Изучение принципа действия и устройства термоэлектрических преобразователей
Содержание
Введение
.Преобразователи термоэлектрические. Термопары. Общие технические требования. Методика поверки
.Расчет методом прямых измерений
Вывод
Список используемой литературы
Приложения
Введение
Метрология - это наука, охватывающая круг проблем, связанных с измерениями. Дословно «метрология» означает «учение о мерах».Жизнь человека в окружающем мире постоянно связана с измерениями протекающих в нем процессов и явлений. Измерения служат одним из способов познания мира и поэтому играют исключительно важную роль. В любой отрасли деятельности - промышленности, сельском хозяйстве, науке, медицине, торговле получение и использование измерительной информации является неотъемлемой частью трудового процесса. Ценность измерительной информации зависит от единства и точности измерений. Под единством измерений понимают такое состояние, при котором результаты измерений выражены в узаконенных единицах, а погрешности известны с заданной вероятностью. Единство измерений позволяет сопоставить их результаты независимо от того, где, когда, кем выполнены измерения, с помощью каких методов и технических средств. Точность измерений - это степень близости их результатов к истинному значению измеряемой величины. Чем меньше разность между результатом и измеряемой величиной, тем выше точность.
Измерения физических величин является предметом науки метрологии.
Метрология - наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и требуемой точности. Современная метрология включает три составляющие: законодательную, фундаментальную (научную) и практическую (прикладную) метрологию.
Метрология как наука и область практической деятельности возникла в средние века. Однако истоки ее зародились еще в глубокой древности, когда человек стал испытывать потребность в измерениях. Сначала они сводились к простому счету. Расстояние измерялось в шагах, выстрелах лука, днях пути. Время исчислялось сутками, фазами луны и времени года. Количество предметов-штуками, дюжинами, пачками, тюками.
С возникновением товарного обмена и производства появилась потребность в мерах - единицах измерений. Вначале такими мерами были зерна злаков (гран), горошина (карат), длина пальца руки (дюйм), ступня ноги (фут). Со временем единицы измерений становились точнее и разнообразнее, устанавливались определенные соотношения между ними, постепенно у разных народов и государств стали складываться свои национальные системы единиц. Основой системы мер в древнерусской практике послужили древнеегипетские единицы измерений, а они, в свою очередь, были заимствованы в Древней Греции и Риме. Каждая система мер отличалась своими особенностями связанными с эпохой, национальным менталитетом. На Руси основными единицами длины были пядь и локоть, причем пядь служила основной древнерусской мерой длины и означала расстояние между концами большого и указательного пальца взрослого человека. Позднее, когда появилась другая единица - аршин - пядь (1/4 аршина) постепенно вышла из употребления. Мера «локоть» пришла из Вавилона и означала расстояние от сгиба локтя до конца среднего пальца руки. Древнее происхождение имеют и «естественные» меры. Первыми из них стали меры времени. На основе астрономических наблюдений древние вавилоняне установили год, месяц, час. Впоследствии 1/86400 часть среднего периода обращения Земли вокруг своей оси получила название секунды. Несмотря на то, что еще не существовала метрологическая служба, имеются сведения о применении образцовых мер и хранении их в церквях и монастырях, а также о ежегодных поверках средств измерений. Так, «золотой пояс» великого князя Святослава Ярославича (1070-е гг.) служил образцовой мерой длины, а в уставе Новгородского князя Всеволода (1136 г.) предписывалось «торговые весы и мерила блюсти без пакости, всякий взвешивать …». Нарушитель мог быть наказан вплоть до предания смертной казни. Важнейшим метрологическим документом является Двинская грамота Ивана Грозного (1550 г.) В ней регламентированы правила хранения и передачи размера новой меры сыпучих веществ - осьмины. Ее медные экземпляры рассылались на хранение старостам. С этих мер надлежало сделать клейменные деревянные копии для городских помещиков, а с тех, в свою очередь, деревянные копии для использования в обиходе. Образцовые меры хранились в приказах Московского государства. Таким образом, можно говорить о начале создания при Иване Грозном государственной системы обеспечения единства измерений и государственной метрологической службы. Развитие торговли и расширение внешних экономических связей требовало не только уточнения мер, но и установления их соотношения с «заморскими», а также унификации мер и более четкой организации контрольно-поверочной деятельности.
ФБУ "Оренбургский ЦСМ" имеет статус учреждения, подведомственного Федеральному агентству по техническому регулированию и метрологии.
Руководствуясь Законами Российской Федерации "О техническом регулировании", "О защите прав потребителей, "Об обеспечении единства измерений", другими законодательными актами РФ, ФБУ "Оренбургский ЦСМ" последовательно проводит политику Правительства РФ в области технического регулирования и обеспечения единства измерений на территории Оренбургской области.
Основные задачи, которые государство ставит перед ФБУ "Оренбургский ЦСМ" определены законодательством РФ:
·защита жизни или здоровья граждан, имущества физических или юридических лиц, государственного или муниципального имущества;
·охрана окружающей среды, жизни или здоровья животных и растений;
·предупреждение действий, вводящих в заблуждение приобретателей;
·содействие развитию экономики страны;
·повышение качества и конкурентоспособности продукции.
Цель работы заключается в изучении принципа действия и устройства термоэлектрических преобразователей (ТЭП), предназначенных для измерения температуры в комплекте с пирометрическими милливольтметрами, автоматическими потенциометрами и цифровыми измерителями температуры и освоении операций поверки технических ТЭП. Задачами лабораторной работы являются:
·изучение конструкции и принципа действия ТЭП,
·проведение поверки технических ТЭП методом сличения,
·обработка результатов поверки.
метрология термоэлектрический преобразователь
1. Преобразователи термоэлектрические. Термопары. Общие технические требования. Методика поверки
Для измерения сверхвысоких и сверхнизких температур наиболее широкое распространение получили преобразователи термоэлектрические, работающие в интервале температур от -200 до +2500 0C и выше. Данный тип устройств характеризует высокая точность и надежность, возможность использования в системах автоматического контроля и регулирования параметра.
Сущность термоэлектрического метода заключается в возникновении ЭДС в проводнике, концы которого имеют различную температуру. Для того, чтобы измерить возникшую ЭДС, ее сравнивают с ЭДС другого проводника, образующего с первым термоэлектрическую пару AB (рисунок 1), в цепи которой потечет ток.
Рисунок 1.
где: А и В разнородные полупроводники (термоэлектроды) А - положительный, В - отрицательный.
концы с температурой t1 - рабочие концы термопары,
концы с температурой t0 - свободные концы термопары
Результирующая термо-ЭДС (ТЭДС) цепи, состоящей из двух разных проводников A и B (однородных по длине), равна
где: и - разности потенциалов проводников A и B соответственно при температурах t1 и t0, мВ,
- результирующая ТЭДС термопары, состоящей из разнородных по составу проводников А и В;
Термо-ЭДС данной пары зависит только от температуры t1 и t0 и не зависит от размеров термоэлектродов (длины, диаметра), величин теплопроводности и удельного электросопротивления.
Для увеличения чувствительности термоэлектрического метода измерения температуры в ряде случаев применяют термобатарею: несколько последовательно включенных термопар, рабочие концы которых находятся при температуре t1, свободные при известной и постоянной температуре t0.
