Методика поверки «Государственная система обеспечения единства измерений Калибраторы температуры КТ-6» (МП 207-045-2020)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ» (ФГУП «ВНИИМС»)

Директора /&д£/-йо' производственной метрологии ^Д/^^-ГШЭГУП «ВНИИМС»

Государственная система обеспечения единства измерений

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

2020

Настоящая методика поверки распространяется на калибраторы температуры КТ-6, изготавливаемые ООО «ИзТех» и устанавливает методику их первичной и периодической поверки.

Интервал между поверками - 1 год.

Операции, выполняемые при поверке, и применяемые средства поверки указаны в таблице 1. Таблица 1

При проведении поверки необходимо соблюдать:

• -  требования безопасности, которые предусматривают «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок» (ПОТЭУ (2014));

• - указания по технике безопасности, приведенные в эксплуатационной документации на эталоны и средства поверки.

К проведению поверки допускаются лица, ознакомленные с руководством по эксплуатации калибратора и прошедшие инструктаж по технике безопасности.

Поверку следует проводить при следующих условиях:

• - температура окружающего воздуха 20 ± 5 °C;

• - относительная влажность воздуха от 30 до 80 %;

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

• - напряжение питания 220 ± 22 В.

Должны отсутствовать: вибрация, тряска, удары, внешние электрические и магнитные поля, влияющие на работу электроизмерительной аппаратуры.

Не допускается в составе атмосферы наличие агрессивных примесей, активных по отношению к используемым материалам.

Подготовить к работе эталонные средства измерений и поверяемый калибратор в соответствии с эксплуатационной документацией.

Перед проведением поверки калибраторы должны быть выдержаны при нормальной температуре не менее 3 часов.

• 4 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

При внешнем осмотре необходимо убедиться в отсутствии видимых повреждений. Все надписи должны быть четкими и ясными, на дисплее должны отображаться все сегменты.

Результаты проверки считают положительными, если выполняются вышеперечисленные требования.

Включить калибратор, считать с дисплея калибратора идентификационное наименование ПО и номер версии ПО.

Сравнить результаты с данными таблицы 2. Таблица 2

Если номер версии ПО ниже указанного в таблице 2, дальнейшую поверку не проводят.

Проверка электрического сопротивления изоляции проводится мегомметром с рабочим напряжением 100 В. Сопротивление измерить между зажимом защитного заземления калибратора и двумя контактами для подсоединения сетевого кабеля, соединенными между собой.

Сопротивление изоляции должно быть не менее 20 МОм.

Поверку необходимо проводить, используя блоки сравнения: КТВ-5.1 для калибраторов КТ-6.1 и КТ-6.2; КТВ-6.1- для калибраторов КТ-6.3.

Допускается проводить поверку в диапазонах воспроизводимых температур, согласованных с пользователем, но лежащих внутри полного диапазона воспроизводимых температур используемого калибратора (при этом делают соответствующую запись в свидетельстве о поверке).

В случае использования калибратора для воспроизведения одного значения температуры поверка проводится для 3-х температурных точек: значения температуры при требуемой воспроизводимой температурной точке, а также значений на 10 °C выше и ниже требуемой температурной точки (при этом делают соответствующую запись в свидетельстве о поверке).

Допускается проводить поверку прецизионного измерителя в диапазонах измерений, согласованных с пользователем, но лежащих внутри полного диапазона измерений электрических сигналов используемого калибратора (при этом делают соответствующую запись в свидетельстве о поверке).

Допускается по согласованию с пользователем проводить поверку одного из каналов прецизионного измерителя (при этом делают соответствующую запись в свидетельстве о поверке).

Допускается по согласованию с пользователем не проводить поверку прецизионного измерителя (при этом делают соответствующую запись в свидетельстве о поверке).

Кольцевые (воздушные) зазоры между внутренними диаметрами используемых при поверке отверстий вставного блока и наружных диаметров используемого эталона и внешнего ТС калибратора (при наличии) не должны превышать 0,5 мм при температуре не более 650 °C (включ.) и 1,0 мм при температуре св. 650 до 850 °C.

Для улучшения теплопроводности (уменьшения кольцевого зазора) допускается использовать мелкодисперсный порошок AI2O3.

Для поверки калибраторов рекомендуется использовать теплоизолирующие крышки или тепловые барьеры, а также защитные чехлы для выступающей части защитной оборочки чувствительных элементов эталонов.

