Методика поверки «гси.Преобразователи термоэлектрические ТП-А, ТП-С» (СТП 4211-002-14035255-19)

УТВЕРЖДАЮ:

Заместитель директора по произво щной метрологии ^<ВНИИМС»

УТВЕРЖДАЮ:

Директор ООО «Обнинская

□ Tit

икова

Предприятие-разработчик:

ООО «Обнинская термоэлектрическая компания» г. Обнинск Калужской области, ул. Красных Зорь, д.30

2019

СОДЕРЖАНИЕ

• 1. Область применения

• 2. Нормативные ссылки

• 3. Определения, обозначения и сокращения

• 4. Операции поверки

• 5. Средства поверки

• 6. Требования безопасности

• 7. Условия поверки и подготовка к ней

• 8. Проведение поверки (калибровки)

• 9.   Обработка результатов поверки или калибровки

  • 9.1. Обработка результатов измерений при проверке

термоэлектрической стабильности ТП

• 9.2 Обработка результатов измерений при поверке

ТП методом поэлектродного сличения

• 9.3. Обработка результатов измерений при поверке ТП

методом прямых измерений

• 9.4. Обработка результатов измерений при калибровке ТП

методом сличения'с показаниями пирометра излучения

9.5 Обработка результатов измерений при оценке однородности скомплектованной пары бухт термопарной проволоки

• 10.   Оформление результатов поверки (калибровки)

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Электрическая печь для градуировки термопар ППТ-1850

Приложение 2. Установка на основе высокотемпературной печи для отжига и калибровки контактных датчиков температуры

Приложение 3. Монтаж термопары в лейкосапфировом чехле

Приложение 4. Схема монтажа термопар в защитном чехле при измерениях на установке для отжига и калибровки контактных датчиков температуры

Приложение 5. Электрическая схема подключения ТП

при поэлектродном сличении

Приложение 6. Электрическая схема подключения ТП

при методе прямых измерений

Приложение 7. Схема калибровки ВР-термопар по показаниям пирометра излучения...22 Приложение 8. Протокол проверки стабильности термопреобразователя

Приложение 9. Протокол поверки термопреобразователей

методом поэлектродного сличения

Приложение 10. Протокол поверки термопреобразователей

методом прямых измерений

Приложение 11. Протокол калибровки термопреобразователей

по пирометру излучения

Приложение 12. Протокол оценки однородности термопарной проволоки

Приложение 13. Протокол калибровки преобразователя термоэлектрического

Лит.

Лист

Листав

ООО «Обнинская термоэлектрическая компания

Настоящая методика распространяется на преобразователи термоэлектрические (далее термопреобразователи или ТП) ТП-А, ТП-С общепромышленного применения с вольфрамрениевыми термоэлектродами, изолированными керамическими трубками (являются термочувствительными элементами для ТП в защитных чехлах), с длиной погружаемой части не менее 250 мм. и устанавливает методику их поверки в диапазоне измерений температуры от 600 до 1800 °C или калибровки в диапазоне температур от 600 до 2200 °C.

В настоящей методике использованы ссылки на следующие стандарты, технические условия и методические указания:

Стандарт МЭК 60584-1:2013 Термопары. Часть 1. Градуировочные таблицы и допуски.¹

ГОСТР 8.585-2001 ГСП. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования.

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

Общие требования безопасности.

ГОСТ 6616-94 Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия.

МИ 1745-87 Методические указания. ГСИ. Стандартные образцы свойств термоэлектродных материалов из сплавов ВР 5 и ВР 20 (СОТМ ВР 5/20). Методика аттестации.

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

СУО.021.142 ТУ. Проволока из сплава вольфрама с рением отожженная градуированная для термоэлектродов термопар. Технические условия.

ТУ 4211-004-14035255-19 Преобразователи термоэлектрические ТП-А и ТП-С. Технические условия.

ПАКТ. Программа автоматической калибровки термопреобразователей. Руководство пользователя. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2016614991 от 12.05.2016 г.

3.1 Определения

В настоящей методике применяют следующие термины с соответствующими определениями:

длина погружаемой части ТП при поверке: Расстояние от погружаемого конца защитной арматуры поверяемого ТП при помещении его в рабочее пространство печи (или термостата) до места пересечения корпуса ТП с плоскостью наружной поверхности торца печи (термостата).

стандартные образцы свойств термоэлектродных материалов (СОТМ-1; СОТМ-2): Бухты термоэлектродного материала, аттестованные по термоэлектрической неоднородности и по значениям термоэлектродвижущей силы (далее-ТЭДС) 2-ого и 3-его разрядов, предназначенные для передачи размера единицы температур в диапазоне температуры от 900 до 2500°С рабочим средствам измерений.

Остальные определения по ГОСТ 6616-94.

