ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СТАНДАРТОВ
СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИИ им. Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА
(ВНИИМ)

МЕТОДИКА
ПОВЕРКИ РАБОЧИХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ, УДЕЛЬНОЙ
ТЕПЛОЕМКОСТИ
И ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТИ ТВЕРДЫХ
ТЕЛ

МИ 115-77

Москва - 1978

РАЗРАБОТАНА Всесоюзным ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательским институтом метрологии им. Д.И. Менделеева (ВНИИМ)

Директор Тарбеев Ю.В.

Руководитель темы Сергеев О.А.

Исполнители: Чистяков Ю.А., Левина Л.П.

ПОДГОТОВЛЕНА К УТВЕРЖДЕНИЮ Лабораторией законодательной метрологии ВНИИМ

Руководитель лаборатории Селиванов М.Н.

Исполнитель Педан М.С.

УТВЕРЖДЕНА научно-техническим Советом ВНИИМ 29 ноября 1976 г. [протокол № 18]

Содержание

МЕТОДИКА
ПОВЕРКИ РАБОЧИХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ
УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОЕМКОСТИ И ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТИ
ТВЕРДЫХ ТЕЛ

МИ 115-77

Настоящая методика устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок следующих теплофизических приборов:

для измерений теплопроводности твердых тел в диапазоне 0,1 - 60 Вт/(м×K) при температурах 90 - 700 K с пределом допускаемого значения погрешности 6 % и более;

для измерений удельной теплоемкости твердых тел в диапазоне 50 - 2000 Дж/(кг×K) при температурах 90 - 700 K с пределом допускаемого значения погрешности 1 % и более;

для измерений температуропроводности твердых тел в диапазоне (1 - 20) 10^-7 м²/с при температурах 90 - 500 K с пределом допускаемого значения погрешности 8 % и более.

1. ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

При проведении поверки должны выполняться следующие операции:

внешний осмотр;

определение погрешностей средств измерений.

2. СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

2.1. для осуществления поверки рабочих приборов должны использовать следующие средства поверки.

2.2. При проведении поверки рабочих приборов для измерений температуропроводности, а также для измерений комплекса теплофизических величин должны применяться указанные выше стандартные образцы из оптического кварцевого стекла марки KВ, оптического стекла марки ТФ1 и оптического стекла марки ЛK5, аттестованные в качестве образцовых мер теплопроводности и удельной теплоемкости.

2.3. Разрешается использование отдельных, вновь разработанных или находящихся в применении средств поверки, прошедших метрологическую аттестацию в органах государственной метрологической службы.

3. УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ И ПОДГОТОВКА К НЕЙ

3.1. При проведении поверки температура и влажность воздуха в помещении должны соответствовать требованиям нормативно-технической документации на поверяемый прибор.

3.2 Применяемые образцовые меры по форме и размерам должны удовлетворять требованиям, которые предъявляются к конструкции образцов, исследуемых на поверяемом приборе, и к методике измерений в нормативно-технической документации на прибор.

3.3. Перед проведением поверки должны выполняться операции, изложенные в нормативно-технической документации на поверяемый прибор (установка и подготовка поверяемых средств измерений, а также средств поверки; выдержка поверяемых средств измерений под воздействием влияющих величин; промывка мер, снятие смазки; прогрев приборов под током и т.д.).

3.4. При поверке должны выполняться требования техники безопасности, изложенные в нормативно-технической документации на поверяемый прибор.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРНИ

4.1. Внешний осмотр

4.1.1. При проведении внешнего осмотра следует установить соответствие прибора следующим требованиям:

прибор должен быть укомплектован согласно технической документации;

прибор не должен иметь повреждений, влияющих на его работу;

монтаж приемников температуры в образцах и нагревателей, а также схемы питания нагревателей, схемы регулирования и измерения должны соответствовать технической документации.

4.2. Определение погрешностей средств измерений

4.2.1. Погрешность А поверяемого прибора определяют измерением теплофизической величины X (теплопроводности, удельной теплоемкости или температуропроводности) образцовой меры соответствующей величины с помощью поверяемого прибора.

4.2.2. Измерение теплофизической величины X осуществляют в соответствии с инструкцией по эксплуатации поверяемого прибора при всех дискретных значениях температуры, указанных в технической документации на прибор.

Примечание. Отклонения от этих температур допускаются согласно технической документации.

4.2.3. Для приборов, предназначенных для измерения теплофизических величин при любых температурах в заданном интервале, измерения выполняют при температурах, соответствующих началу, середине и концу интервала температур.

4.2.4. Число измерений при каждом значении температуры выбирают в зависимости от отношения

где , ∆_с - значения случайной и систематической составляющих погрешности прибора соответственно.

4.2.4.1. При поверке приборов, у которых q ≤ 0,25, при каждом значении температуры проводят однократные измерения теплофизической величины.

4.2.4.2. При поверке приборов, у которых q > 0,25, при каждом значении температуры проводят не менее пяти измерений при полной перезакладке образцовой меры (образцовая мера вынимается из прибора и вставляется в него заново).

4.2.5. При поверке приборов согласно п. 4.2.4.1 погрешность прибора А вычисляют как разность между показаниями поверяемого прибора и значениями теплофизической величины образцовой меры, указанными в свидетельстве на меру.

Примечание. В случае, когда температуры при измерении и температуры, указанные в свидетельстве, не совпадают, из свидетельства берут значения теплофизических величин при ближайших температурах и проводят линейную интерполяцию.

4.2.6. При поверке приборов согласно п. 4.2.4.2 при каждой температуре определяют систематическую и случайную составляющие погрешности прибора.

Значение систематической составляющей погрешности прибора вычисляют по формуле

где Х₀ - значение теплофизической величины образцовой меры;

 - среднее показание поверяемого прибора.

Значение случайной составляющей погрешности прибора находят по формуле

где t_a - коэффициент Стьюдента при числе измерений п и доверительной вероятности 0,95 (t_a = 2,78 при п = 5);

X_i - показание поверяемого прибора при i-м измерении (I = 1,2,…, п).

Абсолютную погрешность прибора ∆ определяют как сумму систематической и случайной составляющих погрешности прибора.

Относительную погрешность прибора определяют как отношение абсолютной погрешности ∆ к значению теплофизической величины образцовой меры Х₀.

4.2.7. Наибольшее значение погрешности во всем температурном интервале поверки не должно превышать предела допускаемого значения погрешности, указанного в нормативно-технической документации на поверяемый прибор.

4.2.8. Результаты поверки заносят в протокол, форма которого приведена в приложении (для случая, описанного в п. 4.2.4.2).

5. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

5.1. Приборы, прошедшие поверку с положительными результатами, признаются годными к применению.

Положительные результаты поверки при выпуске теплофизических приборов из производства заносят в паспорт прибора.

Положительные результаты поверки при периодической поверке приборов органами государственной метрологической службы оформляют свидетельством установленной формы.

5.2. При отрицательных результатах поверки прибор признается несоответствующим технической документации и к применению не допускается, о чем делается соответствующая отметка в паспорте прибора.

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРОТОКОЛ