ФЕДЕРАЛЬНОЕ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ
«ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ И РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ»
(ФГУП «ВНИИФТРИ»)
ФЕДЕРАЛЬНОГО АГЕНТСТВА ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ
И МЕТРОЛОГИИ
НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ЭЛЕМЕР»
(ООО НПП «ЭЛЕМЕР»)
УТВЕРЖДАЮ
Заместитель генерального
директора ФГУП «ВНИИФТРИ»
______________М.В.
Балаханов
«____»_______________
2006 г.
РЕКОМЕНДАЦИЯ
ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
Настоящая рекомендация
распространяется на термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом
ТСМУ-055, ТСМУ-205, ТСПУ-055, ТСПУ-205, ТХАУ-205, ТХКУ-205, а также ТСМУ-205Ех,
ТСПУ-205Ех, ТХАУ-205Ех, ТХКУ-205Ех во взрывозащищенном исполнении (далее -
термопреобразователи), предназначенные для непрерывного преобразования
температуры твердых, жидких, газообразных и сыпучих веществ в унифицированный
токовый выходной сигнал и устанавливает методику их первичной и периодической
поверок.
Термопреобразователи
состоят из первичного преобразователя и измерительного преобразователя (ИП). В
качестве первичного преобразователя используются термопреобразователи
сопротивления (ТС) с номинальными статическими характеристиками преобразования
(НСХ) 50М, 100М, 50П, 100П по ГОСТ 6651 и Pt100 DIN 43760, преобразователи термоэлектрические ТХА (К) и ТХК (L) по ГОСТ Р 8.585.
По настоящей
рекомендации допускается проведение поверки ИП отдельно без
термопреобразователя.
Настоящая
рекомендация может быть применена при калибровке термопреобразователей и ИП.
Основные
метрологические характеристики термопреобразователей и НСХ первичного
преобразователя приведены в таблице 1.1.
Пределы
допускаемой основной приведенной погрешности ИП относительно НСХ при
сопротивлении нагрузки Rн = 1 кОм для
выхода от 0 до 5 мА и Rн = 0,4 кОм
для выхода от 4 до 20 мА не превышают значений, указанных в таблице 1.1.
Основные метрологические характеристики
термопреобразователей
НСХ первичного преобразователя
Шифр термопреобразователя
Диапазон унифицированного выходного сигнала, мА
Диапазон измерений температуры, °С
Класс точности
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности,
%
1
2
3
4
5
6
ТСМУ-055
От 0 до 5
От
минус 50 до плюс 50
0,25; 0,5
±0,25; ±0,5
50М*
100М
От
минус 50 до плюс 100
От
минус 50 до плюс 150
От
0 до плюс 50
ТСМУ-205
(ТСМУ-205Ех)
От 4 до 20
От
0 до плюс 100
От
0 до плюс 150
От
0 до плюс 180
ТСПУ-055
От 0 до 5
От
минус 50 до плюс 50
0,25; 0,5
±0,25; ±0,5
50П*
100П
От
минус 50 до плюс 200
От
минус 50 до плюс 75*
От
0 до плюс 100
От
0 до плюс 200
ТСПУ-205
(ТСПУ-205Ех)
От 4 до 20
От
0 до плюс 300
От
0 до плюс 400
От
0 до плюс 500
ТСПУ-055
От 0 до 5
От
минус 50 до плюс 50
0,25; 0,5
±0,25; ±0,5
Pt100
От
0 до плюс 50
От
0 до плюс 100
ТСПУ-205
(ТСПУ-205Ех)
От 4 до 20
От
0 до плюс 150
От
0 до плюс 200
От
0 до плюс 300
ТХАУ-205
(ТХАУ-205Ех)
От 4 до 20
От
0 до плюс 400
0,5; 1,0; 1,5
±0,5; ±1,0; ±1,5
ТХА (К)
От
0 до плюс 500
От
0 до плюс 600
От
0 до плюс 800
От
0 до плюс 900
От
0 до плюс 1000
От
0 до плюс 1200
ТХКУ-205
(ТХКУ-205Ех)
От 4 до 20
От
0 до плюс 400
1,0; 1,5
±1,0; ±1,5
ТХК (L)
От
0 до плюс 500
От
0 до плюс 600
Примечания
1 * По отдельному заказу.
2 ** Для ТСПУ-205 (ТСПУ-205Ех).
3 Класс точности термопреобразователей ТСМУ-055,
ТСМУ-205, ТСПУ-055, ТСПУ-205 с длиной погружаемой части 60 мм и верхним пределом
измерений температуры 100 °С - 1,0.
