Метрология

Поверитель фиксирует зафиксировано начало температурной площадки фазового перехода и помещает ТС в ампулу с галлием. Далее ТС подключается к установке для измерения сопротивления.После стабилизации показаний осуществляются измерения сопротивления ТС не менее 5 минут. Поверитель должен снять не мене десяти отсчетов измеряемой величины. Измеряемые значения сопротивления ТС должны быть стабильны, а не увеличиваться или уменьшатся в процессе измерений. По результатам измерений производится расчет среднеарифметического значения сопротивления ТС и СКО среднего арифметического значения.3.3.8 Критерий годности термопреобразователя сопротивления ТС считают годным и допускают к дальнейшей поверке в том случае, если отклонение его сопротивления от НСХ с учетом расширенной неопределенности результата измерения не превышает допуск соответствующего класса, т.е. выполнены одновременно два неравенства:, (1), (2)где  - среднее значение сопротивления поверяемого ТС, Ом;(tx )- средняя температура, измеренная эталонным термометром, оС;RНСХ(tx )- - значение сопротивления ТС по НСХ при температуре (tx ), Ом;U - расширенная неопределенность результата измерения сопротивления ТС, рассчитанная по методике, изложенной в разделе 11, Ом; - чувствительность ТС по НСХ при температуре (tx,) Ом/°С;±Δt- допуск ТС по ГОСТ 6651 при температуре (tx), °C.3.3.9 Проверка отклонения сопротивления термопреобразователя сопротивления от номинальной статической характеристики при температуре от 90°С до 103°С.Проверку проводят для ТС классов АА, А и В сличением с эталонным (образцовым) ТС в жидкостном, сухоблочном или паровом термостате в соответствии с п.3.3.4.3.4 Расчет расширенной неопределенности поверки термопреобразователей сопротивления в термостате или калибраторе.Необходимо проводить расчет суммарной стандартной и расширенной неопределенности поверки ТС для каждой температуры поверки. При расчете суммарной неопределенности поверки учитывают неопределенность измерений температуры эталоннымТС и неопределенность измеренного значения сопротивления поверяемого ТС. Для расчета используют данные, полученные при проведении измерений, данные, полученные при предварительной экспериментальной оценке неопределенности, связанной со случайными эффектами при измерении в конкретной поверочной лаборатории, а также данные, приведенные в свидетельствах о поверке средств измерений: термостата, калибратора, реперной точки, эталонного термометра и измерительной установки.Значение температуры, определенное по показаниям эталонного термометра, рассчитывают по градуировочной характеристике эталонного термометра:, (3)гдеRS  - среднеарифметическое значение из результатов измерения температуры, определяемое по формуле:, (4) где N - число измерений сопротивления эталонного термометра, выполненных при градуировке;Ri - значение, соответствующее i-му измерению сопротивления эталонного термометра.3.4.1 Бюджет неопределенности для температуры, измеренной эталонным термометром, включает в себя следующие составляющие:- стандартную неопределенность, обусловленную случайными эффектами при измерениях , рассчитывают как СКО среднего значения результатов измерений, выполненных в одном измерительном цикле эталонным термометром по формуле:, (5)где  - СКО единичного измерения температуры эталонного термометра, Nj - число измерений в одном измерительном цикле.- cтандартную неопределенность, обусловленную нестабильностью температуры в термостате за время всех циклов измерений U(ts), рассчитывают методом по типу В по формуле:, (6)где tmax, tmin - соответственно максимальная и минимальная температура, измеренная эталонным термометром за время проведения всех измерительных циклов.- cтандартную неопределенность градуировки эталонного термометра u(δtэ)  рассчитывают по формуле:, (7)где  Uэ- расширенная неопределенность градуировки эталонного термометра при k =2, приведенная в свидетельстве о его поверке (или доверительная погрешность при доверительной вероятности 95 %). - cтандартную неопределенность, обусловленную неточностью электроизмерительной установки , при использовании термопреобразователя сопротивления в качестве эталонного термометра рассчитывают следующим образом:, (8)где   US- расширенная неопределенность измерения приk =2, приведенная в свидетельстве о поверке установок для измерения сопротивления.