3.2 Обозначения

В настоящей методике применяют следующие обозначения:

Девр5 - разность ТЭДС между одноименными термоэлектродами ВР 5 СОТМ-1 (СОТМ-2) и поверяемой термопары. мВ;

Аеввзо - разность ТЭДС между одноименными термоэлектродами ВР 20 СОТМ-1 (СОТМ-2) и поверяемой термопары, мВ;

¹ Градуировка вольфрамрениевой термопары типа А в стандарте МЭК60584-1:2013 соответствует градуировке термопары типа А1 стандарта ГОСТ Р 8.585-2001.

Лист

№докум.

Подп.

Лата

СТП 4211 -002-14035255-19

АЕнеодн - ТЭДС неоднородности термопар, составленных из образцов, отобранных от начала и конца бухт проволоки, мВ;

Есотм-1 - ТЭДС термопары ВР5/ВР20, составленной из термоэлектродов СОТМ-1 2-го разряда, мВ;

Есотм-2 - ТЭДС термопары ВР5/ВР20, составленной из термоэлектродов СОТМ-2 3-го разряда, мВ;

^сагм ’ приведенное значение ТЭДС термопары ВР5/ВР20 составленной из термоэлектродов С0ТМ-1(2), мВ;

Е^п£ - приведенное значение ТЭДС эталонного ТП, мВ;

Епон- значение ТЭДС поверяемой термопары для заданных значений температур. мВ;

Е^Лнсх - нормированное значение ТЭДС термопары ВР5/ВР20 по ГОСТ Р 8.585-2001, мВ; Е^Спсх - нормированное значение ТЭДС термопары ВР5/ВР26 по МЭК 60584-1:2013, мВ; АЕ - величина отклонения приведенного значения ТЭДС поверяемого ТП от номинальной ТЭДС по НСХ, мВ.

3.3 Сокращения

В настоящей методике применяют следующие сокращения:

ТП - термоэлектрический преобразователь;

ТЭДС- электродвижущая сила, возникающая в электрической цепи, состоящей из двух разных проводников, контакты между которыми имеют различную температуру;

ЧЭ - термочувствительный элемент;

НСХ - номинальная статическая характеристика;

ВР-тер.мопара - вольфрамрениевая термопара.

• 4.1. При проведении поверки должны быть выполнены следующие операции:

• - внешний осмотр;

• - определение термоэлектрической стабильности ТП (п.8.1);

• -  определение ТЭДС ТП методом поэлектродного сличения с одноименными термоэлектродами СОТМ-1 (2) (п.8.2), или;

• - определение ТЭДС ТП методом прямых измерений в сравнении с эталонной термопарой, составленной из термоэлектродов СОТМ-1 (2) (п.8.3), или эталонной термопарой типа ПРО 1-ого,

• 2- го или 3-го разрядов (п.8.4).

• - оценка однородности пары бухт термопарной проволоки при ее аттестации по термоЭДС термопар, составленных из участков проволок, отрезанных от начала и конца бухт.

• 4.2. За пределами диапазона поверки могут быть выполнены операции калибровки методом сличения величины ТЭДС термопар с показаниями пирометра излучения.

• 5.1. При проведении поверки используют следующие средства измерений:

• - стандартные образцы свойств термоэлектродных материалов из сплавов ВР5 и ВР20 2-го разряда (СОТМ-1) или 3-го разряда (СОТМ-2) для поверки в диапазоне температуры от 900 до 2000 °C;

• - платинородий-платинородиевый термопреобразователь типа ПРО, эталонный 1-го, 2-го или

• 3- го разрядов, для поверки в диапазоне температуры от 600 до 1800 °C, общей длиной не менее 1000 мм;

• - пирометр излучения с диапазоном рабочих температур от 1000 до 2300 °C (или шире) и пределом приведенной основной погрешности измерений температуры не более 0,5%;

  						Лист
  					СТП 4211 -002-14035255-19
  Изм	Лист	№ докум.	1 loan.	Лага		4

  Инн. № подл.        Подпись и дата        | Взам. инв.№ | Инв. №дубл. | Подпись и дата

• - ртутный стеклянный термометр эталонный 2-го разряда или платиновый термометр сопротивления с погрешностью измерений температуры свободных концов ЧЭ ТП не более ± 0,1 °C;

• - многоканальный прецизионный измеритель температуры МИТ-8 с пределом допускаемой основной погрешности ± (0.001+ 10"⁴ U) мВ;

• - прибор для измерения температуры Термодат-128Ml (автономное электропитание) с пределом основной погрешности измерений не более 0,25%.

• 5.2. При поверке применяют следующие вспомогательные средства и материалы:

• - электрическая печь для градуировки термопар типа ППТ-1850 с максимальной температурой применения 1800 °C (Приложение 1).