4 Класс точности термопреобразователей ТСМУ-055,
ТСМУ-205, ТСПУ-055, ТСПУ-205 с длиной погружаемой части 80 мм и верхним
пределом измерений температуры:
- 100 °С - 0,5;
- 200 °С - 1,0.
5 По требованию потребителя
допускается изготовлять термопреобразователи, диапазоны измерений которых
отличаются от указанных в графе 3 настоящей таблицы, с интервалом температур,
в котором выполняется регламентированная функция первичного преобразователя по
измерению.
6. Термометр эталонный (образцовый) 1-го разряда ПТС-10 ПИ3.879.001
ТУ
+
+
+
Диапазон измерений (от минус 183 до плюс 630 °С).
Основная погрешность не более 0,01 °С
7. Калибраторы температуры эталонные КТ-500 ТУ 4381-030-13282997-04
+
+
+
Диапазон воспроизведения температур (от плюс 50 до плюс 500 °С).
Нестабильность поддержания температуры за 30 мин, °С, не более:
0,0002·t °С.
Основная погрешность не более для КТ-500/М1-А
(0,04 + 0,0003·t) °С.
8. Термопара платинородий-платиновая эталонная (образцовая) 2-го
разряда типа ППО ТУ 50-104-83
-
-
+
Диапазон измерений (от плюс 300 до плюс 1200 °С).
Основная погрешность не более 0,9 °С
9. Термометр цифровой малогабаритный ТЦМ 9210М1 ТУ
4211-001-13282997-00
+
+
+
Диапазон измерений (от 0 до плюс 100 °С)
Основная погрешность не более (0,1
+*) %
10. Жидкостный термостат U15C ТГЛ 32386
+
+
+
Диапазон воспроизведения температур (от минус 60 до плюс 260 °С).
Погрешность термостатирования не более0,02 °С
11. Печь МТП-2М ТУ 50-239-84
-
-
+
Диапазон воспроизведения температур (от плюс 300 до плюс 1200 °С).
Градиент температуры в рабочей зоне не более 0,8 °С/см
Примечания
1 Знак "+" означает применяемость средства поверки, знак
"-" - неприменяемость.
2 * - Одна единица последнего разряда, выраженная в процентах от
диапазона измерений.
3 ** - Для измерений выходного сигнала термопреобразователя
используют ИРТ 5920М или АСПТ.
4 Предприятием-изготовителем средств поверки по пп. 1, 2, 3, 4, 7, 9
является НПП «ЭЛЕМЕР».
5 Допускается применять отдельные, вновь
разработанные или находящиеся в применении средства поверки и оборудование,
по своим характеристикам не уступающие указанным в настоящей рекомендации.
7.2 Поверяемые
термопреобразователи и используемые средства поверки должны быть защищены от
вибраций, тряски, ударов, влияющих на их работу.
7.3 Операции, проводимые
со средствами поверки и с поверяемыми термопреобразователями, должны
соответствовать указаниям, приведенным в эксплуатационной документации.
7.4 Перед проведением
поверки выполняют следующие подготовительные работы:
7.4.1
Термопреобразователи выдерживают в условиях, установленных в пп. 7.1.1…7.1.3 в
течение 4 ч.
7.4.2 Средства поверки
подготавливают к работе в соответствии с эксплуатационной документацией.
8.1.1 При внешнем осмотре
устанавливают отсутствие механических повреждений, правильность маркировки,
проверяют комплектность.
При наличии дефектов
покрытий, несоответствия комплектности, маркировки определяют возможность
дальнейшего применения термопреобразователя.
8.1.2 Проверяют наличие
паспорта с отметкой ОТК при предъявлении в первичную поверку и свидетельство о
предыдущей поверке при предъявлении на периодическую поверку.
8.2 Опробование
8.2.1 Опробование
термопреобразователей проводят в следующей последовательности:
8.2.1.1 Устанавливают
в калибраторе КТ-500 (термостате или печи)* температуру, соответствующую одной
из поверяемых точек диапазона преобразований температуры (5, 25, 50, 75, 95 %
диапазона).
8.2.1.2 Подключают
поверяемый термопреобразователь к источнику питания постоянного тока БП 96/24
(или БП 96/36), ИРТ 5920М (или АСПТ) и сопротивлению нагрузки Rн по соответствующей схеме, приведенной на
рисунке 8.1.
8.2.1.3 Помещают
поверяемый термопреобразователь в КТ-500 (термостат или печь) на глубину,
соответствующую длине погружаемой части (для КТ-500 - на глубину 160 мм, для
термостата или печи, если длина погружаемой части термопреобразователя более
250 мм - на глубину не менее 250 мм), и выдерживают их при температуре,
указанной в п. 8.2.1.1, в течение не
менее 30 мин.