Термоэлектрический преобразователь (ТП) - это измерительный преобразователь, чувствительный элемент которого (термопара) расположен в специальной защитной арматуре, обеспечивающий защиту термоэлектродов от механических повреждений и воздействия измеряемой среды. На рисунке 2 показана конструкция технического термоэлектрического термометра. Арматура включает защитный чехол 1, гладкий или с неподвижным штуцером 2, и головку 3, внутри которой расположено контактное устройство 4 с зажимами для соединения термоэлектродов 5 с проводами, идущими от измерительного прибора к термометру. Термоэлектроды по всей длине изолированы друг от друга и от защитной арматуры керамическими трубками (бусами) 6.
Защитные чехлы выполняются из газонепроницаемых материалов, выдерживающих высокие температуры и агрессивное воздействие среды. При температурах до 1000 0С применяют металлические чехлы из углеродистой или нержавеющей стали, при более высоких температурах - керамические: фарфоровые, карбофраксовые, алундовые, из диборида циркония и т.п.
Рисунок 2.
В качестве термоэлектродов используется проволока диаметром 0.5 мм (благородные металлы) и до 3 мм (неблагородные металлы). Спай на рабочем конце 7 термопары образуется сваркой, пайкой или скручиванием. Последний способ используется для вольфрам-рениевых и вольфрам-молибденовых термопар.
Термоэлектрические термометры выпускаются двух типов: погружаемые, поверхностные. Промышленность изготавливает устройства различных модификаций, отличающихся по назначению и условиям эксплуатации, по материалу защитного чехла, по способу установки термометра в точке измерения, по герметичности и защищенности от действия измеряемой среды, по устойчивости к механическим воздействиям, по степени тепловой инерционности и т. п.
Таблица 1. ТП изготовляют следующих типов:
Тип ТП:Буквенноеобозначение НСХ:- платинородий-платиновые ТПП 13R- платинородий-платиновые ТПП 10S- платинородий-платинородиевые ТПРВ- железо-константановые ТЖК (железо-медьникелевые)J- медь-константановые ТМКн (медь-медьникелевые)Т- нихросил-нисиловые ТНН (никельхромникель-никелькремниевые)N- хромель-алюмелевые ТХА (никельхром-никельалюминиевые)К- хромель-константановые ТХКн (никельхром-медьникелевые)Е- хромель-копелевые ТХКL- медь-копелевые ТМКМ- сильх-силиновые ТССI- вольфрамрений-вольфрамрениевые ТВРА-1, А-2, А-3
Примечание - В скобках даны названия, принятые Международной Электротехнической Комиссией (МЭК).
По способу контакта с измеряемой средой ТП подразделяют на:
погружаемые;
поверхностные.
В зависимости от воздействия окружающей среды ТП подразделяют на исполнения по ГОСТ 15150 <#"justify">Технические требования
ТП должны соответствовать требованиям ГОСТ 6616-94 и ТУ на ТП конкретного типа.
НСХ ТП и их буквенные обозначения должны соответствовать ГОСТ Р. 8.585Ї2001. НСХ ТП определяются типом применяемой термопары.
В ТУ на ТП конкретного типа могут быть приведены индивидуальные статические характеристики преобразования их термопар.
Основные показатели ТП должны соответствовать показателям, приведенным в таблицах 1 и 2.
Таблица 2
Тип ТП (буквенное обозначение НСХ)Наименование показателя, размерностьЗначение показателяПлатинородий-платиновые ТПП 13 (R) и ТПП 10 (S)Нижний предел диапазона измеряемых температур, °С Верхний предел диапазона измеряемых температур, °С Класс 0 1300 (1600) 1; 2Платинородий- платинородиевые ТПР (В)Нижний предел диапазона измеряемых температур, °С Верхний предел диапазона измеряемых температур, °С Класс 600 1700 2, 3Железо-константановые (железо-медьникелевые) TЖK(J)Нижний предел диапазона измеряемых температур, °С Верхний предел диапазона измеряемых температур, °С Класс -200 750 (900) 1; 2Медь-константановые (медь-медьникелевые) ТМКн (Т)Нижний предел диапазона измеряемых температур, °С Верхний предел диапазона измеряемых температур, °С Класс -200 350 (400) 1; 2; 3Нихросил-нисиловые (никельхромникель- никелькремниевые) ТНН (N)Нижний предел диапазона измеряемых температур, °С Верхний предел диапазона измеряемых температур, °С Класс -270 1200 (1300) 1; 2; 3Хромель-алюмелевые (никельхром-никельалюминиевые) ТХА (К)Нижний предел диапазона измеряемых температур, °С Верхний предел диапазона измеряемых температур, °С Класс -200 1200 (1300) 1; 2; 3Хромель-константановые (никельхром-медьникелевые) ТХКн (Е)Нижний предел диапазона измеряемых температур, °С Верхний предел диапазона измеряемых температур, °С Класс -200 700 (900) 1; 2; 3Хромель-копелевые ТХК (L)Нижний предел диапазона измеряемых температур, °С Верхний предел диапазона измеряемых температур, °С Класс -200 600 (800) 2; 3Медь-копелевые ТМК (М)Нижний предел диапазона измеряемых температур, °С Верхний предел диапазона измеряемых температур, °С Класс -200 100 -Сильх-силиновые ТСС (I)Нижний предел диапазона измеряемых температур, °С Верхний предел диапазона измеряемых температур, °С Класс 0 800 1; 2; 3Вольфрамрений- вольфрамрениевые ТВР (А-1, А-2, А-3)Нижний предел диапазона измеряемых температур, °С Верхний предел диапазона измеряемых температур, °С Класс 0 2200 (2500) 2; 3
Таблица 3
Обозначение промышленного термопреобразователяОбозначение типа термопары по ГОСТ 6616-94Класс допускаДиапазон измерений, °СПределы допускаемых отклонений ТЭДС от НСХ ± Д t, °СТППS, R2От 0 до 600 Св. 600 до 16001,5 0,0025t1От 0 до 1100 Св. 1100 до 16001 1,0+0,003*(t-1100)ТПРВ3От 600 до 800 Св. 800 до 18004 0,005t2От 600 до 18000,0025tТХКL3От -200 до -100 Св. -100 до +1001,5+0,01 |t| 2,52От -40 до +360 Св. 360 до 8002,5 0,7+0,005tТХКнЕ3От-200 до-167 Св. -167 до +400,015 |t| 2,52От -40 до +333 Св. 333 до 9002,5 0,0075t1От -40 до +375 Св. 375 до 8001,5 0,004tТХА, ТННK, N3От-250 до-167 Св. -167 до +400,015 |t| 2,52От -40 до +333 Св. 333 до 13002,5 0,0075t1От -40 до +375 Св. 375 до 13001,5 0,004tТМКТ3От -200 до -66 Св. -66 до +400,015 |t| 12От-40 до +135 Св. 135 до 4001 0,0075t1От -40 до +125 Св. 125 до 3500,5 0,004tТЖКJ2От 0 до 333 Св. 333 до 9002,5 0,0075t1От -40 до +375 Св. 375 до 7501,5 0,004tТМКМ-От -200 до 0 Св. 0 до 1001,3+0,001 |t| 1ТВРА-1, А-2, А-33От 1000 до 25000,007t2От 1000 до 25000,005t
Диаметр термоэлектродов термопар находится в пределах:
от 0,07 до 0,5 мм - для термоэлектродов из благородных металлов; от 0,1 до 3,2 мм - для термоэлектродов из неблагородных металлов.