Примечание: Поверка производится в воздушной среде, поверяемый ТП помещают в газоплотный защитный чехол из высокочистого оксида аиоминия (А120з>98%) или лейкосапфира, который заполняют инертным газом и герметизируют. Защитный чехол с термопарами погружают в печь.

• - установка на основе высокотемпературной печи с графитовым электронагревателем для отжига и калибровки контактных датчиков температуры (вольфрамрениевых термопар) с защитной атмосферой аргона (Приложение 2). Калибруемые термопары помещаются в защитный чехол из вольфрама, через который поддерживается протечка аргона. Диапазон рабочих температур от 800 до 2500 °C;

нулевой термостат с градиентом температуры в рабочем пространстве не более 0,05 °С/см, с ванной глубиной не менее 200 мм, вместимостью от 0.5 до 2л;

пробирки стеклянные длиной (150 ± 10) мм, с внутренним диаметром (6,5 ± 0,5) мм для термостатирования свободных концов термоэлектродов;

трубки корундовые, трубки из лейкосапфира или оксида гафния;

спирт технический по ГОСТ Р 55878-2013;

провода медные марки НВМ-500 диаметром 0.24-0.3 мм. ТУ 16.505.437-82;

трубки ПХВ диаметром 0.74-1.0 мм ТУ 14143602.04-97.

• 5.3. Допускается применять другие средства измерений, удовлетворяющие по точности и техническим характеристикам требованиям настоящего стандарта и оборудование, обеспечивающее условия поверки.

• 6.1. Обслуживающий персонал должен быть аттестован на группу электробезопасности согласно «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭ) и Правил техники безопасности при эксплуатации (ПТБ).

• 6.2. При работе на оборудовании необходимо соблюдать требования безопасности, указанные в эксплуатационной документации и ГОСТ 12.2.007.0-75.

• 7.1. При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

• - температура, окружающего воздуха (25 ± 10) °C:

• - относительная влажность от 30 до 80%;

• - атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа.

• - изменение температуры воздуха в помещении во время работы испытательного оборудования не должно быть более ±0,5 °C в течение 1 ч (климат-контроль);

• 7.2.  Представленный на поверку термопреобразователь должен быть изготовлен из аттестованных термоэлектродных материалов, номера бухт, марка, градуировка и диаметр проволок, из которых изготовлен ТП, должны быть указаны в паспорте.

  						Лист
  					СТП4211 -002-14035255-19
  Изм	Лист	№докум.	Поди.	Лага		5

Определение термоэлектрической неоднородности при проведении поверки ТП не производится.

• 7.3. Перед проведением поверки должны быть выполнены следующие подготовительные работы.

  • 7.3.1. Представленный на поверку ЧЭ ТП освобождают от электроизолирующей соломки, а его термоэлектроды подвергают внешнему осмотру.

  • 7.3.2. Внешний осмотр проводится визуально. Внешним осмотром должно быть установлено отсутствие изломов и заусениц на термоэлектродах.

• 7.3.4. При неудовлетворительном результате осмотра ТП бракуется и дальнейшей поверке не подвергается.

• 7.3.5. Термоэлектроды обезжиривают спиртом. Часть термопары, погружаемую в печь, армируют двухканальной корундовой, лейкосапфировой или трубкой из оксида гафния, наружным диаметром до 4 мм. свободные термоэлектроды изолируют гибкими электроизоляционными ПХВ трубками внутренним диаметром 0.7^1.0 мм. Если планируется измерение ТЭДС термопар при температуре выше 1800 °C, то термоэлектроды термопар на участке до 300 мм от рабочего спая должны быть электроизолированы трубками из монокристаллического оксида алюминия (лейкосапфира. 1950 °C. макс.) или трубками из оксида гафния (2200-2300 °C, макс.).

• 7.3.6.  Термопару монтируют на верхнем фланце электропечи (Приложение 3) и устанавливают в рабочее пространство печи так, чтобы рабочие спаи находились в зоне однородной температуры нагревателя электропечи. Эталонная термопара, составленная из образцов термоэлектродных материалов СОТМ-1(2), или ТП типа ПРО, монтируется одновременно с поверяемой термопарой.

При использовании термопары СОТМ-Ц2) в качестве эталонной рабочие спаи термопар обвязывают проволокой ВР20 наружным диаметром не более 0.35 мм. Контролируют отсутствие замыкания пучка термопар на нагреватель печи.

Для поверки в печи ППТ-1850 поверяемые ТП с вольфрамрениевыми термоэлектродами герметизируют внутри газоплотного чехла из высокочистого оксида алюминия, заполненного инертным газом, наружный диаметр чехла до 12 мм. При этом ТП типа ПРО должен быть помещен в отдельный корундовый чехол наружным диаметром до 6 мм. Рабочие спаи всех ТП должны находиться в зоне однородной температуры печи в одном сечении.