• 4.4.1.1  Определение доверительной абсолютной погрешности воспроизведения температуры (при доверительной вероятности 0,95) и диапазона воспроизведения температуры

Определение доверительной погрешности воспроизведения температуры проводить при следующих значениях температуры:

для модификации КТ-6.1                        T_H^(#), 0, 100, 160 °C;

для модификации КТ-6.2                       -30, 0, 100, 140 °C;

для модификации КТ-6.3                       100, 300, 500, 850 °C

Примечание:

⁽*^} Тн - нижняя воспроизводимая температура (но не ниже минус 50 °C), рассчитываемая по формуле 1:

Т_н = Т_окр-70       (1),

где Т_0Кр- температура окружающего воздуха, °C.

Доверительную погрешность воспроизведения температуры (Лк, °C) определить, как разность между значением температуры по показаниям дисплея калибратора (Тк) и значением температуры, измеренной эталонным термометром (Тэ).

Установить эталонный термометр на дно канала блока калибратора соответствующего диаметра. При установившемся температурном режиме провести серию из десяти измерений температуры эталонным термометром с интервалом в 1 минуту, одновременно фиксируя показания текущей температуры калибратора.

Вычислить доверительную погрешность воспроизведения температуры по формуле 2:

Вычислить среднее значение ДксрИЗ десяти показаний.

Результат поверки считать положительным, если диапазон воспроизведения температуры соответствует описанию типа, а доверительная погрешность воспроизведения температуры не превышает значения, указанного в описании типа.

Определение нестабильности поддержания температуры проводить при следующих значениях температуры:

для модификации КТ-6.1                       Тн⁽*\ 0, 100, 160 °C;

для модификации КТ-6.2                       -30, 0, 100, 140 °C;

для модификации КТ-6.3                       100, 300, 500, 850 °C

Примечание:

^($) Тн - нижняя воспроизводимая температура (но не ниже минус 50 °C), рассчитываемая по формуле 1.

Установить эталонный термометр на дно канала блока калибратора соответствующего диаметра. При установившемся температурном режиме в течение 30 минут провести последовательно 10 измерений температуры с интервалом в 3 минуты.

Нестабильность (Т_нест, °C) вычислить по формуле 3:

где Tj - значение температуры, измеренное эталонным термометром в каждом из 10 измерений, °C;

Т_ср - среднее арифметическое 10 значений температуры, измеренное эталонным термометром в течение 30 минут, °C

Полученные значения нестабильности не должны превышать значений, указанных в описании типа.

• 4.4.1.3 Определение разности воспроизводимых температур в каналах одного диаметра Определение разности воспроизведения температуры в каналах с одинаковыми диаметрами проводить при следующих значениях температуры:

для модификации КТ-6.1                      Тн⁽*\ 0, 160 °C;

для модификации КТ-6.2                      -30, 0, 140 °C;

для модификации КТ-6.3                       100, 300, 500 °C

⁽ * Тн - нижняя воспроизводимая температура (но не ниже минус 50 °C), рассчитываемая по формуле 1.

Установить эталонный (основной) термометр на дно канала соответствующего диаметра (например, канал 7,5 мм). В исследуемый канал (6,5 мм) на дно установить вспомогательный термопреобразователь сопротивления соответствующего диаметра.

При установившемся температурном режиме измерить температуру основного (эталонного) термометра (Toi) и температуру вспомогательного термопреобразователя сопротивления (Ttci)- Провести серию из пяти измерений и определить разность показаний между термометрами (Ль °C) по формуле 4:

Д1⁼То1-Ттс1        (4).

Вычислить среднее значение Д1_Сриз пяти показаний.

Перенести вспомогательный термопреобразователь сопротивления (ТС) в другой исследуемый канал 6,5 мм.

При установившемся температурном режиме измерить температуру основного (эталонного) термометра (Тог) и температуру вспомогательного термопреобразователя сопротивления (Ттсг)- Провести серию из пяти измерений и определить разность показаний между термометрами (Д₂, °C) по формуле 5:

Дг = Тог - Ттсг        (5).

Вычислить среднее значение Д_2ср из пяти показаний.

Вычислить разность воспроизведения температуры в каналах с одинаковыми диаметрами (Др, °C) по формуле 6:

Др — |Д1_Ср— Дгср|         (6).