Конструкция ТП и применяемые материалы должны обеспечивать стабильность ТП при воздействии температуры верхнего значения рабочего диапазона измерения в течение 2 ч.
Изменение НСХ ТП после воздействия этой температуры не должно быть более 1/2 допускаемых отклонений, указанных в таблице 2 <file:///C:\Users\%D0%BE\Desktop\%D0%93%D0%9E%D0%A1%D0%A2%206616-94%20%C2%AB%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B8%20%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5.%20%D0%9E%D0%B1%D1%89%D0%B8%D0%B5%20%D1%82%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5%20%D1%83%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%8F%C2%BB.htm>.
Для ТП, у которых значения температур рабочего диапазона превышают 3/4 верхнего значения диапазона измеряемых температур, а также ТП кратковременного и разового применений, изменение НСХ устанавливают в ТУ на ТП конкретного типа.
Показатель тепловой инерции ТП следует устанавливать в ТУ на ТП конкретного типа.
Электрическое сопротивление изоляции ТП между цепью чувствительного элемента и металлической частью защитной арматуры не должно быть менее, МОм:
- при температуре (25±10) °С и относительной влажности от 30 до 80 %;
,0 - при температуре 35 °С и относительной влажности 98 %;
,0 - при температуре верхнего предела измерения до 300 °С;
,07 - при температуре верхнего предела измерения до 600 °С;
,025 - при температуре верхнего предела измерения до 800 °С;
Для ТП различных типов с защитной арматурой диаметром до 10 мм включительно, с верхним пределом измерения свыше 1000 °С, с чувствительными элементами, имеющими две и более несвязанные электрические цепи, значение электрического сопротивления изоляции должно быть установлено в ТУ на ТП конкретного типа.
Электрическая изоляция ТП должна выдерживать в течение 1 мин синусоидальное переменное напряжение 250 В частотой 50 Гц.
Монтажная часть защитной арматуры ТП должна выдерживать испытание на прочность давлением, значение которого следует выбирать по ГОСТ 356 <#"justify">Операции поверки
При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице <file:///C:\Users\%D0%BE\Desktop\%D0%93%D0%9E%D0%A1%D0%A2%208.338-2002%20%C2%AB%D0%93%D0%A1%D0%98.%20%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B8%20%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5.%20%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BA%D0%B0%20%D0%BF%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%BA%D0%B8%C2%BB%20_%20%D0%A2%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0.RU.htm>.
Таблица 4
Наименование операцииНомер пункта настоящего стандартаПроведение операции при поверкепервичной1)периодическойВнешний осмотр9.1ДаДаПроверка электрической прочности изоляции9.2ДаНетПроверка электрического сопротивления изоляции9.3ДаДаПроверка нестабильности9.4ДаНетОпределение ТЭДС ЧЭ ТП при заданных значениях температуры9.5ДаДа1) Объем выборки ТП при проведении операций по 9.2 - 9.5 устанавливают в технических документах на ТП данного типа.
Средства поверки
При проведении поверки используют следующие средства измерений:
эталонные 2-го разряда ртутные стеклянные термометры с погрешностью по ГОСТ 8.558-2009 в диапазоне температуры от 0 до 300 °С;
эталонные 1, 2 и 3-го разрядов платинородий-платиновые ТП типа ППО с погрешностью по ГОСТ 8.558-2009 в диапазоне температуры от 300 до 1200 °С;
эталонные 2-го и 3-го разрядов платинородий-платинородиевые ТП типа ПРО с погрешностью по ГОСТ 8.558-2009 в диапазоне температуры от 600 до 1800 °С;
- поверочная установка, включающая в себя двухрядный или однорядный потенциометр постоянного тока класса точности не ниже 0,01 по ГОСТ 9245 <#"justify">Условия поверки
При проведении поверки соблюдают следующие условия:
ТП разборных конструкций необходимо вынуть из защитной арматуры. К поверке могут быть допущены ТП разборных конструкций в защитной арматуре (чехле) и ТП неразборных конструкций, если при поверке погрешность из-за теплоотвода по арматуре не превышает 0,3Dдоп. Соответствующие требования должны быть указаны в НД на ТП конкретного типа;
температура, относительная влажность и барометрическое давление воздуха в помещении должны соответствовать нормам, установленным для них в НД по эксплуатации поверочной установки;
изменение температуры воздуха в помещении во время работы поверочной установки не должно быть более ±0,5 °С в течение 1 ч;
вибрация в помещении не должна вызывать отклонений указателя наиболее чувствительного средства измерений более чем на ±0,25 цены наименьшего деления его шкалы;
питание печей должно осуществляться стабилизированным напряжением, изменение которого не должно превышать 1%;
в помещении не должно быть пыли, дыма, газов и паров, вызывающих коррозию деталей поверочной установки или загрязняющих ЧЭ ТП;
электроизмерительная часть поверочной установки должна быть удалена не менее чем на 1 м от окон, дверей, радиаторов отопления и других устройств, выделяющих тепло, а также защищена от прямых солнечных лучей;
перед вводом поверочной установки в эксплуатацию должна быть проверена сходимость результатов измерений ТЭДС на ней с использованием эталонного 1-го разряда ТП, которая не должна превышать 0,3Dдоп;
должно быть проверено соответствие градиентов температуры в термостатах;
должна быть проверена ТЭДС помех в измерительной линии поверочной установки, которая не должна превышать для ТПП10 и ТПП13 1-го класса - 0,5 мкВ и для ТП остальных классов - 2 мкВ.
Требования безопасности
Части поверочной установки, снабженные зажимом «Земля», а также никелевый стакан (или блок) должны быть подключены к контуру заземления. Сопротивление заземления должно быть не более 4 Ом.
Корпуса печей, наружные стенки которых нагреваются при работе до температуры свыше 70 °С, должны быть ограждены (например, жесткой сеткой из проволоки).
Вблизи печей не должны находиться горючие материалы.
Стеклянные сосуды Дьюара должны иметь охранные кожухи из жести или пластмассы.
При выполнении измерений должны быть соблюдены требования эксплуатационных документов на термостаты и печи, ГОСТ 12.2.007.9-93, ГОСТ 12.3.019-80, утвержденных в установленном порядке.
На территории Российской Федерации также должны быть соблюдены требования Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей и Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей.
К выполнению измерений допускают только лиц, имеющих квалификационную группу по технике безопасности не ниже III при работе с установками напряжением до 1000 В.
Подготовка к поверке
Подготовка основных и вспомогательных средств поверки
Средства поверки, входящие в состав поверочной установки (термостаты и нагревательные печи), готовят к работе в соответствии с НД.
Эталонные 1-го и 2-го разрядов ТП типа ППО, используемые при поверке ТП типа ТПП13 1-го класса и ТП из неблагородных металлов и типа ТПП13 2-го класса соответственно, помещают в защитные пробирки из кварцевого стекла.
Рабочий конец ТП должен касаться дна пробирки.