-cтандартную неопределенность, вызванную ограниченной разрешающей способностью отсчетных устройств электроизмерительной установкиu(δrrs) , оценивают по типу В по формуле:, (9)где ±ars - разрешающая способность установки для измерения сопротивления эталонного (образцового) термометра. - cтандартнуюнеопределенность, обусловленнуюнестабильностью эталонного (образцового) термометра за межповерочный интервал u(δtT), оцениваю методом по типуВ по формуле:, (10)где aT - интервал возможного изменения показаний эталонного термометра в тройной точке воды, определенный экспериментально при периодической поверке эталонного (образцового) термометра и приведенный в свидетельстве о его поверке.3.4.2 Бюджет неопределенности измерений температуры эталонным (образцовым) термометром представлен в таблице 1.Таблица 1 - Бюджет неопределенности измерений температуры эталонным (образцовым) термометромИсточник неопределенностиОценка стандартной неопределенности, тип, распределение, метод расчетаКоэффициент влиянияВклад в суммарную стандартную неопределенность1234Случайные эффекты при измеренииТип А, нормальное распределение, Нестабильность температуры в термостатеТип В, равномерное распределение, U(ts)1U(ts)Градуировка эталонного термометраТип В, нормальное распределение, 11234Поверка измерительной установкиТип В, нормальное распределение, Разрешающая способность измерительной установкиТип В, равномерное распределение, Нестабильность эталонного термометра за межповерочный интервалТип В, равномерное распределение, 1Примечание – С1 - коэффициент чувствительности эталонного ТС , Ом/°С, определяемый при температуре tS по уравнению, приведенному в свидетельстве о поверке ТС.3.4.3 Суммарную стандартную неопределенность результата измерения температуры эталонным термометром Uc(tx) рассчитывают по формуле: (11)3.4.4 Значение сопротивления градуируемого ТС при температуре tx рассчитывают по формуле:, (12)где C1 - коэффициент чувствительности ТС  , определяемый по уравнению НСХ ТС при температуре tx; δtF1 - поправка, равная изменению температуры по вертикальной оси рабочего объема термостата или калибратора между средней точкой ЧЭ поверяемого ТС и эталонного ТС; δtF2  - поправка, равная изменению температуры по горизонтальной оси между ЧЭ поверяемого ТС и эталонного ТС (или между каналами блока сухоблочного калибратора). 3.4.5 Среднее значение сопротивления градуируемого ТС при температуре  tx  рассчитывают как среднеарифметическое значение результатов измерения сопротивления ТС по формуле^, (13)где  N- число измерений сопротивления ТС;Rki - результат i-го измерения сопротивления ТС.3.4.6. Бюджет неопределенности измерений сопротивления ТС включает в себя следующие составляющие: - cтандартную неопределенность, обусловленную случайными эффектами при измерениях, выполненных в одном измерительном цикле поверяемым ТС,  оценивают по формуле:, (14)где u(rlab2-j) - СКО единичного измерения сопротивления ТС;Nj - число измерений сопротивления ТС в каждом цикле.- cтандартную неопределенность измерений при поверке электроизмерительной установки  рассчитывают следующим образом:, (15)где Uk - расширенная неопределенность измерения при k=2, приведенная в свидетельстве о поверке установки для измерения сопротивления ТС.- cтандартную неопределенность, обусловленную ограниченной разрешающей способностью отсчетных устройств электроизмерительной установки , рассчитывают по формуле:, (16)где ark - разрешающая способность установки для измерения сопротивления ТС.- cтандартные неопределенности, обусловленные вертикальным и горизонтальным градиентами температуры в термостате или калибраторе , , рассчитывают по формулам:, , (17)где ±aF1, где ±aF 2- диапазон изменения поправок к температуре, оцениваемый экспериментально при поверке термостата или калибратора. Для использования значений ±aF1, где ±aF2 в оценках необходимы данные о том, как и с помощью каких по размерам термометров они были получены.3.4.7  Бюджет неопределенности измерения сопротивления ТС представлен в таблице 2.Таблица 2 - Бюджет неопределенности измерения сопротивления градуируемого ТСИсточник неопределенностиОценка стандартной неопределенности, тип, распределение, методика расчетаКоэффициент влиянияВклад в суммарную стандартную неопределенность1234Случайные эффекты при измеренииТип А, нормальное распределение, 1Поверка измерительной установкиТип В, нормальное распределение, 1Разрешающая способность измерительной установкиТип В, равномерное распределение,11234Перепад температур по вертикальной оси рабочего объемаТип В, равномерное распределение, ,C2Перепад температур по горизонтальной оси рабочего объема (либо между каналами в блоке)Тип В, равномерное распределение, C23.4.8 Суммарную стандартную неопределенность измерения сопротивления ТС  оценивают по формуле:. (18)3.4.9  Суммарную стандартную неопределенность Uc(R) и расширенную неопределенность U  поверки ТС в каждой температурной точке рассчитывают по формулам; (19), (20)где k- коэффициент охвата.3.4.5 Результат поверки:При k=2 сопротивление градуируемого ТС при температуре txнаходится в интервале  с вероятностью 95% в предположении нормального закона распределения. Неопределенность поверки ТС в единицах температуры рассчитывают делениемU  на коэффициент чувствительности C2.3.5. Оформление результатов поверкиВ результате поверки оформляется протокол поверки, установленный в методике поверки, включающий в себя следующие данные: - наименование и тип поверяемого СИ в соответствии с описанием типа;- наименование средств поверки, их заводские номера и информация о их поверке;- заводской номер СИ ;-диапазон измерений СИ;- условное обозначение НСХ;- наименование владельца СИ; - результаты измерений;- заключение о годности;- дата поверки;- Ф.