Методика поверки «Измеритель температуры многоканальный прецизионный "Термоизмеритель ТМ-12м"» (004-30007-2017)

УТВЕРЖДАЮ

зам.

С. Коптев

2017 г

Измеритель температуры многоканальный прецизионный «Термоизмеритель ТМ-12м»

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

004-30007-2017

г. Новосибирск 2017 г

• 1 ВВЕДЕНИЕ

Настоящая методика поверки распространяется на измерители температуры многоканальные прецизионные «Термоизмеритель ТМ-12м» (далее - измерители). Методика устанавливает и определяет порядок и способы проведения первичной и периодической поверок измерителей при выпуске из производства, после ремонта и в процессе эксплуатации.

Рекомендуемый интервал между поверками - 1 год.

• 2 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

Таблица 1

• 3 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

Перечень основных и вспомогательных средств поверки, оборудования и материалов, необходимых для проведения поверки, приведён в таблице 2.

Допускается применение средств поверки, не приведённых в таблице 2, но обеспечивающих определение (контроль) метрологических характеристик измерителя с точностью не ниже, чем при применении указанных средств поверки.

Таблица 2

Продолжение таблицы 2

* R_K- наибольшее значение сопротивления магазина, Ом, R - номинальное значение включенного сопротивления, Ом;

** U- номинальное значение установленного напряжения

• 4 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

При подготовке к поверке и проведении поверки должны соблюдаться «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей».

• 7 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

  • 7.1 Внешний осмотр

Проверить:

• - соответствие комплектности измерителя перечню, представленному в РЭ;

• - отсутствие механических повреждений индикатора измерителя, сетевого кабеля, гибких выводов термометров сопротивления, коммутаторов, разъёмов измерителя и термометров сопротивления;

• - наличие на измерителе и термометрах сопротивления маркировки;

• - наличие свидетельства предыдущей поверки.

Результаты проверки считать положительными если:

• - комплектность измерителя соответствует указанной в РЭ;

• - маркировка измерителя и датчиков не нарушена;

• - отсутствуют механические повреждения;

• - представлено свидетельство о предыдущей поверке.

• 7.2 Проверка подлинности и целостности программного обеспечения и сохранности градуировочных характеристик

Проверить подлинность и целостность программного обеспечения и градуировочных характеристик следующим образом: включить измеритель, в меню «Настройка» выбрать пункт «Формирование ИСХ ТС», в котором выбрать пункт «Идентификация». Зафиксировать появившиеся на индикаторе измерителя следующие данные:   заводской номер измерителя, версия программы, ID номер

(идентификационный номер).

Результаты проверки считать положительными, если заводской номер измерителя соответствует указанному на маркировке измерителя и на предыдущем свидетельстве, версия программы 8.0, ID номер соответствует указанному на оборотной стороне свидетельства о предыдущей поверке.

• 7.3 Опробование

  • 7.3.1 Включить измеритель и выдержать его во включённом состоянии в течение времени установления рабочего режима.

  • 7.3.2 Присоединить к измерителю все датчики температуры, входящие в комплект поставки, установить режим «ИЗМЕРЕНИЕ».

  • 7.3.3 Зафиксировать в протоколе поверки отображение показаний всех подключённых датчиков температуры.

Результаты проверки считать положительными, если отображаются показания всех подключенных к измерителю датчиков температуры.

• 7.4 Проверка абсолютной погрешности измерения температуры с использованием ИСХ ТС

  • 7.4.1 Подготовить в соответствии с указаниями, приведенными в эксплуатационной документации следующие средства измерений и вспомогательное оборудование:

• - термостат жидкостный «Термотест-05-02»;

• - термостат жидкостный «Термотест-100»;

• - термостат жидкостный «Термотест-300»;

• - термометр сопротивления платиновый вибропрочный эталонный ПТСВ-1-2 2-го разряда (далее - эталонный термометр);

• - преобразователь сигналов ТС и ТП прецизионный «Теркон».

• 7.4.2 Присоединить все ТС к измерителю так, чтобы номер ТС соответствовал номеру разъёма на измерителе.

• 7.4.3 Выбрать пункт главного меню «ИЗМЕРЕНИЕ» и нажать клавишу ВВОД. На дисплей будет выведена таблица установленных типов характеристик для датчиков температуры каждого канала. Используя клавиши «ТАБ», выбрать канал 1, затем нажать клавишу /К, после чего на дисплей будет выведена следующая таблица:

  ИСХ:	ТС	<N>
  НСХП:	50	100	500	50+	100-
  НСХ Pt:	50	100	500	50+	100-
  НСХМ:	50	100	500
  7.4.4 Используя	клавиши	ТАБ,	/К или	V	установить курсор на ИСХ ТС и

нажать клавишу ВВОД. Затем повторить операции по 7.4.2 для всех остальных каналов измерителя. Затем нажать клавишу «ВВОД».

• 7.4.5 Выполнить измерения температуры при воспроизводимых в жидкостных

термостатах значениях температуры (199 ±1) °C, (минус 49 ± 1) °C,  (0 ±10) °C,

(50 ± 10) °C и (140 ± 10) °C. Для этого выравнивающий блок с размещёнными в нём ТС и эталонным термометром поместить в жидкостный термостат. Выдержать в течение времени, необходимого для установления теплового равновесия, и трижды, с интервалом в 1 минуту, зафиксировать результаты измерений температуры эталонным термометром С, и измерителем X,.

• 7.4.6 Для модификаций «Термоизмеритель ТМ-12м.4» и «Термоизмеритель ТМ-12м,5» при температурах 200 °C, 0 °C и минус 50 °C дополнительно проверить абсолютную погрешность измерения удалённых каналов. Проверку проводить следующим образом: подключить к измерителю коммутаторы, ТС подключить к коммутаторам, в меню измерителя остановить измерения, и запустить измерения по ИСХ с подключением через коммутаторы, затем зафиксировать температуру А) в протоколе поверки.

• 7.4.7 Вычислить средние арифметические значения температуры, измеренные эталонным термометром и каждым из каналов измерителя.

• 7.4.8 Вычислить для каждого канала измерителя допускаемую абсолютную погрешность измерения температуры Д/с использованием ИСХ ТС по формуле:

I

где С, - среднее арифметическое значение температуры, измеренной эталонным термометром при /-той заданной температуре (i С {1, 2, 3, 4, 5}), °C;

X, - среднее арифметическое значение температуры, измеренное каналом измерителя при z-той заданной температуре.

• 7.4.9 Вычислить абсолютную погрешность измерения температуры Д/ с использованием ИСХ ТС по формуле:

^А< = тах\^\’

где А/, - абсолютная погрешность измерения температуры при /-той заданной температуре (i С {1, 2, ... 5}), °C.

Результаты проверки считать удовлетворительными, если абсолютная погрешность измерения температуры А/, с использованием ИСХ ТС не превышает пределов допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры, указанных в таблице 4.

Таблица 4.

• 7.5 Проверка     абсолютной     погрешности     измерения

сопротивления и температуры с использованием ИСХ ТС по ГОСТ 6651 (для модификаций «Термоизмеритель ТМ-12м.4» и «Термоизмеритель Т М -12 м. 5 »)

• 7.5.1 Установить в измерителе режим «ИЗМЕРЕНИЕ».

• 7.5.2 Выбрать, руководствуясь п. 7.4.2 и 7.4.4 требуемую НСХ в соответствии с таблицей 5 (для диапазонов температур от минус 50 °C до 200 °C).

Таблица 5

• 7.5.3 Установить на магазине сопротивлений значение сопротивления R 40,2 Ом. По четырёхпроводной схеме подключить магазин сопротивлений к «Теркону». Выполнить измерение его сопротивления после чего отключить «Теркон» от магазина сопротивлений.

• 7.5.4 Вычислить по интерполяционным уравнениям ГОСТ 6651 с точностью до 0,01 °C значение температуры Т,, соответствующее измеренному сопротивлению В, для выбранной НСХ.

• 7.5.5 Подключить по четырёхпроводной схеме магазин сопротивлений к разъёму 1 канала измерителя.

• 7.5.6 Спустя 1 минуту зафиксировать результаты измерений температуры X/ в протоколе поверки.

• 7.5.7 Перевести измеритель в режим измерения сопротивления нажав клавишу V на панели измерителя, нажать клавишу «ВВОД» и зафиксировать с точностью до 0,001 Ом результат измерения 7?/ в протоколе поверки.