Теплоизолированные сосуды для термостатирования свободных концов ТП при 0 °С заполняют льдоводяной смесью, а при термостатировании свободных концов ТП при комнатной температуре - водой или маслом комнатной температуры. В сосуды помещают ртутный стеклянный термометр и стеклянные пробирки. Глубина погружения пробирок должна быть не менее 120 мм, расстояние между пробирками - не менее 10 мм.
В рабочее пространство печей, предназначенных для поверки ЧЭ ТП типов ТПП10 и ТПП13, вводят защитную трубу из кварцевого стекла, наружный диаметр которой близок к диаметру рабочего пространства печи, и центрируют ее по оси печи, используя огнеупорные подкладки (например, отрезки кварцевых или фарфоровых трубок).
В рабочем пространстве (в зоне равномерного распределения температуры) печей для поверки ЧЭ ТП из неблагородных металлов устанавливают никелевый стакан или никелевый блок.
Подготовка ТП типов ТХК (L), ТХКн (Е), ТЖК (J), ТХА (К), ТНН (N), ТСС (I)
При поверке в термостатах ТП неразборной конструкции (или ЧЭ с электрической изоляцией электродов ТП разборной конструкции) помещают в стеклянные пробирки и устанавливают их в термостате на глубину не менее 250 мм. Число поверяемых ТП не должно превышать 8 - 10.
Свободные концы (или концы удлиняющих проводов) поверяемых ТП гальванически соединяют с медными нелужеными проводами либо скруткой, либо обмоткой медной проволокой (медь - марки не ниже M1 по ГОСТ 859 <#"justify">Проведение поверки
Внешний осмотр
При внешнем осмотре поверяемых ТП типов ТХК (L), ТХКн (Е), ТЖК (J), ТХА (К), ТНН (N), ТСС (I) неразборной конструкции должно быть установлено соответствие следующим требованиям:
длина ТП должна быть не менее 500 мм (ТП длиной менее 500 мм поверяют по методикам поверки, утвержденным в установленном порядке);
защитная арматура ТП не должна иметь повреждений поверхности, должны отсутствовать нарушения крепления арматуры и головки, целостности головки, должно быть соблюдено соответствие подключения термоэлектродов маркировке;
на каждом поверяемом ТП должно быть проверено наличие маркировки с указанием номера ТП, типа НСХ, года выпуска, рабочего диапазона измерений и класса допуска.
Примечание - Внешний вид ТП разборных конструкций, поверяемых в защитной арматуре, и ТП неразборных конструкций должен соответствовать НД на ТП конкретного типа.
При внешнем осмотре поверяемых ТП типов ТХК (L), ТХКн (Е), ТЖК (J), ТХА (К), ТНН (N), ТСС (I) разборной конструкции должно быть установлено соответствие следующим требованиям:
ЧЭ ТП типов ТХК (L), ТХКн (Е), ТЖК (J), ТХА (К), ТНН (N), ТСС (I) должны быть без защитной арматуры;
термоэлектроды должны иметь чистую электрическую изоляцию;
длина ТП должна быть не менее 500 мм (ТП длиной менее 500 мм поверяют по методикам поверки, утвержденным в установленном порядке);
ЧЭ с термоэлектродами диаметром 1 мм и более должны иметь клеммные колодки, закрепленные на термоэлектродах, для подключения удлиняющих проводов;
термоэлектроды ЧЭ ТП должны иметь ровную поверхность без трещин, раковин, расслоений, загрязнений, видимых невооруженным глазом, а также отслаивающейся окалины;
место сварки концов термоэлектродов не должно быть пористым или ошлакованным;
на каждом ЧЭ ТП, поступившем на поверку, должна быть подвешена бирка с указанием номера ТП, обозначения НСХ, года выпуска, рабочего диапазона измерений и класса допуска. Допускается эти данные указывать на клеммной колодке ЧЭ ТП.
При внешнем осмотре поверяемых ТП типов ТПП10 (S), ТПП13 (R) и ТПР (В) разборной конструкции должно быть установлено соответствие следующим требованиям:
ЧЭ ТП должны быть представлены на поверку без арматуры и электрической изоляции на термоэлектродах или в электрической изоляции, удовлетворяющей требованиям ГОСТ 8.338-2002;
термоэлектроды должны быть свернуты в кольцеобразный моток диаметром не менее 100 мм и представлены в упаковке, исключающей возможность их деформирования и загрязнения;
длина ЧЭ ТП типов ТПП10, ТПП13 и ТПР должна быть не менее 500 мм;
термоэлектроды ЧЭ ТП, поступивших на первичную поверку, не должны иметь сварок, перетяжек, резких изгибов под углом;
на поверхности термоэлектродов не должно быть видимых невооруженным глазом плен, трещин, раковин, расслоений и загрязнений;
ЧЭ ТП, поступившие на периодическую поверку, могут иметь не более двух сварок по длине каждого термоэлектрода на расстоянии не менее 250 мм от рабочего конца и незначительные загрязнения поверхности, устраняемые при отжиге. К поверке не допускают ЧЭ с хрупкими термоэлектродами;
на каждом ЧЭ ТП, поступившем на поверку, должна быть подвешена бирка с указанием номера ТП, обозначения НСХ, года выпуска, класса допуска и рабочего диапазона измерений.
Результаты внешнего осмотра поверяемых ТП вносят в протокол поверки по формам, приведенным в приложениях. При необходимости ЧЭ ТП из благородных металлов взвешивают с погрешностью не более 0,05 г.
Проверка электрической прочности изоляции
Проверку электрической прочности изоляции ТП проводят по ГОСТ 6616-94 только при первичной поверке.
Результаты измерений вносят в протокол поверки.
Электрическая прочность изоляции поверяемых ТП не должна превышать указанной в НД на ТП конкретного типа.
Проверка электрического сопротивления изоляции
Результаты измерений вносят в протокол поверки.
Электрическое сопротивление изоляции поверяемых ТП не должно превышать указанного в НД на ТП конкретного типа.
Проверка нестабильности
Проверку нестабильности ТП всех типов проводят только при первичной поверке (для ТП в сборе) при максимальной температуре длительного применения, установленной в НД на поверяемый ТП, путем определения ТЭДС ЧЭ ТП при этой температуре до и после двухчасового отжига в печи.
Результаты измерений ТЭДС ЧЭ ТП вносят в протокол поверки.
Нестабильность ТП Dн не должна превышать указанной в НД на ТП конкретного типа.
Определение ТЭДС ЧЭ ТП при заданных значениях температуры
Градуировочные характеристики ЧЭ поверяемых ТП должны соответствовать НСХ соответствующего типа в пределах допускаемых отклонений ТЭДС.
При проверке этого требования определяют ТЭДС ЧЭ ТП при нескольких заданных значениях температуры его рабочего конца и температуре свободных концов, равной 0 °С. Полученные результаты измерений сравнивают с данными НСХ соответствующего типа ТП при тех же значениях температуры.