И.О.поверителя. Допускаются компьютерные записи и хранение протокола поверки. При положительных результатах поверки на корпус ТС наносится поверительное клеймо или оформляется свидетельство о поверке. При отрицательных результатах поверки поверитель выписывает извещение о непригодности ТС с указанием причин[9].3.6 Протокол поверки термопреобразователя сопротивления TR10-LПротокол поверки, оформлен в соответствии с требованиями методики поверки и представлен в приложении 1.Список использованной литературы1. О Росстандарте [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.gost.ru. – Загл. с экрана.2.Федеральный закон «Об обеспечении единства измерений» от 26.06.2008 N 102-ФЗ (последняя редакция).3. Измерение температуры, ГОСТ 13417-76 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www.teplocontrol-c.ru. – Загл. с экрана.4. Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://fgis.gost.ru/fundmetrology/registry/4/items/358503– Загл. с экрана.5. Описание типа средств измерений 2011-47279-11. Термопреобразователи сопротивления серий TR, TF.6. Термопреобразователи сопротивления. Устройство, характеристики, виды и типы, схемы термопреобразователей сопротивления ТСП, ТСМ, ТСПУ, ТСМУ [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://eti.su/articles/izmeritelnaya-tehnika/izmeritelnaya-tehnika_502.html– Загл. с экрана.7. ГОСТ 8.558 – 2009 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры».8. Описание типа средств измерений2015-19916-10. Термометры сопротивления эталонные ЭТС-100.9. ГОСТ 8.461-2009 «ГСИ. Термопреобразователи сопротивления из платины, медииникеля. Методика поверки».Приложение 1Протокол поверки№ 1113от 23 марта 2020 г.Средство измерений (СИ):Термопреобразователь сопротивления TR10-LРегистрационный номер в реестре СИ ФИФ ОЕИ: №47279-11Заводской номер №11259Диапазон измерений: (-200 – +400)оСДлина погружаемой части: 320 ммКласс допуска: ВПринадлежит: ООО «ЯНПЗ»Завод-изготовитель: "WIKA AlexanderWeigand SE & Co.KG", ГерманияГод выпуска: 2013 г.Поверено в соответствии с ГОСТ 8.461-2009 «ГСИ. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Методика поверки».Условия поверки:температура окружающего воздуха, ºС23,0 относительная влажность воздуха, %___________________________________________30,0 атмосферное давление мм.рт.ст., _______________________________________________750напряжение питания, В_______________________________________________________216Применяемые эталоны:Эталон единицы температуры 3 разряда термометр сопротивления эталонный ЭТС-100/1 №1789, св-во №2564/2387-2019, годен до 08.11.2021 г.Средства поверки:Мультиметр многоканальный прецизионный ЭЛМЕТРО-Кельвин№58775, св-во №73555, годен до 28.07.2020 г.Паровой термостат ТП-2 №04, св-во №4213, годен до 07.10.2021 г.Нулевой термостат ТН-2М №066, пр.№1791, годен до 08.06.2020 г.Измеритель сопротивления изоляции KEW3022 № W02578 , св-во № 07756, годен до 01.09.2020 г.Измеритель влажности и температуры ИВТМ-7/1-С №517, св-во №45688, годен до 30.09.2020 г.Барометр-анероид М-67 №433, св-во №366878, годен до 14.10.2021 г.Результаты операций поверки:1. Внешний осмотр соответствует п.10.1 МП2. Проверка электрического сопротивления изоляции соответствует п. 10.2 МП3.Проверка отклонения сопротивления термопреобразователя сопротивления от номинальной статической характеристики при температуре от минус 5 оС до плюс 30 оС и от 90 оС до 103 оС. Результаты отклонения температуры с учетом расширенной неопределенности приведены в таблице 1.Таблица 1Метрологические характеристикиПоверяемая температура, °СЭталонПоверяемый ТСРасширенная неопределенность поверки ТС, ОмСопротивление ТС по НСХ, ОмДопуск, °СОтклонение температуры ТС с учётом расширенной неопределенности, °СТемпература, °ССопротивление, ОмТемпература, °С100,00099,361139,02199,7800,024138,8600,7970,357..0,4810,000-0,009100,0880,2220,02599,9970,3000,169..0,293Заключение: на основании результатов периодической поверки признан пригодным к применению.Поверитель: /Ф.И.О./