Государственная система обеспечения
единства измерений

ВОЛЬТМЕТРЫ ДИОДНЫЕ
КОМПЕНСАЦИОННЫЕ

Методика поверки

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы» (ФГУП «ВНИИМС»)

2 ВНЕСЕН Управлением метрологии Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. № 1130-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Март 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Содержание

Государственная система обеспечения единства измерений

ВОЛЬТМЕТРЫ ДИОДНЫЕ КОМПЕНСАЦИОННЫЕ

Методика поверки

State system for ensuring the uniformity of measurements.
Diode slideback voltmeters. Verification methods

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на рабочие диодные компенсационные вольтметры (далее - вольтметры) типов В3-8 (ОКВ-2), В3-9, В3-24, В3-49, ОКБ (ОКВ-5А и ОКВ-5Б) и В4-11, а также на аналогичные вольтметры по ГОСТ 22261 и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверок.

Стандарт распространяется также на диодные компенсационные вольтметры указанных типов, предназначенные для применения в качестве эталонных средств измерений.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.3.019 Система стандартов безопасности труда. Испытания и измерения электрические. Общие требования безопасности

ГОСТ 22261 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия

ГОСТ Р 8.877 Государственная система обеспечения единства измерений. Меры электродвижущей силы (элементы нормальные) и меры напряжения. Методика поверки

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по рекомендациям [1], а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 средства поверки: Эталоны, калибраторы, эталонные приборы, поверочные установки и другие средства измерений, применяемые при поверке в соответствии с установленными правилами.

3.2 эталонный прибор: Прибор, используемый в качестве эталонного при проведении поверки.

3.3 номинальное значение: Значение, принятое в качестве номинального значения параметра.

3.4 нормирующее значение: Значение, к которому приведена погрешность.

Примечание - В качестве нормирующего значения могут быть приняты номинальное значение параметра, предел диапазона измерений, модуль разности пределов измерений.

3.5 нормальные условия проведения поверки: Условия измерений, характеризуемые совокупностью значений или областей значений влияющих величин, при которых изменением результата поверки допускается пренебречь.

4 Операции поверки

4.1 В зависимости от применяемых эталонных средств измерений поверка вольтметров может быть комплектной (таких вольтметров, как В3-9, В3-24, В3-49 и аналогичных) или поэлементной (таких вольтметров, как В3-8, В3-9, В3-24, В3-49, ОКВ-5 и В4-11 и аналогичных).

4.2 При проведении поверки выполняют операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1

5 Средства поверки

5.1 При проведении поверки должны быть применены средства поверки, указанные в таблице 2.

Таблица 2

5.2 Вспомогательные средства измерений

Условия поверки контролируют, используя следующие средства измерений:

- измеритель нелинейных искажений в цепи питания. Диапазон измерений напряжения 154 - 286 В, пределы допускаемой приведенной погрешности ±0,5 %; диапазон измерений частоты 45 - 55 Гц, пределы абсолютной погрешности ±0,1 Гц; диапазон измерений коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения 0,1 % - 25 %, пределы относительной погрешности ±10,0 %;

- термометр. Диапазон измерений температуры от 15 °С до 40 °С, пределы допускаемой погрешности ±0,5 °С;

- психрометрический гигрометр. Диапазон измерений относительной влажности воздуха 20 % - 90 %, пределы допускаемой погрешности ±5 %;

- барометр. Диапазон измерений давления 80 - 106 кПа, пределы допускаемой погрешности ±1,0 кПа.

5.3 Допускается применение других средств измерений, удовлетворяющих по метрологическим характеристикам требованиям настоящего стандарта.

5.4 Все средства измерений, используемые при поверке, должны быть исправны и иметь свидетельства о поверке или отметки о поверке в формулярах (паспортах).

6 Требования к квалификации поверителей

К проведению поверки допускают лиц, аттестованных в соответствии с правилами [2] в качестве поверителей средств измерений электрических величин, имеющих квалификационную группу по технике безопасности не ниже III.

7 Требования безопасности

7.1 Помещение для проведения поверки должно соответствовать правилам техники безопасности.

7.2 При проведении поверки должны быть соблюдены требования безопасности ГОСТ 12.3.019, правил [3] и [4], а также меры безопасности, изложенные в руководстве по эксплуатации средств измерений показателей качества электрической энергии и в эксплуатационной документации на средства поверки.

7.3 Перед проведением операций поверки средства измерений, которые подлежат заземлению, должны быть надежно заземлены. Подсоединение зажимов защитного заземления к контуру заземления должно быть проведено ранее других соединений, а отсоединение - после всех отсоединений.