При поверке ЧЭ ТП их ТЭДС должна быть определена не менее чем при четырех значениях температуры, указанных в таблице <file:///C:\Users\%D0%BE\Desktop\%D0%93%D0%9E%D0%A1%D0%A2%208.338-2002%20%C2%AB%D0%93%D0%A1%D0%98.%20%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B8%20%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5.%20%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BA%D0%B0%20%D0%BF%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%BA%D0%B8%C2%BB%20_%20%D0%A2%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0.RU.htm>. В обоснованных заказчиком случаях дополнительно определяют ТЭДС ТП при значениях температуры, указанных в таблице <file:///C:\Users\%D0%BE\Desktop\%D0%93%D0%9E%D0%A1%D0%A2%208.338-2002%20%C2%AB%D0%93%D0%A1%D0%98.%20%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B8%20%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5.%20%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BA%D0%B0%20%D0%BF%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%BA%D0%B8%C2%BB%20_%20%D0%A2%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0.RU.htm> в скобках.
Таблица 5
Тип ТП (буквенное обозначение НСХ)Диаметр термоэлектродов, ммРабочий диапазон температуры, °СТемпература при измерениях ТЭДС, °СTXК (L) ТХКн (Е) ТЖК (J) ТСС (I)От 3,2 до 1,2 »0,7» 0,1От 0 до 800 »0» 800300, 400, 500, 600, (800) 100, (200), 300, 400, 500, (600)ТХА (К) THH (N)От 3,2 до 1,2 » 0,7 » 0,5 » 0,3 » 0,1От 0 до 1300 » 0 » 1300 » 0 » 800300, 500, 700, 900, (1000) 100, (200), 300, 500, 700, 800, (900) 100, (200), 300, 400, 500, 600, (700)ТПП13 (R) <#"justify">ТПП10 (S)От 0,5 и болееОт 300 до 1600300, 600, 900, 1200ТПР (В)От 0,5 и болееОт 60 до 1800600, 900, 1200, 1500, (1700)
Для ЧЭ ТП специального назначения, применяемых в более узком диапазоне температуры, указанном заказчиком, допускается определять ТЭДС в границах этого диапазона, но не менее чем при трех значениях температуры, равноотстоящих друг от друга.
Допускается определение ТЭДС ТП и ЧЭ, поступивших на первичную поверку и изготовленных из аттестованных бухт термоэлектродного материала - стандартных образцов свойств термоэлектродных материалов (СОТМ), при одном значении температуры, соответствующем верхнему пределу применения ТП и ЧЭ.
ТЭДС ЧЭ ТП типов ТХК (L), ТХКн (Е), ТЖК (J), ТХА (К), ТНН (N), ТСС (I) при заданных значениях температуры определяют в последовательности, указанной ниже.
Нагревают термостат (водяной, масляный или паровой) или горизонтальную трубчатую печь до заданного значения температуры с допускаемыми отклонениями, не превышающими: для термостата - ±0,5 °С; для печи - ±10 °С.
Температуру термостата контролируют эталонным ртутным стеклянным термометром, температуру печи - эталонным 2-го разряда ТП типа ППО. При проведении измерений ТЭДС ТП температурный ход не должен превышать: для термостата - 0,1 °С/мин; для печи - 0,4 °С/мин.
Цикл измерений осуществляют непрерывным отсчетом показаний: в прямой последовательности (от отсчета показаний эталонного ТП до отсчета показаний ЧЭ последнего поверяемого ТП), затем в обратной последовательности (от отсчета показаний ЧЭ последнего поверяемого ТП до отсчета показаний эталонного ТП) и т.д. до получения четырех отсчетов показаний эталонного термометра и ТЭДС ЧЭ каждого поверяемого ТП.
Интервалы времени между отсчетами показаний средств измерений во всем измерительном цикле должны быть примерно одинаковыми.
По показаниям ртутных стеклянных термометров определяют и вносят в протокол поверки значения температуры свободных концов tс.к ЧЭ поверяемых ТП и эталонного ТП, помещенных в термостат для свободных концов. Погрешность измерений температуры свободных концов ЧЭ ТП не должна превышать ±0,1 °С.
Показания эталонного ртутного стеклянного термометра считывают с погрешностью не более половины цены наименьшего деления. Отсчеты ТЭДС эталонного ТП проводят до 10-3 мВ, отсчеты ТЭДС ЧЭ поверяемых ТП - до 10-2 мВ. Результаты измерений температуры термостата (или при использовании печи - ТЭДС ЧЭ эталонного ТП) и ТЭДС ЧЭ поверяемых ТП вносят в протокол поверки (приложение). Операции, перечисленные выше, выполняют при всех заданных значениях температуры (таблица <file:///C:\Users\%D0%BE\Desktop\%D0%93%D0%9E%D0%A1%D0%A2%208.338-2002%20%C2%AB%D0%93%D0%A1%D0%98.%20%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B8%20%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5.%20%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BA%D0%B0%20%D0%BF%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%BA%D0%B8%C2%BB%20_%20%D0%A2%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0.RU.htm>).
После проведения поверки поверяемые ТП освобождают от электроизоляционных трубок и либо помещают в ранее снятый защитный чехол с электроизоляционными элементами, либо свертывают ЧЭ каждого ТП в кольцеобразный моток диаметром не менее 100 мм и помещают в упаковку, предназначенную для них.
ТЭДС ЧЭ ТП типа ТПП13 определяют в последовательности, указанной ниже.
Нагревают горизонтальную трубчатую печь до заданного значения температуры с допускаемыми отклонениями не более ±10 °С. Температуру печи контролируют по показаниям эталонного ТП. При проведении измерений ТЭДС ЧЭ ТП температурный ход печи не должен превышать 0,4 °С/мин.
Цикл измерений осуществляют непрерывным отсчетом показаний: в прямой последовательности (от отсчета показаний ЧЭ эталонного ТП до отсчета показаний ЧЭ последнего поверяемого ТП), затем в обратной последовательности (от отсчета показаний ЧЭ последнего поверяемого ТП до отсчета показаний ЧЭ эталонного ТП) и т.д. до получения четырех отсчетов показаний ЧЭ эталонного ТП и ТЭДС ЧЭ каждого поверяемого ТП.
Интервалы времени между отсчетами показаний средств измерений во всем измерительном цикле должны быть примерно одинаковыми.
Результаты измерений вносят в протокол поверки.
По показаниям ртутных стеклянных термометров определяют и вносят в протокол поверки значения температуры свободных концов tс.к ЧЭ поверяемых ТП и эталонного ТП, помещенных в термостат для свободных концов. Погрешность измерений температуры свободных концов ЧЭ ТП не должна превышать ±0,1 °С.
Выполняют операции, перечисленные выше, при всех заданных значениях температуры (таблица <file:///C:\Users\%D0%BE\Desktop\%D0%93%D0%9E%D0%A1%D0%A2%208.338-2002%20%C2%AB%D0%93%D0%A1%D0%98.%20%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B8%20%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5.%20%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BA%D0%B0%20%D0%BF%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%BA%D0%B8%C2%BB%20_%20%D0%A2%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0.RU.htm>).
После проведения поверки поверяемые ЧЭ освобождают от электроизоляционных трубок и либо помещают в ранее снятый защитный чехол с электроизоляционными элементами, либо свертывают каждый в кольцеобразный моток диаметром не менее 100 мм и помещают в упаковку, предназначенную для них.
Определение ТЭДС ЧЭ ТП типов ТПП10 и ТПР проводят поэлектродным сличением с ЧЭ эталонного ТП соответствующего типа в последовательности, указанной ниже.
