Инструкция «Инструкция 157-62 по поверке платиновых и медных технических термометров сопротивления» (Код не указан!)

Издание официальное

Инструкция разработана Всесоюзным научно-исследовательским институтом имени Д. И. Менделеева взамен инструкции 157—54; утверждена Комитетом стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Миппсгров СССР 9 июня 1962 г. и введена в действие 1 ноября 1962 г.

ПО ПОВЕРКЕ ПЛАТИНОВЫХ И МЕДНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ТЕРМОМЕТРОВ СОПРОТИВЛЕНИЯ ¹

Инструкция распространяется на технические термометры сопротивления, предназначенные для измерения температуры в пределах от —200 до Д 650° С, находящиеся в применении, вновь изготовленные' и выходящие из ремонта.

Соблюдение настоящей инструкции- обязательно для всех организаций и предприятий, производящих поверку термометров сопротивления.

• 1. НАЗНАЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО

• 1. Для измерения температуры в пределах от —200 до 4-650° С широко применяются технические термометры сопротивления, действие которых основано на свойстве металлов увеличивать свое электрическое сопротивление при повышении температуры.

• 2. Термометр сопротивления работает в комплекте с электроизмерительными приборами, фиксирующими изменение сопротивления термометра.

• 3. Технические термометры сопротивления изготовляются из платины (тип 'ГСП) и меди (тип ТСМ).

Термометры типов ТСП и ТСМ по ГОСТ 6651—59 могут изготовляться различных разновидностей.

• 4. Платиновые термометры, выпускаемые серийно, предназначаются для измерения температур в интервале от —200 до -) 650° С. Медные термометры сопротивления применяются для измерения температуры в интервалах от —50 до 4180° С.

• 5. ' Чувствительный элемент (рис. 1) платинового термометра отечественного производства представляет собой платиновую проволоку диаметром 0,07 мм, бифилярно намотанную на слюдяную пластинку с зубчатыми краями. Длина пластинки 100 мм, ширина

  33

10 мм. С обеих сторон эта пластинка для обеспечения ее изоляции и для придания элементу механической прочности прикрыта двумя прямоугольными слюдяными пластинками. Все три пластинки скреплены в пакет серебряной лентой.

Рис. 2

Платиновый термометр сопротивления без арматуры

Рис. 3. Чувствительный элемент медного термометра сопротивления без защитной арматуры и в металлическом чехле

\\

W \\

Рис. 1

Чувствительный элемент платинового термометра сопротивления на слюдяной пластинке

К каждому концу платиновой проволоки приваривается серебряный подводящий провод диаметром 1 мм. Изоляция подводящих проводов осуществляется фарфоровыми бусами; подводящие провода оканчиваются на головках из пластмассы, где они прикрепляются к латунным зажимам. Сопротивление подводящих проводов при температуре 0° С не должно превышать 0,15?^ номинальной величины /?₀.

Чувствительный элемент термометра сопротивления помещается в защитную алюминиевую трубку, в нижней части которой помещен массивный вкладыш с плоской прорезью для чувствительного элемента.

В термометрах, предназначенных для измерения низких температур, защитная трубка с помещенным в нее чувствительным элементом заливается парафином.

Общий вид платинового термометра показан на рис. 2.

• 6. Чувствительный элемент медного термометра отечественного производства (рис. 3) состоит из медной изолированной проволоки диаметром 0,1 мм, намотанной в несколько слоев на цилиндрическую пластмассовую колодку и покрытую слоем глифталевого лака. Длина чувствительного элемента 40 мм.

Чувствительный элемент заключен в тонкостенную металлическую гильзу длиной 105 мм.

К каждому концу проволоки чувствительного элемента припаян вывод, представляющий собой медный провод диаметром 1,0— 1,5 мм. Вывод изолирован один от другого и от наружной арматуры в нижней части асбестовым шнуром, а в верхней части — керамическими трубочками.

Выводы оканчиваются на пластмассовой головке термометра, имеющей два зажима.

Чувствительный элемент с помощью подводящих проводов соединяется с зажимами на головке термометра, служащими для подключения электроизмерительной схемы. Зажимы должны быть изготовлены из химически стойкого материала, не оказывающего вредного влияния на материал проволоки чувствительного элемента и развивающего незначительную э. д. с. в паре с медью.

