - медь, толщина 1 мм.

Одна сторона полированная, другая подлежит чернению.

(рекомендуемое)

О Размещение рекламы в документах и на сайте Tww.cornplexdoc.ru

Тел.: +7 (495) 506-71-51, +7 (495) 506-78-57, info@complexdoc.ru

Заводской номер тепловизора ______________________

Измерения проведены в период с ________________ по ______________

Перечень использованных средств измерений

Условия поверки

Результаты поверки:

Диапазон измерения температур, °С от ___________ до

Погрешность измерения температур, °С_______________

Разрешение в горизонтальном направлении, рад _______________

Угол поля зрения в горизонтальном и вертикальном направлениях, рад _____________

Выводы: соответствие полученных результатов паспортным данным тепловизора или ТУ на него; возможность выдачи свидетельства о поверке тепловизора.

(должность, фамилия, имя,

(справочное)

[1] Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. -Днепропетровск: Изд-во Промшь, 1972

Размещение рекламы в документах и на сайте www.complexdoc.ru

Тел.: +7 (495) 506-71-51, +7 (495) 506-78-57, info@complexdoc.ru

Ключевые слова: поверка, погрешность, тепловизор, эталон, темперара, тепловая мира, эталонный протяженный излучатель

Размещение рекламы в документах и на сайте www.complexdoc.ru

Тел.: +7 (495) 506-71-51, +7 (495) 506-78-57, iufo@complexdoc.ru

17