• 7.5.8 Выполнить операции 7.5.3^7.5.7 для каждого канала измерителя и каждого значения сопротивления R, указанного в таблице 5.

• 7.5.9 Для модификаций «Термоизмеритель ТМ-12м.4» и «Термоизмеритель ТМ-12м.5»: Установить в измерителе режим «ИЗМЕРЕНИЕ». Выбрать, руководствуясь

• 7.4.2 и 7.4.4, требуемую НСХ (для диапазонов температур от минус 145 °C до минус 50 °C и от 200 °C до 700 °C) в соответствии с таблицей 6.

Таблица 6

• 7.5.10 Выполнить операции   7.5.3+7.5.7   для каналов и значений

сопротивления R, указанных в таблице 6.

• 7.5.11 Вычислить абсолютную погрешность измерения температуры для каждой измеренной температуры без учета погрешности ТС по формуле:

ДС, =Ц,-7-,|

• 7.5.12 Вычислить для каждого канала измерителя абсолютную погрешность при представлении результатов измерений в единицах сопротивления по формуле:

^Л/< =max\^R_l ~^В]

I

где В, - значение сопротивления, измеренное «Терконом», Ом;

Ri - значение сопротивления, измеренное каналом измерителя при z-том заданном сопротивлении, Ом.

Результаты проверки считать удовлетворительными, если абсолютная погрешность:

• - при представлении результатов измерений в единицах сопротивления /V? находится в пределах ±(0,006 + 4-10‘⁵-7?) Ом, где R - измеряемое сопротивление ТС, Ом;

• - измерения температуры без учёта погрешности ТС находится в пределах ± (0,03 + 2- 10’⁴ |Д) °C, где t - температура ТС, °C.

• 7.6 Проверка абсолютной погрешности измерения ТЭДС и температуры с использованием ИСХ и НСХ ТП по ГОСТ Р 8. 585 (для модификации «Термоизмеритель ТМ-12м.5»)

  • 7.6.1 На задней стенке обоих коммутаторов, со стороны подключения ТП, разместить датчик измерителя температуры многоканального прецизионного «Термоизмеритель ТМ-12». Датчик разместить таким образом, чтобы обеспечить надёжный тепловой контакт со стенкой. Подсоединённый датчик следует изолировать снаружи слоем теплоизолятора (например, вата хлопковая или «Изоспан В») толщиной не менее 10 мм.

  • 7.6.2 Включить измеритель и выдержать его во включённом состоянии в течение 60 мин. Сформировать ИСХ ТП - ТП1, ТП2, ТПЗ, выполнив следующие действия:

• - выбрать в меню настройки параметров измерителя пункт «ФОРМИРОВАНИЕ ИСХ ДЛЯ ТП», после чего на дисплее появится сообщение, предлагающее выбрать характеристику, которую требуется сформировать:

ВЫБЕРИТЕ ИСХ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ:

ТП1 ТП2 ТПЗ

• - чтобы выбрать нужную характеристику, клавишей TAB установить на неё курсор и нажать клавишу ВВОД;

• - с помощью клавиш TAB, А и V выбрать 5 реперных точек для ТП1 и 4 реперные точки для ТП2 и ТПЗ в соответствии с таблицей 7 и нажать клавишу «ВВОД»;

• - с помощью клавиш TAB, А и V для каждой реперной точки указать точное значение температуры в соответствии с таблицей 7 и нажать клавишу «ВВОД»;

• - с помощью клавиш TAB, А и V указать точное значение температуры в каждой реперной точке в соответствии с таблицей 7 и нажать клавишу «ВВОД», появится надпись «ИСХ ТП сформирована!».

• 7.6.3 В качестве значения ТЭДС следует взять значения для НСХ типа S, В и L по ГОСТ Р 8.585 в соответствии с таблицей 7, выполнив действия по 7.4.2.

• 7.6.4 Используя клавиши ТАБ, А или V выбрать тип НСХ ТП в соответствии с указаниями таблицы 8.

Таблица 7

• 7.6.5 Подключить все каналы измерителя параллельно к выходу калибратора компаратора РЗООЗ. К этому же выходу подключить мультиметр 34401А (далее -мультиметр).