Чувствительный элемент вместе с подводящими проводами помещается в защитную арматуру, которая не должна химически влиять на него, а, кроме того, должна быть жесткой, жароустойчивой и при технических измерениях выдерживать значительное давление. Помимо этого, арматура должна исключать возможность попадания влаги на чувствительный элемент термометра. Это требование особенно существенно для термометров, применяемых при отрицательных температурах, так как вследствие конденсации влаги на чувствительном элементе электроизоляционные свойства его каркаса ухудшаются, и может произойти замыкание отдельных витков проволоки.

• 7. Термометры сопротивления как платиновые, так и медные помещаются в герметичные стальные защитные трубки (рис. 4). Исключение составляют термометры, предназначенные для измерения температуры помещений.

• 8. Основным условием взаимозаменяемости термометров прй их эксплуатации является равенство сопротивлений всех термометров при каждой заданной температуре в пределах установленных допусков. Только в этом случае отпадает необходимость в сложных вычислениях и становится возможным нанесение стандартных гра-

3*                                                                          35 дусны.х шкал на циферблаты тех электроизмерительных приборов, в комплекте с которыми работают термометры сопротивления.

Взаимозаменяемость технических термометров сопротивления достигается тем, что все они имеют одинаковое сопротивление при 0° С (/?„) и изготовляются из металла одинаковой чистоты.

Рис. 4. Технические термометры сопротивления

• 9. Технические требования к платиновым и медным техническим термометрам сопротивления приведены в приложении 1 к настоящей инструкции. Градуировочные таблицы платиновых термометров сопротивлением 10 ом (гр. 20), 46 ом (гр. 21) и 100 ом (гр. 22) и медных термометров с сопротивлением 53 ом (гр. 23) и 100 ом (гр. 24) по ГОСТ 6651—59 приведены в приложении 2.

II. ПОВЕРЯЕМЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

10. Элементы термометров сопротивления, подлежащие поверке, и средства, применяемые для этой цели, указаны в таблице.

с

Е

* Контрольный термометр сопротивления должен быть изготовлен из того же материала, что и поверяемый (номинальное значение сопротивления контрольного термометра должно быть близко к сопротивлению поверяемого термометра), и иметь - ^100 свидетельство о поверке, в котором должна быть указана величина отношения — с погрешностью, не превышающей ±0,005% для термометров класса I и ±0,01% для термометров классов II и III. Между сроками поверки изменение величины р

отношения      контрольного термометра не должно превышать значений, ука-

АО

занных выше.

III. ПОВЕРКА

• 11. Внешний осмотр. При внешнем осмотре устанавливают соответствие термометра требованиям и. 3 приложения 1, а также проверяют отсутствие видимых на глаз повреждений защитной арматуры, головки и зажимов термометра.

Внешнему осмотру подвергается также извлеченный из защитной арматуры (перед измерениями сопротивления и /?₁₀₀) чувствительный элемент, в котором не должно быть видимых на глаз повреждений и дефектов.

• 12. Для измерения сопротивления изоляции (п. 2 приложения 1) зажимы термометра замыкаются накоротко и подключаются к одному из зажимов мегомметра с рабочим напряжением 500 в. Провод от

второго зажима мегомметра прижимают к металлической защитной трубке термометра. Измерение сопротивления изоляции при температуре верхнего предела применения надо производить через 2 ч после помещения термометра в среду с соответствующей температурой.

р

• 13. Проверка отношения (п. 1 приложения 1) термометров АО

должна производиться сравнением поверяемого термометра с контрольным с помощью двойного моста, в котором контрольный термометр включается в качестве образцового, а поверяемый — в качестве неизвестного сопротивления.

>      Перед испытанием чувствительный элемент поверяемого термо-

' метра должен быть извлечен из арматуры и помещен в стеклянную или металлическую пробирку с внутренним диаметром 12—13 мм для платиновых термометров на слюдяной пластинке и 9—10 мм — для медных термометров.

// Для устранения при поверке воздушных конвекционных пото-/X ков пробирки следует сверху плотно закрывать ватой. Вместо про-/ бирок можно пользоваться водонепроницаемыми чехлами. Если же I конструкция термометра не позволяет извлечь чувствительный \ элемент из арматуры, то испытание должно производиться до сборки ^■ 7 термометра. При испытании должны быть соблюдены одинаковые С температурные условия для образцового и поверяемого термометров.