• 7.3.7. Оборудование и средства измерений готовят к работе в соответствии с описаниями и инструкциями по их эксплуатации.

• 7.3.8. В нулевой термостат с льдоводяной смесью помещают пробирки с установленными в них свободными концами термопар.

• 7.3.9. Собирают схему поэлектродного сличения термоэлектродов (Приложение 5) или схему прямых измерений ТП (Приложение 6).

• 7.3.10. При калибровке в диапазоне 1000-2200 °C (Приложения 4 и 7) монтируют пирометр излучения на высоте 600 мм от верхнего торца центральной излучающей трубки установки для калибровки контактных датчиков температуры.

8.1. Проверка термоэлектрической стабильности ТП

• 8.1.1. При исследовании стабильности монтаж термопар на вакуумном вводе производят по п.7.3.5. Проверка осуществляется при температуре (1500 ±20) °C, значение которой оценивается по показаниям эталонной термопары.

• 8.1.2. После достижения заданной температуры в электропечи, устанавливают температурный ход печи не более 0.4 °С/мин, и измеряют ТЭДС эталонной и поверяемой термопар. Число

  Изм	Лист	№ докум.	Подл.	Лата

  СТП 4211 -002-14035255-19

  Лист

отсчётов “п” должно быть не менее 4 в прямом и обратном направлениях. За время измерений температура не должна изменяться больше, чем на 2 °C.

• 8.1.3. Значения ТЭДС термопар при заданной температуре, определенной по эталонной термопаре, вносят в таблицу 1. Все необходимые вычисления выполняют согласно п.9.1. Далее производят выдержку термопар при температуре (1500 ±20) °C в течение двух часов.

• 8.1.4. После выдержки измерения ТЭДС повторяют согласно п.8.1.2. Результаты измерений также заносят в таблицу 1 (п.9.1).

• 8.1.5. Вычисляют среднеарифметические значения ТЭДС для данной температуры, а также рассчитывают приведенные значения ТЭДС для температуры 1500 °C. Аналогичные вычисления ТЭДС производят для данных, полученных после двухчасовой выдержки при температуре (1500±20)°С. Расчет проводят согласно п.9.1 настоящей методики.

• 8.1.6. ТП считается пригодным к дальнейшей поверке методом поэлектродного сличения с СОТМ-1(2) или методом прямых измерений ТЭДС при заданных значениях температуры, если изменение ТЭДС ТП до и после двухчасовой выдержки при температуре 1500 °C не превышает:

• -  50 мкВ для ТП 2 класса по ТУ 4211-004-14035253-19;

• -  70 мкВ для ТП 3 класса по ТУ 4211 -004-14035253-19.

Результаты измерений вносят в протокол поверки (Приложение 8). ТП, не соответствующий данным требованиям, бракуется и дальнейшей поверке не подвергается.

• 8.1.7. По требованию заказчика может быть проведена проверка стабильности термопары при температуре 1800 или 2000 °C для датчика с верхним пределом рабочего диапазона температуры более 1800 °C. Браковочные значения величины дрейфа ТЭДС устанавливаются по согласованию сторон.

8.2. Определение ТЭДС ТП методом поэлектродного сличения

• 8.2.1.  Определение ТЭДС ТП выполняют методом поэлектродного сличения с термоэлектродами СОТМ-Ц2) той же градуировки, что и поверяемый ТП. Измерения проводят на печи ППТ-1850 или установке для отжига и калибровке контактных датчиков температуры, в зависимости от диапазона измерений.

• 8.2.2. ТЭДС ТП определяют при заданных значениях температуры:

600; 800: 1000; 1200; 1400: 1500; 1600 (1700) °C - для диапазона рабочих температур 600-1800 °C;

600; 800; 1000; 1200; 1400; 1600; 1800; 2000; (2200) °C - для диапазона рабочих температур 600—2300 °C.

По требованию заказчика дополнительно определяют ТЭДС при значениях температуры, указанных в скобках, или на верхнем пределе рабочего диапазона. Точки поверки или калибровки могут быть установлены по соглашению сторон.

• 8.2.3. На вводе печи монтируют термопары: термопару из термоэлектродов СОТМ-1(2) и поверяемые термопары (до трех). Рабочие спаи термопар обвязывают проволокой ВР20.

• 8.2.4. Нагревают печь до заданного значения температуры с допустимым отклонением не превышающем ± 20 °C. Температура в печи в процессе измерения ТЭДС не должна изменяться более, чем на 0,4 °C /мин-

• 8.2.5. Определение ТЭДС термопар проводят прямым и обратным ходом: от низких температур к высоким и обратно. Поверочную характеристику усредняют.