• 7.6.6 Задать с помощью компаратора значение ТЭДС U в соответствии с таблицей 8. Зафиксировать результаты измерений ТЭДС E_xi мультиметром. Отключить мультиметр от компаратора.

• 7.6.7 Зафиксировать результат измерений температуры свободных концов для каждого коммутатора t_x, измеренный измерителем температуры многоканальным прецизионным «Термоизмеритель ТМ-12», для НСХ типа S0 и типа В принять t_x = 0 °C.

• 7.6.8 Вычислить по интерполяционным уравнениям ГОСТ Р 8.585 с точностью до 0,01 °C значение ТЭДС свободных концов Ещ для каждого z-ro канала, используя значение измеренной температуры свободных концов t_x.

• 7.6.9 Вычислить значение ТЭДС, с учётом температуры свободных концов по формуле:

Е, - Е_х, + Е()\

• 7.6.10 По интерполяционным уравнениям ГОСТ Р 8.585, вычислить температуру 7), используя значение ТЭДС Е, с учётом типа НСХ по каждому каналу.

• 7.6.11 Подключить компаратор к разъёму соответствующего канала измерителя. Спустя 1 минуту зафиксировать X, - результаты измерений температуры измерителем.

• 7.6.12 Нажать на панели измерителя кнопку А. и установить представление результатов измерений в единицах ТЭДС. Спустя 1 минуту зафиксировать результаты измерений U\ измерителем.

• 7.6.13 Выполнить операции 7.6.5+7.6.12 для каждого канала измерителя и каждого значения ТЭДС U, указанной в таблице 8. В таблице приведены значения температур при условии нахождения свободных концов ТП в температуре плюс 23,0 °C. У ТП типа В температура свободных концов равна 0 °C.

Таблица 8

• 7.6.14 Вычислить для каждого канала абсолютную погрешность измерения температуры по формуле:

^=X,-T_t

где дЛ, - абсолютная погрешность измерения температуры для каждого канала (/ С{1,2,... 12}), в каждой измеряемой точке (NС{1,2,3}), °C.

• 7.6.15 Вычислить для каждого канала абсолютную погрешность при представлении результатов измерений в единицах ТЭДС Д7/,у по формуле:

ли? = и,-Е_х,

где ДТ/⁷,-абсолютная погрешность измерения ТЭДС для каждого канала (z С{ 1, 2,... 12}), в каждой измеряемой точке (УС{1, 2, 3}), мВ.

Результаты проверки считать удовлетворительными, если по всем подключённым датчикам отображаются значения ТЭДС и температуры, абсолютная погрешность измерения:

• - ТЭДС Д£/ находится в пределах ± (0,006 + 4-10'⁵ |£/|) мВ;

• - температуры ТП с заданными ИСХ находится в пределах, указанных в таблице 9;

• - погрешность измерения температуры ТП Д/ с заданными НСХ либо ИСХ находится в пределах, указанных в таблице 9.

Таблица 9

t - измеряемая температура, °C

** ТП с типом НСХ S по ГОСТ Р 8.585 без компенсации температуры свободных концов ТП

8 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

При положительных результатах поверки выдается свидетельство о поверке по форме, установленной Приказом Министерства промышленности и торговли РФ № 1815 от 02.06.2015. На оборотной стороне свидетельства о поверке дополнительно указывается ID номер и, в случае, если представлено менее 12 термометров сопротивления, входящих в комплект измерителя, указываются заводские номера ТС с номерами каналов, к которым они подключаются. Поверочное клеймо наносится на свидетельство о поверке.

При отрицательных результатах поверки выдается извещение о непригодности к применению с указанием причин непригодности по форме, установленной Приказом Министерства промышленности и торговли РФ № 1815 от 02.06.2015.

РАЗРАБОТАЛ:                            /Э''"

Нам. сектора ФГУП «СНИИМ» _____________//'/________ Д.А. Гривастов

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(обязательное)

Металлический блок для выравнивания температурного поля

Краткое описание

Металлический блок для выравнивания температурного поля (далее - блок) предназначен для уменьшения неравномерности температуры в местах размещения эталонного термометра и ТС поверяемого прибора.