Уравновешивание моста должно производиться дважды: первый раз — после помещения и выдержки контрольного и поверяемого термометров в течение 30 мин в тающем льду; второй раз — после помещения и выдержки их в течение 30 мин в кипятильнике в насыщенных парах кипящей воды.

Примечание. При втором уравновешивании моста изменение положений первых трех декад моста не допускается; в случае невозможности произвести уравновешивание моста без изменения первых трех декад отсчет должен производиться путем экстраполяции по величине отклонения гальванометра.

n 14. При отсутствии контрольного термометра для определения отношения измеряются величины сопротивлений /?₁₀₀ и 7?₀ тер-А О

мометра с помощью компенсационной установки или двойного моста. Пробирку с термометром погружают в кипятильник. При этом с помощью барометра измеряется атмосферное, давление, которое затем учитывается при определении температуры кипения воды.

Измерение /?₀ должно производиться после измерения /Goo-Термометр должен быть окружен со всех сторон слоем льда толщиной не менее 3 см.

Глубина погружения термометров в гающий лед и в водяной кипятильник при поверке в пробирках должна не менее чем на 20 см превышать длину чувствительного элемента.

Схема установки для градуировки термометров сопротивления:

1 — магазин сопротивлений; 2 — переключатель; 3 — магазин сопротивлений; 4 — инверсионный переключатель; 5 — потенциометр; 6 — дополнительное устройство к потенциометру; 7 — гальванометр зеркальный; 8 — миллиамперметр; R R — термометры;

'i it

Ry — образцовая катушка сопротивления.

• 16. До начала измерения сопротивления термометры должны выдерживаться в термостате не менее 30 мин.

Сила тока измеряется миллиамперметром, включенным в цепь термометра, или определяется расчетным путем по напряжению источника тока и по значениям всех сопротивлений, включенных последовательно с термометром. Величина измерительного тока, проходящего через термометр при его поверке, должна быть не более 5 ма.

• 17. Для измерения сопротивления термометра к каждому зажиму его контактной панели на головке присоединяют по два провода — токовый и потенциальный. Схемы для поверки термометров сопротивления представлены на рис. 5 и 6. При поверке технических термометров направление тока в цепи термометров не изменяют.

• 18. Измерение сопротивления термометра при поверке должно производиться с погрешностью, не превышающей 0,02% от зна-

39

чения измеряемого сопротивления. При поверке термометров ведется протокол, рекомендуемая форма которого указана в приложении 4.

IV. ОБРАБОТКА И ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

• 19. При измерениях на двойном мосте с использованием кон-р

трольного термометра, и величина отношения поверяемого До

термометра должны определяться по формулам:

7?о — Д,-Др

р                      R

где ' — обр. — отношение —для образцового термометра До                          До

сопротивления;

/?о — сопротивление контрольного термометра при температуре О’ С;

. Л_к — отсчет по мосту при помещении термометров в насыщенные пары кипящей воды;

/1 о отсчет по мосту при помещении термометров в тающий лед.

• 20. При измерениях сопротивлений /?₀ и Д₀₀ термометров компенсационным методом сравниваются падения напряжений U₍ и (7_lt па зажимах юрмометра в образцовой катушке сопротивления •К)

при прохождении через них одного и того же тока. Сопротивление термометра R, вычисляется по формуле:

Я,

^и к

где U_t и U_K — показания потенциометра при включении соответственно термометра и образцовой катушки сопротивления;

R_N —сопротивление образцовой катушки по данным свидетельства.

Для удобства обработки результатов измерения целесообразно подобрать ток в потенциометре или цепи термометра таким образом, чтобы уу — 1 • 10" ,

где п — целое число.

Тогда R, будет равно U₍ •10", что облегчит вычисления.

• 21. При измерении производят не менее пяти отсчетов. При измерении сопротивления 7?_1оО одновременно по барометру контролируют атмосферное давление.

• 22. Сопротивление 7?_1оО термометра вычисляется по формуле:

*ioo — Kt +

где R₍ — сопротивление термометра при температуре t_p паров кипящей воды;

\R_l — поправка, вычисляемая с помощью таблицы приложения 3. Значение этой поправки соответствует разности температур А/ 100 — /_р.

• 23. Но полученным значениям R₀ и /?₁₀₀ вычисляется отношение ^А'"" , которое должно соответствовать требованиям п. 1 при-ложения 1 настоящей инструкции.