Нагревают горизонтальную или вертикальную трубчатую печь до заданного значения температуры с допускаемыми отклонениями не более ±10 °С. Температуру печи контролируют по показаниям эталонного ТП. При проведении измерений ТЭДС ЧЭ ТП температурный ход печи не должен превышать 2 °С/мин.
Измеряют сначала Еэт, затем ТЭДС термоэлектродов ЧЭ поверяемых ТП относительно одноименных термоэлектродов ЧЭ эталонного ТП Dе1, Dе2.
ТЭДС каждой пары термоэлектродов измеряют дважды: вначале измерения ведут в прямом порядке, переходя последовательно от ЧЭ первого поверяемого ТП к ЧЭ последнего поверяемого ТП, после чего измерения повторяют в обратном порядке, заканчивая цикл измерением Еэт.
Все отсчеты ТЭДС ЧЭ ТП проводят до 10-3 мВ. Значения Еэт, Dе1, Dе2 с указанием знака вносят в протокол поверки.
По показаниям ртутного стеклянного термометра определяют и вносят в протокол поверки с округлением до 1 °С значения температуры свободных концов термопары tс.к ЧЭ поверяемых ТП и эталонного ТП. Операции, перечисленные выше, выполняют при всех заданных значениях температуры (таблица <file:///C:\Users\%D0%BE\Desktop\%D0%93%D0%9E%D0%A1%D0%A2%208.338-2002%20%C2%AB%D0%93%D0%A1%D0%98.%20%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B8%20%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5.%20%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BA%D0%B0%20%D0%BF%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%BA%D0%B8%C2%BB%20_%20%D0%A2%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0.RU.htm>).
По окончании поверки ЧЭ поверяемых ТП освобождают от электрической изоляции, свертывают в кольцеобразный моток диаметром не менее 100 мм и помещают в упаковку, предназначенную для них.
Обработка результатов измерений
Обработка результатов измерений ТЭДС ЧЭ при поверке ТП типов ТХК (L), ТХКн (Е), ТЖК (J), ТХА (К), ТНН (N), ТСС (I), ТПП13 (R) методом прямых измерений
Из результатов измерений, вычисляют среднеарифметические значения температуры в термостате по показаниям эталонного ртутного стеклянного термометра и среднеарифметические значения ТЭДС ЧЭ поверяемых ТП, а также при поверке ТП в печи - среднеарифметические значения ТЭДС ЧЭ эталонного ТП и ЧЭ каждого из поверяемых ТП.
Среднеарифметические значения ТЭДС ЧЭ эталонного ТП и ЧЭ каждого из поверяемых ТП приводят к значениям ТЭДС ЧЭ ТП и при температуре свободных концов, равной 0 °С, внося поправку E(tс.к) на температуру свободных концов ЧЭ. Поправку определяют в каждом случае по соответствующей НСХ для ТП типов ТПП13 (R), ТХК (L), ТХКн (Е), ТЖК (J), ТХА (К), ТНН (N), ТСС (I). Значение поправки имеет знак «плюс» и равно табличному значению ТЭДС ЧЭ ТП при такой температуре, какую при поверке имели свободные концы. Приведенные значения ТЭДС и вносят в протокол поверки.
В среднеарифметические значения показаний эталонного ртутного стеклянного термометра вносят поправки, значения которых указаны в свидетельстве о поверке, и действительное значение температуры вносят в протокол поверки.
По приведенному значению ТЭДС эталонного ТП определяют температуру t, °C, рабочих концов ЧЭ поверяемых ТП по формуле
(2)
где tсвид - значение температуры, соответствующее значению, °С;
приведенное значение ТЭДС эталонного ТП, мВ;
значение ТЭДС ТП, взятое из свидетельства на эталонный ТП, ближайшее к , мВ;
- чувствительность эталонного ТП типа ППО на единицу температуры, мВ/°С.
По НСХ для ЧЭ поверяемых ТП типов ТПП13 (R), TXK (L), ТХКн (Е), ТЖК (J), ТХА (К), ТНН (N), ТСС (I) находят нормированное значение ТЭДС ЧЭ ТП Енсх, соответствующее показаниям эталонного ртутного стеклянного термометра или температуре t, вычисленной по формуле (<file:///C:\Users\%D0%BE\Desktop\%D0%93%D0%9E%D0%A1%D0%A2%208.338-2002%20%C2%AB%D0%93%D0%A1%D0%98.%20%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B8%20%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5.%20%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BA%D0%B0%20%D0%BF%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%BA%D0%B8%C2%BB%20_%20%D0%A2%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0.RU.htm>), по показаниям эталонного ТП типа ППО.
Для ЧЭ каждого поверяемого ТП определяют разность D между приведенным и нормированным Енсх значениями ТЭДС при каждом значении температуры t, вычисленной по формуле (<file:///C:\Users\%D0%BE\Desktop\%D0%93%D0%9E%D0%A1%D0%A2%208.338-2002%20%C2%AB%D0%93%D0%A1%D0%98.%20%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B8%20%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5.%20%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BA%D0%B0%20%D0%BF%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%BA%D0%B8%C2%BB%20_%20%D0%A2%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0.RU.htm>).
Разность D указанных значений для ТП соответствующего типа не должна превышать предела допускаемого отклонения от НСХ.
ЧЭ поверяемых ТП, не удовлетворяющие этому требованию хотя бы при одном из заданных значений температуры, должны быть переведены в более низкий класс точности или указанные ЧЭ должны быть забракованы.
Результаты измерений ТЭДС ТП разборных конструкций, поверяемых в арматуре, и ТП неразборных конструкций обрабатывают аналогично.
Обработка результатов измерений ТЭДС ЧЭ при поверке ТП поэлектродным сличением
Из результатов измерений, вычисляют среднеарифметическое значение ТЭДС эталонного ТП и приводят его к значению ТЭДС ТП
при температуре свободных концов, равной 0 °С, внося поправку E(tс.к) на температуру свободных концов ЧЭ. Поправку определяют в каждом отдельном случае по соответствующей НСХ (в значения ТЭДС ТП типа ТПР эталонного термометра поправку на температуру свободных концов не вносят).
По формуле (<file:///C:\Users\%D0%BE\Desktop\%D0%93%D0%9E%D0%A1%D0%A2%208.338-2002%20%C2%AB%D0%93%D0%A1%D0%98.%20%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B8%20%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5.%20%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BA%D0%B0%20%D0%BF%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%BA%D0%B8%C2%BB%20_%20%D0%A2%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0.RU.htm>) находят значение температуры t, при которой проведено поэлектродное сличение. Из результатов измерений, вычисляют среднеарифметические значения ТЭДС термоэлектродов ЧЭ каждого поверяемого ТП относительно одноименных термоэлектродов ЧЭ эталонного ТП ; , где j = 1, 2, 3,... - порядковый номер поверяемого ТП.
Определяют отклонение ТЭДС ЧЭ j-го поверяемого ТП от ТЭДС ЧЭ эталонного ТП по формуле
(3)
где - ТЭДС пары, образованной положительными термоэлектродами ЧЭ эталонного ТП и ЧЭ поверяемого ТП при температуре t, мВ;
ТЭДС пары, образованной отрицательными термоэлектродами ЧЭ эталонного ТП и ЧЭ поверяемого ТП при температуре t, мВ.