Блок изготавливается из меди, никеля, алюминия (а также сплавов на их основе) или стали. Расположение гнёзд для ТС и эталонного термометра выполняется в соответствии с рисунком А.Е

Рисунок А. 1

Диаметр гнёзд, глубина гнёзд и длина выравнивающего блока выбирается исходя из диаметров эталонного термометра и ТС и требований к глубине погружения эталонного термометра и ТС, изложенных в их эксплуатационной документации.

Для предотвращения контакта эталонного термометра и ТС с рабочей жидкостью жидкостного термостата, блок оснащается плотно навинчивающейся трубкой, через которую продеваются выводы эталонного термометра и ТС. Торец трубки, выводы эталонного термометра и ТС следует изолировать снаружи слоем теплоизолятора (при температурах до 100 °C - вата хлопковая или «Изоспан В», при температурах от 100 до 200 °C - стекловолокно) толщиной не менее 30 мм.

Указания по применению

Корпус блока должен быть полностью погружён в рабочий объём термостата и не должен препятствовать предусмотренной конструкцией термостата циркуляции рабочей жидкости.

Эталонный термометр размещают в гнезде 7.

Перед первым использованием блока в термостате при данной температуре необходимо оценить неравномерность распределения температуры между его гнёздами. Для этого в установившемся температурном режиме (изменение температуры в термостате не более 0,01 °C в течение 15 минут) в соседние гнёзда помещают два ТС, выдерживают не менее 15 минут, затем измеряют их сопротивление, получая значения R1(|) И К-2(1) (с погрешностью измерений в температурном эквиваленте не более ± 0,005 °C).

После этого один из термометров перемещают в наиболее удалённые гнёзда блока, выдерживают не менее 15 минут, затем вновь измеряют сопротивление обоих термометров, получая значения Кц2) и R2(2)-

Вычисляют значения:

AR<i) = Ri(i) - R2(i),

AR(2) = Rl(2) - R2(2),

а затем              AR = |(1 + L₍i)/L(2))-(AR(i) - AR{2))|,

где L(i) и L(2) - расстояния между гнёздами, в которых размещались ТС при первом и втором измерениях сопротивления соответственно.

Полученное значение в температурном эквиваленте не должно превышать 0,005 °C.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(справочное)

Имитатор сигналов термопар

Краткое описание

Имитатор сигналов термопар (далее - имитатор) предназначен для имитации ТЭДС ТП при настройке и испытаниях прибора.

Имитатор состоит из прецизионного опорного источника напряжения 1 и магазина сопротивлений 2 в соответствии с рисунком Б.Е

• 1 - прецизионный опорный источник напряжения;

• 2 - магазин сопротивлений.

Рисунок Б. 1

Напряжение 2,5 В с прецизионного опорного источника напряжения поступает на магазин сопротивления. С помощью декадных переключателей формируется необходимое значение ТЭДС.

Схема электрическая принципиальная прецизионного опорного источника напряжения приведена на рисунке Б2.

Рисунок Б.2

Указания по применению

Нормальные условия применения имитатора:

• - температура окружающей среды                              (20 ± 2) °C;

• - относительная влажность воздуха                           от 25 до 80 %;

• - атмосферное давление               (84 - 106,7) кПа [(630 - 800) мм.рт.ст.].

Рабочие условия применения имитатора:

• - температура окружающей среды                             (20 ±5) °C;

• - относительная влажность воздуха от 25 до 80 % в рабочем диапазоне температур;

• - атмосферное давление               (84 - 106,7) кПа [(630 - 800) мм.рт.ст.].

Подключить имитатор к источнику питания постоянного тока напряжением (9±0,5) В, например, к элементу питания 6F22 «Крона».

Подключить к выходу имитатора мультиметр «Agilent 34401 А» и измеритель температуры многоканальный прецизионный «Термоизмеритель ТМ-12м.5».

С помощью декадных переключателей установить необходимое значение ТЭДС. Правильность установки значения ТЭДС контролируется мультиметром.

15

¹

УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

• - температура окружающего воздуха, °C                             20 ± 5;

• - относительная влажность воздуха, %                        не более 75%;

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

²

ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

³

Подготовить к работе металлический блок для выравнивания температурного поля (далее выравнивающий блок). Описание и эскиз выравнивающего блока приведены в приложении А.

⁴

Перед проведением проверки необходимо включить измеритель не менее чем за 60 минут до начала измерений.