• 24. Термометры, удовлетворяющие всем требованиям настоящей инструкции, подвергаются клеймению. 'Клеймо наносится на наружную поверхность металлической контактной головки термометра. По требованию организации, представившей прибор, может быть выдано свидетельство установленной формы с указанием

П сопротивлений 7?₀, /?₁₀₀ и отношения -4^.

Ко

• 25. На термометры, не удовлетворяющие требованиям настоящей инструкции, выдается извещение о непригодности.

  

  ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

  К ПЛАТИНОВЫМ И МЕДНЫМ ТЕХНИЧЕСКИМ TEPMOMI ГРАМ СОПРОТИВЛЕНИЯ (по ГОСТ 6651—59)

  ПРИЛОЖЕНИЕ I

• 1. Абсолютное значение сопротивления термометра при 0^J С и отношение сопротивления чувствительного элемента термометра при 100°С к сопротивлению при 0° С        должны соответствовать указанным в табл. 1.

Таблица 1

Примечания:

• 1. Сопротивление выводных проводников у однозонных термометров с двумя выводными проводниками включается в величину сопротивления чувствительного элемента.

• 2. Для многозонных термометров класса III допускается отклонение от номинального значения сопротивления при 0° С, равное ±0,2%.

• 2. Сопротивление изоляции по отношению к металлической защитной арматуре термометра должно быть не меньше значений, указанных в табл. 2.

Сопротивление изоляции, Мои

• 3. На контактной головке термометра сопротивления отечественного изготовления должны быть нанесены следующие обозначения:

а) товарный знак завода-изготовителя;

б) условное обозначение типа термометров;

в) обозначение градуировки;

г) марка материала, из которого изготовлена защитная арматура;

д) температурные пределы применения;

е) условное давление;

ж) класс точности (K-L К-П. K-HI);

з) условное обозначение степени инерционности (большая инерционность — БИ, средняя инерционность — СИ. малая инерционность — МИ);

и) условное обозначение устойчивости к механическим воздействиям;

к) год и месяц выпуска;

л) номер настоящего стандарта;

м) монтажная длина.

Примечание. На монтажных головках термометров сопротивления старого выпуска или иностранных фирм некоторые из указанных обозначений могут отсутствовать.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Таблица!

ГРАДУИРОВОЧНАЯ ТАБЛИЦА ПЛАТИНОВЫХ ТЕРМОМЕТРОВ СОПРОТИВЛЕНИЯ

R_o ----- 46,00 ом. Обозначение градуировки — гр. 21 А    3,96847-1О'³ \/град

В —5,847-10’⁷ Х/град* С —4,22-10 -¹² \/град*

Сопротивление в омах при температуре от —200 до 650 С

П родолжение

Продолжение

Продолжение

Таблица 2

ГРАДУИРОВОЧНАЯ ТАБЛИЦА ПЛАТИНОВЫХ ТЕРМОМЕТРОВ СОПРОТИВЛЕНИЯ

/?₀ = 100,00 ом. Обозначение градуировки — гр. 22

R_n — 10,000 ом*. Обозначение градуировки — гр. 20

А = 3,96847 -10-³ 1/град

5 =—5,847-ю-⁷ \/град²

С — —4,22-10’¹² Х/град^

Сопротивление в омах при температуре от —200 до -{-650° С

мжение

*1

Продолжение

Сборник инструкций

П родолжение

Для термометров с сопротивлением /?₀ = 10 ож все значения разделить на 10

Таблица 3

ГРАДУИРОВОЧНАЯ ТАБЛИЦА МЕДНЫХ ТЕРМОМЕТРОВ СОПРОТИВЛЕНИЯ

= 100,00 ож. Обозначение градуировки — гр. 24

а = 4,26 -Ю^-3 \[град

Сопротивление в омах при температуре от —50 до 4-180° С

«■

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Дата---------------

ПРОТОКОЛ

ПОВЕРКИ ТЕХНИЧЕСКОГО ТЕРМОМЕТРА СОПРОТИВЛЕНИЯ №

представленного_________

Поверка производилась по образцовым приборам___

образцовой катушке сопротивления-----

Замечания по внешнему осмотру_______________

Результаты поверки

При поверке с помощью потенциометра

При поверке с помощью двойного моста

Поверку производил.

¹

Инструкция составлена в соответствии с ГОСТ 6651—59 «Термометры сопротивления».

3 Сборник инструкций. 1456.