Примечание - Формула (<file:///C:\Users\%D0%BE\Desktop\%D0%93%D0%9E%D0%A1%D0%A2%208.338-2002%20%C2%AB%D0%93%D0%A1%D0%98.%20%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B8%20%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5.%20%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BA%D0%B0%20%D0%BF%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%BA%D0%B8%C2%BB%20_%20%D0%A2%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0.RU.htm>) справедлива только при подключении термоэлектродов ЧЭ эталонного ТП к отрицательной клемме поверочной установки.
Вычисляют значение ТЭДС ЧЭ поверяемых ТП Eповj при температуре t по формуле
повj=(4)
По НСХ для ЧЭ поверяемых ТП типов ТПП10 и ТПР находят нормированное значение их ТЭДС, соответствующее температуре t, вычисленной по формуле (<file:///C:\Users\%D0%BE\Desktop\%D0%93%D0%9E%D0%A1%D0%A2%208.338-2002%20%C2%AB%D0%93%D0%A1%D0%98.%20%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B8%20%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5.%20%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BA%D0%B0%20%D0%BF%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%BA%D0%B8%C2%BB%20_%20%D0%A2%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0.RU.htm>).
Для ЧЭ каждого поверяемого ТП определяют разность D между вычисленным значением ТЭДС ЧЭ ТП Eпов и нормированным значением ТЭДС ЧЭ ТП при каждой заданной температуре. Разность D указанных значений не должна превышать пределов допускаемого отклонения от НСХ ТП.
ЧЭ поверяемых ТП, не удовлетворяющие этому требованию хотя бы при одном из заданных значений температуры, должны быть переведены в более низкий класс точности или указанные ЧЭ должны быть забракованы.
При необходимости указания значений ТЭДС Eпов(t) в рабочем диапазоне кратковременного режима работы ТП эти значения определяют путем графической экстраполяции квазилинейной функции D(t), представляющей собой совокупность дискретных значений разности [Eпов(t) - Eнсх(t)] ТП данного типа при заданных значениях температуры поверки, в область более высоких значений температуры. Здесь Eнсх(t) - ТЭДС НСХ ТП при температуре, вычисленной по формуле (<file:///C:\Users\%D0%BE\Desktop\%D0%93%D0%9E%D0%A1%D0%A2%208.338-2002%20%C2%AB%D0%93%D0%A1%D0%98.%20%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B8%20%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5.%20%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BA%D0%B0%20%D0%BF%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%BA%D0%B8%C2%BB%20_%20%D0%A2%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0.RU.htm>).
Оформление результатов поверки
Положительные результаты первичной поверки оформляют нанесением оттиска поверительного клейма в паспорт ТП (ЧЭ)1).
Положительные результаты периодической поверки оформляют выдачей свидетельства о поверке установленной формы или нанесением оттиска поверительного клейма на ТП.
На территории Российской Федерации - по ПР 50.2.006-94 «Государственная система обеспечения единства измерений. Порядок проведения поверки средств измерений» (здесь и далее).
На оборотной стороне свидетельства указывают:
диаметр, длину или массу термоэлектродов ЧЭ (только для ЧЭ ТП типов ТПП10, ТПП13 и ТПР);
глубину погружения ЧЭ ТП в рабочее пространство печи при поверке.
ТП или ЧЭ, не удовлетворяющие требованиям НД на них и настоящего стандарта, к выпуску в обращение и к применению не допускают. Оттиск клейма предыдущей поверки гасят и выдают извещение о непригодности к дальнейшему применению с указанием причин.
Расчет методом прямых измерений.
Таблица 6. Результаты измерений:
Температура при измерениях ТЭДС, °СТЭДС ЧЭ эталонного ТП - Еэт, мВ;Среднее значение ТЭДС ЧЭ эталонного ТП - Еэт, мВ;ТЭДС ЧЭ поверяемого ТП - Епов, мВ;Среднее значение ТЭДС ЧЭ поверяемого ТП - Епов, мВ;ТЭДС ЧЭ эталонного ТП взятое из свидетельства - Есв.эт, мВ;Температура свободных концов термопары - tс.к, °С;3002,1702,17321,00921,0132,32822,22,17321,0122,17421,0152,17521,0164003,1833,18130,56930,5693,26422,13,17830,5673,18230,5703,18130,5705004,1284,12738,92238,9244,23422,44,12938,9254,12638,9234,12538,9266005,1795,18148,37848,3785,23822,55,18148,3795,18348,3765,18148,379
Расчет при 300 °С.
Значение поправки:
ТЭДС ЧЭ эталонного ТП - , мВ;с.к, 22,2 °С
22,0 °С - 0,125 мВ
,0 °С - 0,131 мВ
Е(tс.к = 22,2 °С)=(0,131- 0,125)*( 22,2 - 22,0)+0,125=0,126 мВ
ТЭДС ЧЭ эталонного ТП - , мВ;с.к, 22,2 °С
22,0 °С - 1,421 мВ
,0 °С - 1,487 мВ
Е(tс.к = 22,2 °С)=(1,487-1,421)*( 22,2-22)+1,421=1,434 мВ
Расчёт приведенных значений ТЭДС и
Температура t, °C, рабочих концов ЧЭ поверяемой ТП
Расчет нормированное значение ТЭДС ЧЭ ТП, мВ;
296,0 °С - 22,503 мВ
,0 °С - 22,588 мВ
Енсх(t = 296,8 °С)=(22,588 - 22,503)*( 296,8 - 296,0)+ 22,503=22,574 мВ
Определение разности D значений и для ТП и сравнение с пределом допускаемого отклонения от НСХ.
для ТП неразборных конструкций
2,0 °С - 0,127 мВ
,0 °С - 0,190 мВ
Разность D значений и для ТП не превышает предела допускаемого отклонения от НСХ,
Аналогично при температурах 400, 500, 600.
Вывод
В результате проделанной работы мною были закреплены знания.
Поверка термоэлектрических термометров, выпускаемых по стандарту ГОСТ 6616-94 «Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия» проводится в соответствии со стандартом ГОСТ 8.338-2002 «Государственная система обеспечения единства измерений. Преобразователи термоэлектрические. Методика поверки».
Методика поверки заключается в прямом или по электродном сличении рабочих термопар с образцовой термопарой в печи и oценке отклонения ее характеристики от НСХ. Серьезным недостатком методики ГОСТ 8.338 является то, что при периодической поверке термопары не учитывается возможность возникновения термоэлектрической неоднородности. Если глубина погружения термопары в сличительную печь отличается от рабочей глубины погружения, то участок наибольшего температурного перепада, в котором возникла неоднородность попадает при поверке в зону равномерной температуры и реальная погрешность термопары не определяется. Такая периодическая поверка может привести к ложным результата. Необходимо переработать стандарт, указав на данную проблему, и ввести в стандарт проверку термоэлектрической неоднородности.
Список используемой литературы
1)ГОСТ 9245 <#"justify">Приложения
Потенциометр Р363-2 - прибор, предназначенный для измерения постоянных напряжений и ЭДС постоянного тока компенсированным методом.