• 8.2.6. Измерение ТЭДС термопар производят, начиная с регистрации ТЭДС термопары СОТМ-Ц2) Есотм. далее переходя последовательно от первого поверяемого преобразователя ко второму и измеряя разность между одноименными термоэлектродами ВР5 СОТМ-1(2) и поверяемой термопары (Де_в?5), и разность ТЭДС термоэлектродов ВР20 СОТМ-1(2) и поверяемой термопары (Де_ВР2о ^или ^^евР2в) для термоэлектродов, отрезанных от начала и конца

  Изм	Лист	№ докум.	Подл.	Дата

  СТП 4211 -002-14035255-19

  Лист

вольфрамовой трубки термопарной сборки. Допускается также периодический контроль температуры внутри центральной трубки с помощью аттестованной контрольной вольфрамрениевой термопары, а также с помощью откалиброванного управляющего пирометра печи, измеряющего температуру центрального излучателя печи с обратной (нижней) стороны печи.

Результаты измерений вносят в протокол калибровки (Приложение 11).

8.5. Оценка однородности скомплектованной пары бухт термопарной проволоки

• 8.5.1. При аттестации скомплектованной пары бухт термопарной проволоки на входном контроле после получения от производителя, или для аттестации пары бухт, принадлежащей потребителю, проводится дополнительная оценка однородности термопарной проволоки в бухтах. Однородность определяется по ТЭДС термопар, составленных из участков проволок, отрезанных от начала и конца бухт. Измеряется разность величин ТЭДС двух термопар, изготовленных из участков проволоки от начала и конца бухт, при температуре 1500±20 °C. Измерение величин ТЭДС термопар проводится согласно п.8.3 настоящей методики. Допускается совмещать оценку однородности термопарной проволоки с проверкой термоэлектрической стабильности ТП по п.8.1.

Результаты измерений вносят в протокол проверки однородности (Приложение 12).

9.1. Обработка результатов измерений при проверке термоэлектрической стабильности ТП

• 9.1.1. Результаты измерений ТЭДС. выполненные при температуре 1500±20°С. заносятся в таблицу 1.

  Таблица!

  Наименование	Обозна- чение	Значения ТЭДС для четырех измерений, мВ				Среднее значение мВ
  		1	2	3	4
  Значения параметров до выдержки при 1500±20 °C
  Значение ТЭДС эталонной термопары	' мВ
  Приведенное значение ТЭДС эталонной термопары	£",мВ	—	—	—	—
  Значение температуры рабочих спаев	t. °C	—	—	—	—
  Значения ТЭДС поверяемой термопары	Ецов, мВ
  Приведенные значения ТЭДС поверяемой термопары		—	—	—	—
  Пересчитанные для 1500 °C значения ТЭДС поверяемой термопары	с 1500 Ei	—	—	—	—
  Значения параметров после двухчасовой выдержки при 1500±20 °C
  Значение ТЭДС эталонной термопары	Еэт, мВ
  Приведенное значение ТЭДС эталонной термопары	Еэг.мВ	—	—	—	—
  Значение температуры рабочих спаев	t, °C	—	—	—	—
  Значения ТЭДС поверяемой термопары	Ецов, мВ
  Приведенные значения ТЭДС поверяемой термопары	£^8,мВ	—	—	—	—
  Пересчитанные для 1500 °C значения ТЭДС поверяемой термопары	с 1500	—	—	—	—

  Инв. № подл.       Подпись и дата         ^{Взам инв№} | Инв. №дубл. | Подпись и дата

  						Лист
  					СТП 4211 -002-14035255-19
  Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Лага		9

• 9.1.2. Определяют среднеарифметические значения ТЭДС эталонного ТП и ЧЭ каждой из поверяемых термопар, и приводят их к значениям ТЭДС ТП Е”/^_в и Е™' при температуре свободных концов, равной О °C, внося поправку Е(1_СК) на температуру свободных концов ЧЭ. Поправку определяют по НСХ для ТП типа А (ВР5/20) градуировок А-1; А-2 или А-3 или по НСХ для ТП типа С (ВР5/26). Значение поправки имеет знак «плюс» и равно табличному значению ТЭДС ТП при такой температуре, какую при поверке имели свободные концы. Поправка равна нулю, если температура свободных концов при поверке была равна О °C. Приведенные значения ТЭДС Е_ввв и Е"? вносят в протокол поверки.

^ПОВ ⁼ Бцов ⁺ Ж'с к )»  ^Э7 ~ ^эт ⁺ к ) ♦

• 9.1.3. По приведенному значению ТЭДС эталонного ТП определяют температуру t, °C, рабочих концов поверяемых термопар по формуле:

г пр _ сСВИД

.        ^эт

(ЬЕ/Ы),  ’

где t_CBIU - значение температуры, соответствующее значению Е^^ид, °C;

Е™ - приведенное значение ТЭДС эталонного ТП, мВ;

Е^(ДИД - значение ТЭДС ТП. взятое из свидетельства на эталонный ТП, ближайшее к Е^д? , мВ:

(AE/At)_t - чувствительность эталонного ТП соответствующей градуировки при температуре t на единицу температуры. мВ/°С. определяемая по таблице 4 для ВР-термопар или таблице 5 для эталонного ТП типа ПРО.

• 9.1.4. Пересчитывают приведенные значения ТЭДС ТП для температуры 1500 °C по формуле:

Е‘⁵⁰⁰ =       - (t -1500)*(AE/At), где t - температура рабочих концов поверяемых ТП.

• 9.1.5. Аналогичные вычисления значений ТЭДС ТП производят после двухчасовой выдержки при температуре (1500 ±20) °C.

• 9.1.6. Определяют нестабильность ТЭДС ТП как разность между расчетными значениями ТЭДС при 1500°С (Е¹⁵⁰⁰) до и после двухчасовой выдержки термопар:

д£^,50° = Ej¹⁵⁰⁰ _ Е-,¹⁵⁰⁰

• 9.1.7. ТП считается пригодным к дальнейшей поверке методом поэлектродного сличения с СОТМ-1(2) или методом прямых измерений ТЭДС при заданных значениях температуры, если изменение ТЭДС ТП (ДЕ¹⁵⁰⁰) после двухчасовой выдержки при температуре 1500 °C не превышает:

• -  50 мкВ для ТП 2 класса;

• -  70 мкВ для ТП 3 класса;

ТП, не соответствующий данным требованиям, бракуется. Результаты заносятся в протокол проверки стабильности ТП (Приложение 8).

• 9.1.8. Проведение измерений, обработка и представление результатов по всем пунктам данного раздела возможны также с помощью аттестованной Программы автоматической калибровки термопреобразователей согласно ее руководству по эксплуатации.

9.2. Обработка результатов измерений при поверке (калибровке) ТП

методом поэлектродного сличения

• 9.2.1. В процессе измерения значений ТЭДС при заданных значениях температуры в диапазоне от 800 до 2000 °C согласно п.8.2, заполняют таблицу 2, форма которой приведена ниже. Данные приводятся для градуировки термопар прямым и обратным ходом.

  Изм	Лист	№ докум.	Поди.	Лага

• 9.2.2. Определяют среднеарифметические значения (прямой и обратный ход) измеренной разности ТЭДС при данной температуре между одноименными термоэлектродами СОТМ и поверяемого ТП (ВР5 и ВР20. соответственно) &ё_ВР5 и Дё_ЙР20.

• 9.2.3. Определяют величину отклонений ТЭДС поверяемого ТП от СОТМ как разность между ТЭДС термоэлектродов ТП, и ТЭДС термоэлектродов СОТМ-1(2) ДЕпов :

А^ПОВ ~     ~ ^^еВР20 » где

/±Е_пов- разность ТЭДС термоэлектродов ТП и ТЭДС термоэлектродов СОТМ-1(2);

• 9.2.4. Вычисляют значение ТЭДС поверяемого ТП для каждого значения температуры в диапазоне от 800 до 2000°С по формуле:

^пов ~ ^сотм ⁺ ^пов

где Е_сотм - значения ТЭДС термопары СОТМ для данной температуры по градуировочной

характеристике СОТМ.

Примечание: В колонку 2 записывают измеренные значения ТЭДС термопары СОТМ-1(2) при градуировке (Есотм). Соответствующие измеренным ТЭДС температуры, определяемые по градуировочной характеристике СОТМ-1 (2). не должны отличаться от температуры данного шага градуировки (колонка 3) более, чем на ±20^оС

• 9.2.5. Полученную усредненную (для прямого и обратного хода) характеристику Епов для заданных температур поверки приписывают поверяемому ТП. Для поверяемого ТП определяют разность ДЕ между значением Е_ПОВ и нормированным значением ТЭДС Енсх ^ПР^И каждом заданном значении температуры.

• 9.2.6. Отклонение термоЭДС ДЕ усредненной характеристики ТП от номинального значения для термопары ВР5/20 по ГОСТР 8.585-2001 при каждом значении температуры не должно превышать предела допускаемого отклонения от НСХ по ГОСТ 6616-94.

Поверяемый ТП, не удовлетворяющий этому требованию хотя бы при одном из заданных значений температуры, должен быть переведен в более низкий класс точности или указанный ТП должен быть забракован.

Инв. №подл.       Подпись и дата          Взам. инв.№       Инв.№дубл. | Подпись и дата

Таблица 4 (справочная)

Дифференциальная чувствительность вольфрамрениевых термопар

Таблица 5 (справочная)

Дифференциальная чувствительность платинородиевой термопары

• 9.3.4. По НСХ для поверяемого ТП типов ТП-А1; ТП-А2; ТП-АЗ или ТП-С находят нормированное значение ТЭДС ТП Ецсх» соответствующее температуре t, вычисленной по формуле (1). по показаниям эталонного ТП.

• 9.3.5. Для каждого поверяемого ТП определяют разность АЕ между приведенным Е^ и нормированным Енсх значениям ТЭДС при каждом значении температуры t, вычисленной по формуле (1).

Разность АЕ указанных значений для ТП соответствующего типа не должна превышать предела допускаемого отклонения от НСХ.

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

Результаты поверки оформляются протоколом поверки (Приложение 10).

• 9.3.6. Зависимость температуры от величины ТЭДС (среднее значение) поверяемого термопреобразователя r = /(e^_s) описывается набором из 5-8 точек по таблице 3, который может быть обработан методом наименьших квадратов на персональном компьютере. В результате расчета эта зависимость может быть представлена в виде полинома n-ой степени в виде

t = Co + C_lE'+C₂E²+...+ C_nEⁿ

а также в табличном или в графическом виде с любым шагом по температуре, используя программу автоматической калибровки термопреобразователей. Результаты измерений оформляются протоколом Приложения 13.

9.4 Обработка результатов измерений при калибровке ТП методом сличения с показаниями пирометра излучения

• 9.4.1. Результаты измерений, выполненных в соответствии с пп.8.4.3, заносят в таблицу 6 для диапазона температуры 1000-^-2200 °C, соответственно, при заданных значениях температуры. Отклонения реальных значений температуры градуировки от заданных значений не должны превышать ±10 градусов. В строку «Значение температуры рабочих спаев ТП» заносятся значения температуры, определенные по показаниям пирометра излучения с учетом поправок, приведенных в его свидетельстве о калибровке.

  Таблица 6

  Наименование	Обозна- чение	Значения ТЭДС для четырех измерений. мВ				Среднее значение, мВ	Прим.
  		1	2	3	4
  Значение температуры рабочих спаев ТП по пирометру	t, °C	—	—	—	—		ti
  Значения ТЭДС калибруемого ТП	Еповч мВ
  Приведенные значения ТЭДС калибруемого ТП	£“м-мВ	—	—	—	—
  Значение температуры рабочих спаев ТП по пирометру	t. °C	—	—	—	—		Ц
  Значения ТЭДС калибруемого ТП	Енов-, мВ
  Приведенные значения ТЭДС калибруемого ТП	Е нов ’ мВ	—	—	—	—
  Значение температуры рабочих спаев ТП по пирометру	t, °C	—	—	—	—		(t5)
  Значения ТЭДС калибруемого ТП	Ецов, мВ
  Приведенные значения ТЭДС калибруемого ТП	Е^^мВ	—	—	—	—

  Инв. № подл.       Подпись и дата          Взам. инв.№       Инв. №дубл.        Подпись и дата

• 9.4.2. Определение приведенных значений ТЭДС Е„^р_ов согласно п.9.1.4.

• 9.4.3. По НСХ для калибруемого ТП типов ТП-Al; ТП-А2; ТП-АЗ или ТП-С находят нормированное значение ТЭДС ТП Ецсх- соответствующее температуре t, определенной по показаниям пирометра с учетом его поправок.

• 9.4.4. Для каждого калибруемого ТП определяют разность ДЕ между приведенным Е''^ и нормированным Енсх значениям ТЭДС при каждом значении температуры t.

Разность ДЕ указанных значений для ТП соответствующего типа не должна превышать предела допускаемого отклонения от НСХ.

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

Результаты калибровки оформляются протоколом калибровки (Приложение 11).

• 9.4.5. Зависимость температуры от величины ТЭДС (среднее значение) калибруемого термопреобразователя / = /(е^^ описывается набором из 6-8 точек по табл.6, который может быть обработан методом наименьших квадратов на персональном компьютере. В результате расчета эта зависимость может быть представлена в виде полинома n-ой степени в виде

t = C₀ + C_lE'+C₂E² +...+ С„Е^п

а также в табличном или в графическом виде с любым шагом по температуре, используя программу автоматической калибровки термопреобразователей.

9.5 Обработка результатов измерений при оценке однородности скомплектованной пары бухт термопарной проволоки

9.5.1. Результаты измерений ТЭДС ТП. изготовленных из участков проволок, отрезанных от начала и конца скомплектованных бухт, обрабатываются согласно п. 9.1 настоящей методики. Разность величин ТЭДС двух ТП. измеренных при температуре 1500±20 °C не должна превышать 100 мкВ. При совмещении оценки однородности термопарной проволоки с проверкой термоэлектрической стабильности ТП проводится оценка однородности в начале и после двухчасовой выдержки ТП при температуре 1500±20 °C. Если разность величин ТЭДС двух ТП превышает 100 мкВ. то такая пара бухт бракуется по факту неоднородности термопарной проволоки. Если длина проволоки в бухтах превышает 60 метров, допускается разделение каждой бухты надвое с проверкой каждой новой пары бухт на однородность проволоки и стабильность ТЭДС при температуре 1500±20 °C. Проверку на однородность пары бухт проволок длиной 30 метров или менее допускается не проводить.