Полученные значения не должны превышать значений, указанных в описании типа.

• 4.4.1.4 Определение неоднородности температурного поля по высоте рабочей зоны

Определение неоднородности температурного поля по высоте рабочей зоны проводить

Т_н^п, 0, 160 °C;

-30, 0, 140 °C;

100,300, 500 °C

^{( )} Тн - нижняя воспроизводимая температура (но не ниже минус 50 °C), рассчитываемая по формуле 1.

Эталонный термометр и вспомогательный термопреобразователь сопротивления (ТС) поместить на дно каналов блока сравнения калибратора соответствующих диаметров (Н = 0 мм). При установившемся температурном режиме провести серию из пяти измерений температуры эталонным термометром (Ti) и вспомогательным ТС (Т₂) и определить разность показаний между термометрами (Д1но, °C) по формуле 7:

ДШ = Т[ - Т₂         (7).

Вычислить среднее значение ДНюср из пяти показаний.

Затем вспомогательный ТС последовательно установить на высоте Н, равной 30 и 60 мм от дна канала рабочего блока калибратора. Каждый раз по истечении 10 минут провести серию из пяти измерений температуры.

Аналогично вычислить (Д^зоср, °C) и (At_H60c_P, °C).

Из полученных значений Atnocp, Д1нзоср и Дебоер выбрать максимальное Д/_Нтах и минимальное Д/„_т1П .

п шт

Вычислить неоднородность температурного поля по формуле 8:

.             Н max      И min

Полученное значение &_нтп не должно превышать значения неоднородности температурного поля, указанного в описании типа.

При поверке на значениях воспроизводимых температур ниже О °C необходимо закрывать теплоизолирующей крышкой отверстие вставки АЧТ между измерениями температуры.

• 4.4.2.1 Определение доверительной абсолютной погрешности воспроизведения температуры (при доверительной вероятности 0,95) и диапазона воспроизведения температуры

Определение доверительной погрешности воспроизведения температуры проводить при следующих значениях температуры:

для модификации КТ-6.1                       Тн⁽*\ 0, 100, 160 °C;

для модификации КТ-6.2                       -30, 0, 100, 140 °C

Примечание:

^(,) Тн - нижняя воспроизводимая температура (но не ниже минус 50 °C), рассчитываемая по формуле 1.

Доверительную погрешность воспроизведения температуры (Ддчъ °C) определить как разность между значением температуры по показаниям дисплея калибратора (Тк) и значением температуры, измеренной эталонным пирометром полного или частичного излучения 1-го разряда по ГОСТ 8.558-2009 (Т_э).

Расположить эталон перед полостью АЧТ.

Установить на эталоне коэффициент излучения, соответствующий коэффициенту излучения внутренней полости используемой вставки АЧТ.

При установившемся температурном режиме провести серию из десяти измерений температуры эталонным пирометром с интервалом в 1 минуту, одновременно фиксируя показания текущей температуры калибратора.

Вычислить доверительную погрешность воспроизведения температуры по формуле 9:

Ддчт ⁼ Тк-Тэ           (9).

Вычислить среднее значение Лдчтср из десяти показаний.

Результат поверки считать положительным если диапазон воспроизведения температуры соответствует, а доверительная погрешность воспроизведения Лдчтср не превышает значения, указанного в описании типа.

Определение нестабильности поддержания температуры проводить при следующих значениях температуры:

для модификации КТ-6.1                       Тн⁽*\ 0, 100, 160 °C;

для модификации КТ-6.2                       -30, 0, 100, 140 °C

(•) Т

1н - нижняя воспроизводимая температура (но не ниже минус 50 °C), рассчитываемая по формуле 1.

Расположить эталон перед полостью АЧТ.

Установить на эталоне коэффициент излучения, соответствующий коэффициенту излучения внутренней полости используемой вставки АЧТ.

При установившемся температурном режиме в течение 30 минут провести последовательно 10 измерений температуры с интервалом в 3 минуты.

Вычислить нестабильность (Т_несгАЧТ, °C) по формуле по формуле 10:

Т_НСстАЧТ ⁼ тах |Т_Г Т_ср|              (10),

где Tj - значение температуры, измеренное эталонным пирометром в каждом из 10 измерений, °C;

Т_Ср - среднее арифметическое 10 значений температуры, измеренное эталонным пирометром в течение 30 минут, °C.

Полученные значения нестабильности не должны превышать значений, указанных в описании типа.

• 4.4.3 Проверка метрологических характеристик прецизионного измерителя

Перед проведением поверки необходимо дождаться выхода «термостата опор» калибратора на режим.

Погрешность измерения сопротивления определяют в четырех контрольных точках: 1, 10, 100, 1000 Ом.

Подключить КТ-6 к компьютеру (ПК). Запустить на ПК управляющую программу «kt6.exe» и установить связь между калибратором и ПК.

Установить на всех каналах прецизионного измерителя тип измерений - «Ом».

Подключить меру электрического сопротивления номиналом 1 Ом к 1 каналу прецизионного измерителя. Через 1 минуту записать с дисплея ПК (по графику) среднее значение измеренного сопротивления - Rr.

Повторить процедуру измерений в остальных контрольных точках.

Погрешность измерения сопротивления (Ar, Ом) вычислить по формуле 11:

Ar=Rr-Rmc          (И),

где R_K - показание прецизионного измерителя калибратора температуры, Ом;

Rmc~ значение меры электрического сопротивления, Ом.

Полученные значения Ar не должны превышать значений, указанных в описании типа.

Перед проведением поверки необходимо дождаться выхода «термостата опор» калибратора на режим. У компаратора-калибратора универсального КМЗООКТ откалибровать смещение нуля в режиме воспроизведения напряжения постоянного тока в соответствии с инструкцией на него.

Погрешность измерения напряжения определяют в пяти контрольных точках -500, -250. 0, 250, 500 мВ.

Подключить КТ-6 к компьютеру (ПК). Запустить на ПК управляющую программу «kt6.exe» и установить связь между калибратором и ПК.

Установить на всех каналах прецизионного измерителя тип измерений - «мВ» (милливольты).

Подключить компаратор-калибратор универсальный КМЗООКТ к 1 каналу прецизионного измерителя. Установить на компараторе выходное напряжение 0 мВ. Через 1 минуту записать с дисплея ПК (по графику) среднее значение измеренного напряжения - Ur.

Повторить процедуру измерений в остальных контрольных точках.

Погрешность измерения напряжения (Аи, мВ) вычислить по формуле 12:

Au⁼Ur-Urm          (12),

где Ur - показания прецизионного измерителя калибратора температуры, мВ;

Urm - значение напряжения, поданного с компаратора-калибратора, мВ.

Полученные значения Аи не должны превышать значений, указанных в описании типа.

Перед проведением поверки необходимо дождаться выхода «термостата опор» калибратора на режим. У компаратора-калибратора универсального КМ300КТ откалибровать смещение нуля в режиме воспроизведения силы постоянного тока в соответствии с инструкцией на него.

Погрешность измерения силы тока определяют в пяти контрольных точках -30, -15, 0, 15, 30 мА.

Подключить КТ-6 к компьютеру (ПК). Запустить на ПК управляющую программу «kt6.exe» и установить связь между калибратором и ПК.

Установить на всех каналах измерителя тип измерений mA (миллиамперы).

Подключить компаратор-калибратор универсальный КМ300КТ к 1 каналу прецизионного измерителя при помощи шнура МИТШ-5.1. Установить на компараторе выходной ток 0 мА. Через 1 минуту записать с дисплея ПК (по графику) среднее значение измеренной силы тока -1к-

Повторить процедуру измерений в остальных контрольных точках.

Погрешность измерения силы тока (Ль мА) вычислить по формуле 13:

Ai=Ik-Ikm        (13),

где 1к - показания прецизионного измерителя калибратора температуры, мА;

1км - значение силы тока, поданного с компаратора-калибратора, мА.

Полученные значения Д[ не должны превышать значений, указанных в описании типа.

• 6.1  Средства измерений, прошедшие поверку с положительным результатом, признаются годными и допускаются к применению.

Результаты поверки средств измерений подтверждаются сведениями о результатах поверки средств измерений, включенными в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений. По заявлению владельца средства измерений или лица, представившего его на поверку, на средство измерений выдается свидетельство о поверке.

• 6.2  При отрицательных результатах поверки в соответствии с действующим законодательством в области обеспечения единства измерений РФ на средство измерений оформляется извещение о непригодности к применению.

Научный сотрудник

отдела метрологического обеспечения термометрии

ФГУП «ВНИИМС»

Начальник

10