Основные технические характеристики Р363-2:
класс точности - 0,002;
минимальный отсчет по выходному прибору - 0,2мкВ;
верхний предел измерения - 2,12111В.
Потенциометры Р363-2 применяются в научно-исследовательских учреждениях, поверочных организациях и заводских лабораториях при измерениях на постоянном токе.
Конструкционные особенности Р363-2
Каждый из приборов представляет собой комплект из четырех блоков (измерительную систему), в состав которого входит:
блок измерительный (БИ) - 490Ч210Ч520мм, вес - 14кг;
автокомпенсатор напряжения (АК), состоящий из блока управления (245Ч150Ч470мм, вес - 3кг) и усилителя Ф305.1 (345Ч255Ч285мм, вес - 7кг);
стабилизатор напряжения (СН) - 245Ч150Ч470мм, вес 7кг.
Блок измерительный выполнен по трехконтурной схеме и имеет три независимых (по питанию) контура А, В и С, выводы которых соединены последовательно. Блок имеет два ряда измерительных декад, обеспечивающих поочередное измерение двух неизвестных напряжений, а также снабжен системами автономной проверки и подстройки.
Автокомпенсатор напряжения прибора потенциометр Р363-2 имеет на выходе стрелочный прибор, встроенный в блок управления автокомпенсатора и позволяющий отсчитать разность между измеряемым напряжением и установленным на декадах потенциометра до 0,2 мкВ.
Каждый блок Р363-2 имеет форму параллелепипеда с вертикальной лицевой панелью и соединяется с другими блоками кабелями через разъемы.
В блоке измерительном и блоке управления автокомпенсатором применены малогабаритные переключатели новой конструкции. Блоки смонтированы в металлических корпусах, служащих также электростатическими экранами.
Технические характеристики
число декад в ряду: 7;
число рядов декад: 2;
цена ступени младшей декады: 0,1мкВ;
основная погрешность показаний: ±(0,002% от отсчета+0,04мкВ).
Потенциометры Р363-2 питаются через стабилизатор напряжения П36-1. Значения пределов напряжения питания рабочих контуров поданы в Таблице 1.
Таблица 7
Рабочий контурЗначение напряжения, Вконтур А2,0 - 3,95контур В1,2 - 2,55контур С1,00 - 1, 02
Предусмотрена возможность питания контуров через зажимы от других источников тока. Питание усилителя Ф305.1 и стабилизатора напряжения осуществляется от сети 220В частотой 50Гц.
Печь ППТ 1700
Описание печи:
Печь представляет собой расположенный вертикально трубчатый хромитлантановый нагревательный элемент, теплоизолированный от внешнего пространства соответствующей теплоизоляцией. Внутренний диаметр нагревательного элемента - 32 мм. Питание к нагревателю подводится через верхний и нижний контакты. Длина рабочей части - 250 мм, длина двух токоподводов по 180 мм каждый.
Максимальная температура внутри нагревателя - 1750°С. Внутри рабочей части нагревателя устанавливается глухая перегородка из того же материала, что и сам нагреватель. Материал нагревателя (хромит лантана) имеет высокий относительный коэффициент излучения Е=0,95, что позволяет использовать этот материал для изготовления моделей черного тела.
С целью выдержки точных геометрических размеров нагревателя, нагревательный элемент изготовлен методом точного парафинового литья. В печах ППТ, в нижней части можно расположить пирометр, который необходимо проградуировать (поверить), направленный вертикально вверх, на перегородку в рабочей части нагревателя.
Сверху в нагреватель при помощи специальных центрирующих креплений опускается трубка из термостойкого корунда (диаметр трубки менее 32 мм). С одной стороны трубка имеет 4 отверстия (4 канала), либо одно отверстие (1 канал), с другой стороны эти каналы заглушены.
Трубка заглушенным концом опускается во внутренний канал нагревателя, вплоть до перегородки. В один из каналов вставляется управляющая термопара, во второй - контрольная (эталонная) термопара, в оставшиеся каналы - термопары, подлежащие поверке. Трубка с одним каналом может использоваться при поверке термопар, связанных в пучок как это описано в ГОСТ 8.338-2002. Благодаря:
1.отсутствию движения среды (наличию перегородки);
2.отрицательному коэффициенту зависимости сопротивления от температуры нагревателя;
.проведению измерений внутри нагревательного элемента;
.достигается очень высокая равномерность температурного поля в точках проведения измерений.
Градиент температуры по оси печи в средней ее части при 1400 °С не превышает 1 °С на один сантиметр на участке длиной не менее 50 мм. Температурный ход печи не превышает 2 °С в минуту.
По требованию клиента длина рабочего пространства нагревателя может быть изменена. Ресурс нагревателя в среднем 50-60 циклов, но может оказаться и существенно большим. Запасные нагреватели изготавливаются нашей организацией.
Таким образом, в печах ППТ можно производить поверку термопар и пирометров.
Управление печью по температуре осуществляется многопрограммным, многоточечным контроллером Термолюкс-020, имеющим массу дополнительных функций. Точность измерения контроллером температуры в точке 0,2%.
Контроллер интегрирован с 80А однофазным оптосимисторным силовым блоком с понижающим трансформатором. Через RS 232 осуществляется запись термопроцесса на ПК. Силовой блок устанавливается в первичнойцепи трансформатора.
Мощность печи в режиме разгона до 1,5 кВт, в режиме измерений (выдержки) - до 0,5 кВт.
Таблица 8. Эталонные средства измерений
ТермопреобразовательПотенциометрУстановкаЭлектронный термометрНомерТипРазрядНомерТипКлассТипНомерТипРазряд145ППО28761Р 363-20,002ППТ 1700436879 ЛТ-300
Таблица 9. Внешний осмотр и опробование
ТПНомерКлассВладелецДиапазон температуры, °СДиаметр электродов, ммМасса, гЗамечания по внешнему осмотруТХК (L)372ФБУ Оренбургский ЦСМОт -50 до 750--Без замечаний
Таблица 10. Определение электрического сопротивления изоляции Rиз
ПараметрЗначение Rиз при различной полярности напряжения, МОм, для ТП номеров№ 37Rиз+-+-+-+-115115Среднее значение Rиз115
Таблица 11. Определение ТЭДС ТП
ОперацияЕнсх, мВDдоп, мВЕэт, мВ, мВ или , °Сtэт, °СТЭДС ЧЭ, мВ, поверяемых ТП номеров№37Отсчет2,17021,0092,17321,0122,17421,0152,17521,016Среднее22,5740,2062,1732,299296,821,013Е(tс.к = 22,2 °С), мВ0,1261,43422,447D, мВ-0,127Отсчет3,18330,5693,17830,5673,18230,5703,18130,570Среднее31,8810,2223,1813,307404,430,569Е(tс.к = 22,1 °С), мВ0,1261,42831,997D, мВ0,116Отсчет4,12838,9224,12938,9254,12638,9234,12538,926Среднее40,4810,2644,1274,254502,138,924Е(tс.к = 22,4 °С), мВ0,1271,44740,371D, мВ-0,110Отсчет5,17948,3785,18148,3795,18348,3765,18148,379Среднее49,7200,3055,1815,309607,048,378Е(tс.к = 22,5 °С), мВ0,1281,45449,832D, мВ0,112