8.2.1.4 ИРТ
5920М (или АСПТ) измеряют ток Ii. Измеренное значение тока должно находиться в
диапазоне выходных унифицированных сигналов, указанных в таблице 1.1.
8.2.1.5 Термопреобразователь
извлекают из КТ-500 (термостата или печи), выдерживают его в нормальных
условиях в течение 30 мин и ИРТ 5920М измеряют выходной сигнал
термопреобразователя Ii = Iн.
____________
* КТ-500 (термостат или печь и эталонный термометр)
выбирают согласно разделу 2
8.2.1.6 Определяют
температуру Тi, соответствующую
нормальным условиям применения, по формуле
(8.1)
где Imin, Imax - нижний и верхний пределы
унифицированного выходного сигнала, указанные в таблице 1.1;
Tmin, Tmax - нижний и верхний пределы
преобразований температуры, указанные в таблице 1.1.
Значение температуры Ti =
Tн должно соответствовать температуре
(20 ± 5) °С.
8.2.2 Опробование ИП
проводят в следующей последовательности:
8.2.2.1 Подключают ИП к
средствам поверки по соответствующей схеме рисунка 8.1.
Термопреобразователи с унифицированным выходным
сигналом (0…5) мА
ТСМУ-055, ТСПУ-055.
Схема
электрическая соединений
Термопреобразователи с унифицированным сигналом
(4…20) мА
ТХАУ-205, ТХКУ-205 (ТХАУ-205Ех, ТХКУ-205Ех).
Схема
электрическая соединений
БП 96 - источник питания постоянного тока БП 96/36, БП
96/24;
Rн -
сопротивление нагрузки; ИП - измерительный преобразователь;
ИКСУ - калибратор-измеритель унифицированных сигналов эталонный ИКСУ-2000;
ИРТ 5920М - измеритель-регулятор технологический (милливольтметр
универсальный);
АСПТ - система поверки термопреобразователей автоматизированная.
Рисунок
8.1
8.2.2.2 Выдерживают ИП во
включенном состоянии в течение 15 мин.
8.2.2.3 Проводят
измерения выходного сигнала ИП для одной из поверяемых точек, указанных в п. 8.4.2, в соответствии с п. 8.2.1.4 (значения входных сигналов: сопротивлений для
ТСМУ, ТСПУ и термоэлектродвижущей силы (т.э.д.с.) для ТХАУ, ТХКУ приведены в
таблицах 8.1 - 8.3);
Измеренные значения тока
должны находиться в диапазоне от 0 до 5 мА для ТСМУ-055, ТСПУ-055 и от 4 до 20
мА - для ТСМУ-205, ТСПУ-205, ТХАУ-205, ТХКУ-205 (для ТСМУ-205Ех, ТСПУ-205Ех,
ТХАУ-205Ех, ТХКУ-205Ех).
8.3 Определение основной приведенной
погрешности термопреобразователей
8.3.1 Основную
приведенную погрешность термопреобразователей определяют по методике п. 8.2.1 в точках, соответствующих 5, 25, 50,
75, 95 % диапазона преобразований температуры.
8.3.2 Снимают показания с
индикатора КТ-500, а при использовании термостата (или печи) помещают эталонный
(образцовый) термометр (или термопару) в термостат (или печь) и измеряют
температуру эталонным (образцовым) термометром (или термопарой) То и
выходной сигнал термопреобразователя - ИРТ 5920М (или АСПТ).
8.3.3 Рассчитывают
значение основной приведенной погрешности γ1 по формуле
(8.2)
где Ti - температура в поверяемой точке, рассчитанная по
формуле (8.1).
Наибольшее из
рассчитанных значений основной приведенной погрешности не должно превышать
соответствующего значения, указанного в таблице 1.1.
Примечание - Допускается основную приведенную погрешность
термопреобразователей определять в двух точках, соответствующих 5 и 95 %
диапазона преобразований температуры, для ТСМУ и ТСПУ, и в трех точках,
соответствующих 5, 50, 95 % диапазона преобразований температуры, для ТХАУ и
ТХКУ, при предварительной проверке линейности ИП с помощью
калибратора-измерителя унифицированных сигналов эталонного ИКСУ-2000 с
допускаемым отклонением не более 0,5 от основной приведенной погрешности
термопреобразователя. Нелинейность ИП проверяют при определении основной
приведенной погрешности по методике п. 8.4.