8 Условия проведения поверки и подготовка к ней

8.1 При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

- температура окружающей среды (20 ± 5) °С;

- атмосферное давление (100,0 ± 4) кПа; (750 ± 30) мм рт. ст.;

- относительная влажность воздуха (65 ± 15) %;

- напряжение питания сети переменного тока частотой 50 Гц (220 ± 4,4) В;

- отсутствие вибраций и сильных электромагнитных полей, о чем должно свидетельствовать отсутствие колебаний нуль-индикатора (далее - индикатор) поверяемого вольтметра.

8.2 Перед проведением поверки должны быть выполнены следующие подготовительные работы:

- поверяемый вольтметр и средства поверки должны быть установлены так, чтобы исключить их нагревание от внешних источников тепла, а также толчки и удары;

- поверяемый вольтметр и средства поверки перед включением в сеть должны быть надежно заземлены;

- поверяемый вольтметр и средства поверки должны быть включены в сеть и выдержаны в течение времени установления рабочего режима, указанного в технической документации;

- работу с поверяемым средством измерений и средствами поверки следует проводить в соответствии с требованиями технической документации на них.

9 Проведение поверки

9.1 Внешний осмотр

При внешнем осмотре должны быть установлены:

- соответствие комплектности поверяемых вольтметров технической документации (кроме запасных частей и запасных принадлежностей);

- отсутствие механических повреждений или неисправностей регулировочных и соединительных элементов, влияющих на их нормальную работу.

9.2 Опробование

При опробовании поверяемых вольтметров должна быть проверена возможность:

- установки на нуль указателя индикатора;

- установки рабочих токов;

- установки нуля вольтметра;

- установки параметра диода для вольтметров типов В3-9, В3-24, В3-49, В4-11, ОКВ-5 или измерения параметра диода для вольтметра типа В3-8;

- измерения переменного напряжения. Для этого на измерительный вход поверяемого вольтметра с помощью кабеля и соединительных элементов, входящих в комплект вольтметра, подают от установки для поверки вольтметров переменное напряжение частотой 1 кГц и ручками «Измеряемое напряжение» поверяемого вольтметра добиваются нулевого показания индикатора. Опробование проводят при одном любом значении напряжения каждого предела измерений поверяемого вольтметра.

9.3 Проверка нормального элемента

Нормальный элемент следует отключить от поверяемого вольтметра, извлечь из него и проверить по ГОСТ Р 8.877.

9.4 Определение основной погрешности измерения переменного напряжения частотой 1 кГц вольтметров типов В3-9, В3-24, В3-49

9.4.1 Основную погрешность вольтметра при измерении переменного напряжения определяют методом непосредственного сличения поверяемого вольтметра с установкой для поверки вольтметров. Для этого выход установки соединяют со входом поверяемого вольтметра с помощью соединительных элементов (колодок), включенных в комплект вольтметра.

9.4.2 Измерение переменного напряжения выполняют на отметках каждого предела измерений вольтметра, приведенных в приложении А. При этом на входе поверяемого вольтметра с помощью регулировки напряжения установки для поверки вольтметров устанавливают напряжение, соответствующее определенному номинальному показанию поверяемого вольтметра, а его погрешность определяют по шкале погрешностей установки. Измерения на каждой проверяемой отметке проводят не менее трех раз. Перед каждым измерением сбрасывают до нуля выходное напряжение на установке для поверки вольтметров и устанавливают нуль поверяемого вольтметра.

9.4.3 Полученное в результате измерений значение погрешности поверяемого вольтметра не должно превышать значения предела допускаемой основной погрешности поверяемого вольтметра.

9.5 Определение сопротивления изоляции токоведущих цепей вольтметров типов В3-8, В3-9, В3-24, В3-49

9.5.1 Сопротивление изоляции токоведущих цепей указанных вольтметров измеряют относительно экрана и корпуса прибора тераомметром. При этом сопротивление изоляции «токоведущие цепи - корпус» измеряют по трехзажимной схеме, а сопротивление изоляции «токоведущие цепи - экран» и «экран - корпус» - по двухзажимной схеме. Обозначения соединяемых при измерении зажимов поверяемых вольтметров и тераомметра и указания по соединению цепей приборов приведены в технической документации на прибор конкретного типа.

9.5.2 Значения сопротивления изоляции должны быть не менее значений, указанных в таблице 3.

Таблица 3

9.6 Определение чувствительности нуль-индикатора вольтметров типов ОКВ-5, В4-11 и аналогичных

9.6.1 Чувствительность индикатора определяют при положениях переключателей, указанных в технической документации на поверяемые вольтметры конкретного типа.

9.6.2 Цепь «анод измерительного диода - корпус измерительной головки» необходимо разомкнуть (анод диода не должен быть соединен с какими-либо элементами) и установить нуль индикатора и рабочий ток вольтметров. Затем переключатель «Род работы» устанавливают в положение «Измерение», а ручку «Чувствительность измерений» вольтметра типа В4-11 - в крайнее правое положение. Переключатели «Скважность» устанавливают в положение «2 ∙ 10⁵» для вольтметра типа ОКВ-5 и в положение «10 ∙ 10⁵» для вольтметра типа В4-11 и вновь уравновешивают нуль-индикатор при положении «Точно».

После этого переключатели «Скважность» переводят в положение «1 ∙ 10⁵» и определяют показание индикатора в миллиметрах (амплитуда сигнала на электронно-лучевом индикаторе) для вольтметра типа ОКВ-5 или делениях шкалы (показание измерительного прибора) - для вольтметра типа В4-11.

9.6.3 Полученные значения должны составлять от 6,5 до 8,5 мм для вольтметра типа ОКВ-5 и от 18 до 22 делений для вольтметра типа В4-11. Это соответствует установленной в технической документации на вольтметры чувствительности индикатора (2 ± 0,2) ∙ 10^-11 А/мм и (1,35 ± 0,13) ∙ 10^-11 А/дел.

9.7 Определение токов утечки через индикатор вольтметров типов ОКВ-5 и В4-11

9.7.1 Токи утечки через индикатор определяют собственным индикатором поверяемого вольтметра по методике, указанной в его руководстве по эксплуатации.

9.7.2 Значения токов утечки через индикатор не должны превышать значений, указанных в технической документации на вольтметры.

9.8 Проверка элементов схемы вольтметра, обеспечивающих правильность установки параметра диода

9.8.1 При указанной операции необходимо измерить сопротивления резисторов и изменение напряжения смещения (падение напряжения 0,1 В на специальном резисторе в цепи катода диода) при переводе переключателя «Род работы» из положения «Установка нуля» в положение «Установка накала».

9.8.2 Сопротивления резисторов в цепи катода диода измеряют мостом при условиях, указанных в приложении Б и в технической документации на поверяемые вольтметры. При измерениях ключ или кнопки (для вольтметра типа В3-8) включения индикатора должны быть в нейтральном положении (при этом индикатор должен быть отключен от схемы вольтметра). Вольтметр должен быть отключен от сети.

Вначале измеряют сопротивление резисторов при переводе переключателя «Род работы» в положение «Установка нуля», а затем в положение «Установка накала» (положение «Параметр диода» для вольтметра типа В3-8). Для вольтметра типа В3-8 ручка с лимбом «Параметр диода» должна быть установлена в положение «1×00».

9.8.3 Полученные в результате измерений значения сопротивлений должны находиться в пределах, указанных в таблице 4.

Таблица 4

Изменение напряжения смещения в цепи катода диода определяют путем измерения потенциометром падения напряжения на резисторе при условиях, указанных в приложении В. Перед измерением должен быть установлен рабочий ток. После этого ключ (кнопку) подключения индикатора устанавливают в разомкнутое положение. Далее переключатель «Род работы» переводят в положение «Установка нуля» и измеряют падение напряжения на резисторе.

Полученное значение падения напряжения на резисторе должно быть в пределах, указанных в таблице 5.

Таблица 5

9.9 Определение сопротивлений резисторов для установки скважности измеряемого напряжения вольтметров типов ОКВ-5, В4-11

9.9.1 Сопротивление резисторов установки скважности измеряемого напряжения определяют путем отсчета его значений между зажимами «II» и «VII» вольтметра типа ОКВ-5 или между зажимами «К4» и «К7» вольтметра типа В4-11 мостом для измерений сопротивления на постоянном токе.

9.9.2 При измерениях в вольтметре типа ОКВ-5 должна быть снята перемычка между зажимами «VII» и «VIII», в вольтметре типа В4-11 - перемычка между зажимами «К3» и «К4». Переключатель «Род работы» устанавливают в положение «Измерение». Зажимы моста для измерений сопротивления на постоянном токе должны быть соединены с соответствующими зажимами вольтметра типа ОКВ-5 или вольтметра типа В4-11.

9.9.3 Переключатели «Скважность» последовательно устанавливают в положения, указанные в приложении Г, и мостом измеряют сопротивления резисторов установки скважности, после чего перемычку в вольтметре устанавливают в исходное положение.

9.9.4 Измеренные значения сопротивлений резисторов установки скважности должны быть в пределах, указанных в приложении Г.

9.10 Определение предела допускаемой основной погрешности измерения постоянного напряжения

9.10.1 Основную погрешность вольтметра при измерении постоянного напряжения определяют методом непосредственного сличения поверяемого вольтметра с многозначной мерой постоянного напряжения или методом сравнения показаний поверяемого и эталонного средств измерений при измерении ими одного и того же постоянного напряжения. В качестве источника постоянного напряжения применяют установку для поверки вольтметров.

При использовании многозначной меры постоянного напряжения поверяемый вольтметр подключают к ней непосредственно, применяя для этого соответствующие соединительные элементы, входящие в комплект поверяемого вольтметра. При использовании для поверки цифрового вольтметра или потенциометра приборы соединяют по структурной схеме, приведенной на рисунке 1.

1 - источник напряжения постоянного тока; 2 - коаксиальный измерительный электрический соединитель № 2 (С-001
- для вольтметра типа В3-49) из комплекта поверяемого вольтметра; 3 - коаксиальный измерительный электрический соединитель
№ 4 (С-003 - для вольтметра типа В3-49) из комплекта поверяемого вольтметра; 4 - поверяемый вольтметр; 5 - цифровой
вольтметр или потенциометр

Рисунок 1

Полярность подключаемого к соединительным элементам постоянного напряжения должна быть такой, чтобы к корпусу соединительных элементов был подведен «минус», а к центральному проводнику - «плюс».

Если на поверяемый вольтметр необходимо подать напряжение более 1,5 В, то потенциометр применяют совместно с делителем напряжения.

9.10.2 Перед измерением напряжения поверяемый вольтметр должен быть подготовлен в строгом соответствии с технической документацией на него. Затем на вольтметре устанавливают последовательно значения в соответствии с приложением Д и на его вход от многозначной меры или от источника постоянного напряжения подают напряжение такого уровня, при котором указатель индикатора поверяемого вольтметра должен быть установлен в нулевое состояние, сначала при положении «Грубо», а затем - «Точно».

9.10.3 Поданное на вход поверяемого вольтметра напряжение измеряют с помощью потенциометра или цифрового вольтметра. Значение напряжения, отсчитанное по многозначной мере или по потенциометру (цифровому вольтметру), должно быть в пределах, указанных в приложении Д. При этом основная погрешность поверяемого вольтметра при измерении постоянного напряжения будет находиться в пределах, указанных в приложении Д.

9.10.4 При определении основной погрешности вольтметра измерения проводят не менее трех раз на каждой проверяемой отметке.

9.10.5 Основную погрешность вольтметра при измерении постоянного напряжения определяют при всех его показаниях и условиях, приведенных в приложении Д. При этом измерения проводят, начиная с малых значений напряжений, и внимательно следят, чтобы на вход вольтметра не было подано напряжение, превышающее установленное на нем показание измеряемого напряжения.

9.10.6 При необходимости основную относительную погрешность вольтметра δ, %, рассчитывают по формуле

(1)

где U_п - показание поверяемого вольтметра;

U_э - показание эталонного прибора.

9.11 В процессе поверки следует заполнять протокол по форме, приведенной в приложении Е.

10 Оформление результатов поверки

10.1 При положительных результатах поверки на вольтметры выдают свидетельство о поверке, наносят клеймо и в паспорте (формуляре) выполняют запись о годности к применению.

10.2 По требованию организаций, представивших рабочие вольтметры на поверку, свидетельство о поверке установленной формы выдают с указанием на оборотной стороне полученных значений основной погрешности вольтметра. Отметка в паспорте и запись в свидетельстве о поверке должны быть заверены подписью поверителя.

10.3 Диодные компенсационные вольтметры, прошедшие поверку с отрицательными результатами, к выпуску в обращение и применению не допускают, поверительное клеймо гасят. При этом выдают извещение о непригодности.

Приложение А
(обязательное)

Требования, предъявляемые к поверяемым вольтметрам при определении
основной погрешности при измерении переменного напряжения частотой 1 кГц

Таблица А.1

Приложение Б
(обязательное)

Условия измерения сопротивления резисторов в цепи катода диода
поверяемого вольтметра

Таблица Б.1

Приложение В
(обязательное)

Условия измерения напряжения смещения в цепи катода диода

Таблица В.1

Приложение Г
(обязательное)

Требования, предъявляемые к вольтметрам при определении сопротивления
резисторов установки скважности

Таблица Г.1

Приложение Д
(обязательное)

Требования, предъявляемые при определении основной погрешности
при измерении постоянного напряжения

Таблица Д.1

Приложение Е
(обязательное)

Форма протокола поверки

ПРОТОКОЛ № _____

 

 

Библиография