Методика поверки «Преобразователи термоэлектрические А12,А14А» (МП 207.1-034-2016)

УТВЕРЖДАЮ:

1 LB. Иванникова

4G 2016г

Заместитель директора ственной метрологии

Методика поверки

МП 207.1-034-2016

Москва - 2016

Настоящая методика распространяется на Преобразователи термоэлектрические А12, А14А пр-ва фирмы Nanmac Corp., США с НСХ типа «С» (по МЭК 60584-1:2013), и устанавливает методику их первичной и периодической поверки.

Первичная и периодическая поверка ТП А12, А14А с НСХ типов «S» и «К» (по ГОСТ Р 8.558-2001/МЭК 60584-1:2013) проводится в соответствии с ГОСТ 8.338-2002 «ГСП. Преобразователи термоэлектрические. Методика поверки».

Рекомендованный интервал между поверками для ТП А12, А14А:

• - 1 год;

• - 2 года - для ТП с НСХ типа «К».

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

• - внешний осмотр;

• - определение термоэлектрической стабильности ТП (п.5.1);

• - определение ТЭДС ТП методом прямых измерений в сравнении эталонным ТП типа ПРО (п.5.2).

• 2.1. При проведении поверки используют следующие средства измерений:

• - Рабочий эталон 3-го разряда по ГОСТ 8.558-2009 - термометр сопротивления эталонный ЭТС-100/1 (Регистрационный № 19916-10);

• - Рабочий эталон 1, 2, 3-го разрядов по ГОСТ 8.558-2009 - преобразователи термоэлектрические эталонные ТППО (Регистрационный № 19254-10);

• -  Рабочий эталон 2, 3-го разрядов по ГОСТ 8.558-2009 - преобразователи термоэлектрические платинородий-платинородиевые эталонные ПРО (Регистрационный №41201-09);

• - Термостаты переливные прецизионные ТПП-1 моделей ТПП-1.0, ТПП-1.2, ТПП-1.3 (Регистрационный № 33744-07);

• - Калибраторы температуры JOFRA серий ATC-R и RTC-R (Регистрационный № 46576-н);

• - Термостат с флюидизированной средой FB-08 (Регистрационный № 44370-10);

Измеритель температуры многоканальный прецизионный МИТ 8.10(М) (Регистрационный № 19736-11);

• - Ртутный стеклянный термометр эталонный 2-го разряда с погрешностью измерений температуры свободных концов ЧЭ ТП не более ±0,1 °C или цифровой электронный термометр «ЛТ-300» с ПГ ±0,05 °C в диапазоне от -50 до ±199,99 °C.

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

• -  электрическая печь для градуировки термопар СО, 1-1750.1Ф, зав. № 9203, диапазон воспроизводимых температур: от ±600 до ±1750 °C, температурный градиент по длине печи в ее средней части (± 25 мм от центра рабочего пространства): 0,8 °С/см нестабильность поддержания заданного температурного режима, ±0,3 °С/мин;

• - печь высокотемпературная ВТП 1600-1, диапазон воспроизводимых температур: от ±300 до ±1600 °C, температурный градиент по длине печи в ее средней части (± 25 мм от центра рабочего пространства): 1 °С/см, нестабильность поддержания заданного температурного режима ±0,4 °С/мин;

• - малоинерционная трубчатая печь с терморегулятором МТП-2МР или низковольтная малоинерционная трубчатая печь МТП-1200-4, диапазон воспроизводимых температур: от ±100 до ±1200 °C, температурный градиент по длине печи в ее средней части (± 25 мм от центра рабочего пространства): 1 °С/см, нестабильность поддержания заданного температурного режима до ±0,1 °С/мин;

• - 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 2 л (или сосуд Дьюара, заполненный льдо-водяной смесью);

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

• - трубки корундовые;

• - спирт технический по ГОСТ 18300-72;

• - провода медные диаметром 0,2-г0,3 мм (ТУ 16.505.437-82);

• - трубки ПХВ диаметром 0,7-г 1,0 мм (ТУ 14143602.04-97).

• 2.3. Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

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

• 3.2. При работе на оборудовании необходимо соблюдать требования безопасности, указанные в эксплуатационной документации и ГОСТ 12.2007.0-75.

• 4.1 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 поверочной установки не должно быть более ±0,5 °C в течение 1 ч;

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

• 4.2.1 Представленный на поверку ЧЭ ТП типа А14А освобождают от электроизолирующей соломки, а его термоэлектроды подвергают внешнему осмотру.

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

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

• 4.2.4 Термоэлектроды обезжиривают спиртом. Часть термопары, погружаемую в печь, армируют двухканальной корундовой трубкой наружным диаметром до 4 мм, свободные термоэлектроды изолируют гибкими электроизоляционными ПХВ-трубками внутренним диаметром 0,7±1,0 мм. При этом не допускается замыкание термоэлектродов между собой на этом участке, кроме самих рабочих спаев.

• 4.2.5 Поверяемые ТП герметизируют внутри газоплотного чехла из высокочистого оксида алюминия, заполненного инертным газом, наружный диаметр чехла до 10 мм. При этом эталонный ТП типа ПРО должен быть помещен в отдельный корундовый чехол наружным диаметром до 10 мм. Чехлы связываются между собой платинородиевой проволокой.

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

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

• 4.2.8 Собирают схему прямых измерений ТП в соответствии с применяемыми средствами поверки и вспомогательным оборудованием.

• 5 Проведение поверки T1I

• 5.1.1 При исследовании стабильности монтаж термопар в печи прозводят по п.4.2.5. Проверка осуществляется при температуре (+1500±20) °C, значение которой оценивается по показаниям эталонной термопары.

• 5.1.2 После достижения заданной температуры в электропечи, устанавливают температурный ход печи на уровне (2+3) °С/мин, и измеряют ТЭДС эталонной и поверяемой термопар. Число отсчётов должно быть не менее 4-х в прямом и обратном направлениях. За время измерений температура не должна изменяться больше, чем на 10 °C.

• 5.1.3 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 (11500 ±20) °C в течение 2-х ч.

• 5.1.4 После выдержки измерения ТЭДС повторяют согласно п.5.1.2. Результаты измерений также заносят в таблицу 1.

• 5.1.5 Вычисляют среднеарифметические значения ТЭДС для данной температуры, а также рассчитывают 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.

• 5.1.6. ТП считается пригодным к дальнейшей поверке методом прямых измерений ТЭДС при заданных значениях температуры, если изменение ТЭДС ТП до и после двухчасовой выдержки при температуре 1-1500 °C не превышает: 70 мкВ

ТП, не соответствующий данным требованиям, бракуется и дальнейшей поверке не подвергается.

• 5.2.1 Определение ТЭДС ТП при заданных значениях температуры производится в электрической печи для градуировки термопар типа С0,1-1750.1Ф или в высокотемпературной печи типа ВТП 1600-1.

• 5.2.2 Для поверки ТП в электропечи типа ВТП 1600-1 или в печи С0,1-1750.1Ф его герметизируют внутри газоплотного чехла из высокочистого оксида алюминия, заполненного инертным газом. Эталонный ТП помещают в отдельный корундовый чехол. Чехлы с эталонным ТП и поверяемыми ТП связывают вместе платиновой проволокой и помещают в зону минимального градиента температур рабочего пространства печи.

• 5.2.3 Измерения ТЭДС проводят обратным ходом (от высоких температур к низким) при заданных значениях температуры: +600 °C, +900 °C, +1200 °C, +1600 °C. Температуру в электропечи измеряют с помощью эталонного ТП типа ПРО.

Результаты измерений вносят в протокол поверки.