8.4 Основную
приведенную погрешность и нелинейность ИП определяют методом сравнения
показаний ИРТ 5920М (АСПТ) с расчетным значением выходного сигнала.
8.4.1 ИП поверяемого
термопреобразователя присоединяют к источнику питания и средствам поверки по
соответствующей схеме, приведенной на рисунке 8.1.
8.4.2 Основную
приведенную погрешность и нелинейность ИП определяют в точках, соответствующих
1, 20, 40, 60, 80, 100 % диапазона изменений выходного сигнала для выхода от 0
до 5 мА и 5, 25, 50, 75, 100 % диапазона изменений выходного сигнала для выхода
от 4 до 20 мА.
Значения температур в
поверяемых точках Ti
определяют по формуле (8.1).
8.4.3
Тип термопреобразователя, условное обозначение НСХ, диапазоны измерений
температуры, расчетное значение выходного сигнала в поверяемой точке, значение
входного параметра (значение температуры по НСХ) должны соответствовать
приведенным в таблицах 8.1 - 8.3.
Тип термопреобразователя, условное обозначение НСХ
Диапазон измерений, °С
Расчетное значение выходного сигнала в поверяемой
точке, мА
4,8
8
12
16
20
Значение входного параметра в поверяемой точке, мВ
(для справки: значение температуры по НСХ, °С)
ТХАУ-205
ТХА (К)
От 0
0,798
4,096
8,138
12,209
16,397
до плюс 400
(20)
(100)
(200)
(300)
(400)
От 0
1.000
5,124
10,153
15,343
20,644
до плюс 500
(25)
(125)
(250)
(375)
(500)
От 0
1,203
6,138
12,209
18,516
24,905
до плюс 600
(30)
(150)
(300)
(450)
(600)
От 0
1,612
8,138
16,397
24,905
33,275
до плюс 800
(40)
(200)
(400)
(600)
(800)
От 0
1,817
9,141
18,516
28,079
37,326
до плюс 900
(45)
(225)
(450)
(675)
(900)
От 0
2,023
10,153
20,644
31,213
41.276
до плюс 1000
(50)
(250)
(500)
(750)
(1000)
От 0
2,436
12,209
24,905
37,326
48,838
до плюс 1200
(60)
(300)
(600)
(900)
(1200)
ТХКУ-205
ТХК (L)
От 0
1,290
6,862
14,560
22,843
31,492
до плюс 400
(20)
(100)
(200)
(300)
(400)
От 0
1,619
8,719
18,642
29,307
40,299
до плюс 500
(25)
(125)
(250)
(375)
(500)
От 0
1,951
10,624
22,843
35,888
49,108
до плюс 600
(30)
(150)
(300)
(450)
(600)
8.4.4 Основную приведенную погрешность ИП рассчитывают по формуле
(8.3)
где Iвых.
- значение выходного тока в поверяемой точке, измеряемое ИРТ 5920 (АСПТ);
Iвых.р
- расчетное значение выходного сигнала в поверяемой точке, приведенное в
таблицах 8.1 - 8.3;
Iн
- нормирующее значение выходного сигнала, равное 5 мА для выхода от 0 до 5 мА,
и 16 мА для выхода от 4 до 20 мА.
За основную приведенную
погрешность ИП принимают наибольшее из полученных значений, которое не должно
превышать соответствующих значений, указанных в таблице 1.1.
8.4.5
Нелинейность ИП определяют по значению наибольшего отклонения измеренных
значений выходного сигнала от линейной зависимости между входным и выходным
сигналами, при котором минимизируется значение этого отклонения в заданном
диапазоне измерений. Значение этого отклонения не должно превышать 0,5 предела
допускаемой основной погрешности ИП.
8.5 Если при проведении
поверки будет обнаружено несоответствие термопреобразователя пп. 8.2.1.4, 8.2.1.5, 8.2.1.6;
8.2.2.3, 8.3.3, 8.4.3, а
ИП - пп. 8.2.2.3, 8.4.4, 8.4.5,
то поверку прекращают до выяснения причин и устранения неисправности. После
устранения неисправности термопреобразователя или ИП проводят повторную
поверку.
9.1 Результаты поверки
оформляют протоколом по форме приложения А.
9.2 Положительные
результаты поверки термопреобразователей или ИП оформляют свидетельством о
государственной поверке установленной формы по ПР 50.2.006 или
отметкой в паспорте.
9.3 Отрицательные
результаты поверки термопреобразователей или ИП оформляют извещением о непригодности
по форме ПР 50.2.006,
свидетельство о предыдущей поверке аннулируют, а термопреобразователи не
допускают к применению.