Скомплектованная пара бухт термопарной проволоки считается пригодной для изготовления ТП. если разность показаний ТЭДС термопар-свидетелей (начало и конец бухт) при температуре 1500±20 °C не превышает 100 мкВ. а термоэлектрическая стабильность соответствует п.9.1.7 настоящей методики и требованиям СУ0.021.142 ТУ.

• 10.1     ТП. прошедшие поверку с положительным результатом, признаются годными и допускаются к применению. Знак поверки наносится в паспорт и (или) на свидетельство о поверке ТП в соответствии с Приказом № 1815 Минпромторга России от 02 июля 2015 г.

• 10.2 При отрицательных результатах поверки, в соответствии с Приказом № 1815 Минпромторга России от 02 июля 2015 г., оформляется извещение о непригодности.

• 10.3 По результатам проведения калибровки выдают Сертификат калибровки.

  Изм	Лист	№ докум.	Подл.	Дача

Пирометр

Центральный излучатель печи

П — Печь

Р — Регулятор температуры

ЛВ — Льдоводяная ванна для свободных концов ТП

МИТ 8 — 8 канальный прецизионный измеритель температуры

ПК — Персональный компьютер

Прецизионный милливольтметр МИТ 8 поочерёдно измеряет ТЭДС СОТМ. затем между одноимёнными термоэлектродами СОТМ и поверяемых ТП. отображает полученные значения на табло и передаёт эти значения в ПК. Каждая дополнительная термопара занимает 2 канала МИТ 8.

Максимальное число поверяемых ТП - 3.

Термоэлектроды СОТМ подключаются к положительному входу канала (кроме канала I).

П — Печь

Р — Регулятор температуры

ЛВ — Льдоводяная ванна для свободных концов ТП

МИТ 8 — Многоканальный прецизионный измеритель температуры

ПК — Персональный компьютер

Прецизионный милливольтметр МИТ 8 поочерёдно измеряет ТЭДС ТП на каждом из входов, отображает полученные значения на табло и передаёт эти значения в ПК. При автоматическом управлении нагревом печи возможно реализовать автоматизированную калибровку ТП в заданных точках рабочего диапазона температур ТП.

Каждая дополнительная термопара занимает 1 канал МИТ 8.

Максимальное число поверяемых ТП - 6. плюс эталонный термопреобразователь.

• 1.  Центральный излучатель печи

• 2.  Кольцевой графитовый электронагреватель

• 3.  Рабочие спаи калибруемых термопар

• 4.  Наружный защитный вольфрамовый чехол

• 5.  Центральный несущий вольфрамовый чехол

• 6.  Керамические изоляторы термопарных проводов

  Изм	Лист	N* докум.	Подл.	Лата

Протокол № поверки термопреобразователя типа ТП-А___методом поэлектродного сличения от__________20__г.

Собственник термопреобразователя:_____________________

ТП изготовлен из бухт серии:______________ Градуировка: А-______

Марка ВР-5(ВАР-5)         Марка ВР-20 (ВР-26)

Проволока 0__ мм       Проволока© ___мм

Катушка (бухта) №____ Катушка (бухта) №____

Исполнение ТП______________

Определение отклонений ТЭДС от НСХ

Эталонные средства измерений:

Где. &Е_П11в &е_н1,₅ -&е_Н1,₂₀, Е_П()Н - Е_сотм + &Е_П()ц ,      - Ё пов Е_нсх , С —        j

Заключение: термопреобразователь ТП-________________________________соответствует_________классу по ГОСТ 6616-94 (или МЭК 60584-1:2013)

Протокол №____поверки термопреобразователя типа ТП-______методом прямых измерений от__________20__г.

Собственник ТП:_______________________

Маркировка бухт термоэлск фодных проволок, из которых изготовлен ЧЭ :

Серия__________ Градуировка: А-__________

Марка ВР-5(ВАР-5)         Марка ВР-20 (ВР26)

Проволока 0 мм       Проволока 0__мм

Катушка (бухта) № Катушка (бухта) №____

Исполнение ТП______________

Определение отклонений ТЭДС от НСХ

(Допускается дополнительное графическое представление отклонений ТЭДС от НСХ)

Заключение: термопреобразователь ТП-__________________________соответствует__классу по ГОСТ 6616-94 (или МЭК 60584-1:2013)

Заключение: Преобразователь термоэлектрический ТП-___(зав.№____) (не) соответствует__классу допуска градуировки___по ГОСТ Р 8.585-2001.

М етод и ка кал ибров к и:__________________________________________________________________________________________________

Инженер-метролог:                       /                    /