• 6 Обработка результатов поверки

• 6.1.1 Результаты измерений ТЭДС, выполненные при температуре +1500±20 °C, заносятся в таблицу 1

Таблица 1

• 6.1.2 Определяют среднеарифметические значения ТЭДС эталонного ТП и ЧЭ каждой из поверяемых термопар, и приводят их к значениям ТЭДС ТП Е™₍’_)Н и Е™. при температуре свободных концов, равной О °C, внося поправку Е (t_{C K}) на температуру свободных концов ЧЭ. Поправку определяют по НСХ для ТП типа С по МЭК 60584-1:2013. 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 0 °C. Приведенные значения ТЭДС Еу и Е™. вносят в протокол поверки.

C =           С' =E_3r+E(t₍,_Ky,

• 6.1.3 По приведенному значению ТЭДС эталонного ТП определяют температуру t, рабочих концов поверяемых термопар по формуле:

  

Е'^л/' __ pCKUJl

t t +±«1__±эг_

I ¹CB1I.|¹

(ДЕ/ДГ), где t_CBIU - значение температуры, соответствующее значению £^^/w, °C;

Еу! - приведенное значение ТЭДС эталонного ТП, мВ;

Е'^^и - значение ТЭДС ТП, взятое из свидетельства на эталонный ТП, ближайшее к , мВ;

(AE/At)_t - чувствительность эталонного ТП соответствующей градуировки при температуре t на единицу температуры, мВ/°С.

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

Е\™ = Е¹"  ^{1 ! 1500} ’   ^{1 де 1} “ температура рабочих концов поверяемых ТП.

(Д£/ Д/)₍

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

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

Др 1 500 — р 1500 р 1500

6.1.7 ТП считается пригодным к дальнейшей поверке методом прямых измерений ТЭДС при заданных значениях температуры, если изменение ТЭДС ТП (АЕ¹⁵⁰⁰) после двухчасовой выдержки при температуре +1500 °C не превышает: 70 мкВ

ТП, не соответствующий данным требованиям, бракуется. Результаты заносятся в протокол проверки стабильности ТП.

• 6.2.1. Результаты измерений, выполненных в соответствии с п.5.2, заносят в таблицу 2. Отклонения реальных значений температуры градуировки от заданных значений не должны превышать ±10 градусов. В колонку «Температура» заносятся значения температуры, определенные по формуле (1) и градуировочной характеристике эталонного термопреобразователя, приведенной в Свидетельстве о поверке, для измеренных значений ТЭДС эталонного термопреобразователя (Еэт).

Таблица 2

6.2.2 Определяют приведенные значения ТЭДС' Е,^ и Е"/.

6.2.3 По приведенному значению ТЭДС эталонного ТП определяют температуру Е°С, рабочих концов ТП по формуле:

где: t_CBlu значение температуры, соответствующее значению Е^¹''' . °C; Е^ - приведенное значение ТЭДС эталонного ТП. мВ;

Е^¹¹¹ - значение ТЭДС ТП. взятое из свидетельства на эталонный ТП. ближайшее к Е™ , мВ; (AE/At)t - чувствительность эталонного ТП соответствующей градуировки при температуре t на единицу температуры. мВ/°С.

• 6.2.4 По НСХ для поверяемого ТП находят нормированное значение ГЭДС ТП Енсх, соответствующее температуре t. вычисленной по формуле (1). по показаниям эталонного Т11.

• 6.2.5 Для каждого поверяемого ТП определяют разность ЛЕ между приведенным Е™‘_)Н и нормированным Енсх значениям ТЭДС при каждом значении температуры Е вычисленной по формуле (1).

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

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

Результаты поверки оформляются протоколом поверки.

• 7.1 Преобразователь гермоэлектрический А12. А14А. прошедший поверку с положительным результатом, признается годными и допускаются к применению. На него оформляется свидетельство о поверке в соответствии с Приказом № 1815 Минпромторга России от 02 июля 2015 г. и (или) наносится знак поверки в паспорт.

• 7.2 При отрицательных результатах поверки ТП к применению не допускают, свидетельство о поверке аннулируют и выдают извещение о непригодности в соответствии с Приказом № 1815 Минпромторга России от 02 июля 2015 г.

7