Temperatures.ru Дискуссионный форум temperatures.ru
все о датчиках температуры - первый универсальный русскоязычный портал
 
 FAQFAQ   ПоискПоиск   ПользователиПользователи   ГруппыГруппы   РегистрацияРегистрация 
 ПрофильПрофиль   Войти и проверить личные сообщенияВойти и проверить личные сообщения   ВходВход 

Расчет неопределенности термометров сопротивления
На страницу 1, 2, 3, 4, 5  След.
 
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Дискуссионный форум temperatures.ru -> Поверка датчиков температуры
Предыдущая тема :: Следующая тема  
Автор Сообщение
Alhimik85



Зарегистрирован: 29.01.2014
Сообщения: 63
Откуда: Пермь

СообщениеДобавлено: Пт Янв 31, 2014 3:14 pm    Заголовок сообщения: Расчет неопределенности термометров сопротивления Ответить с цитатой

Здравствуйте дорогие коллеги!

У меня есть ряд вопросов по поверке ТС, было бы здорово осветить их Smile

вот собственно вопрос:

Экспериментальная оценка неопределенности единичного измерения сопротивления в условиях конкретной поверочной лаборатории п. 9.3 ГОСТ 8.461 – 2009.
Как проводить измерения по этому пункту? Сказано что определяют этот параметр при температурах близких к градуировочным точкам, отдельно для ТС различных номинальных сопротивлений. Значит ли, что необходимо использовать термостатированные меры сопротивлений номиналом от 50 до 500 Ом никелевые, платиновые и медные? И в результате провести порядка 350 измерений? Сказано что допускается использование термостатированных мер, а помимо этих мер, что может быть использовано? Я так понимаю что смысл этого пункта в том что бы оценить возможный вклад в бюджет неопределенности каждого типа ТС и его номинала..
В этом пункте говорится о том что рекомендуется проводить измерения в реперной точке в нулевом термостате при 0 °С…. В примерах же приведены данные при 95 и 400 °С, как все-таки оценить неопределенность для конкретной лаборатории, и в каких точках?
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Моисеева
Site Admin


Зарегистрирован: 13.09.2007
Сообщения: 330
Откуда: ВНИИМ им. Д.И. Менделеева

СообщениеДобавлено: Пн Фев 03, 2014 11:35 am    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Этот вопрос задают часто, поэтому хочу ответить подробнее. Целью экспериментальной оценки неопределенности единичного измерения (п. 9.3) является оценка измерительной аппаратуры, применяемой в конкретной лаборатории. Эта оценка делается не каждый день при поверке каждого датчика, а только при покупке нового оборудования. Лучше всего такие измерения проводить в калибровочных точках с теми типовыми термометрами, на поверку которых лаборатория аккредитована. Например, если Вы аккредитованы на поверку ЭТС-100 (3 разряд), то измерения проводятся одним из таких термометров в точках : 0,01 °С (100 Ом), 231,928 °С (189 Ом), 419,527 (256 Ом), т.е. в реперных точках. Делаете 50 измерений своим цифровым мостом и вычисляете СКО единичного измерения. Также можно использовать термостатированные меры эл. сопротивления на 100 Ом, 189 Ом, 256 Ом или близкие к ним. Цель – оценка СКО электроизмерений, характерных для лаборатории по большому количеству измерений (оценка СКО по малой выборке была бы ошибочна). Бывает, что один и тот же мост по-разному настроен и подключен, поэтому дает разный разброс результатов измерения. В дальнейшем, при поверке каждого термометра проводят несколько измерений и вычисляют среднее арифметическое значение, а также СКО среднего, которое зависит от СКО единичного измерения и количества измерений при поверке.

Методика в ГОСТ 8.461 упрощенная, для точной поверки и оценки неопределенности следовало бы делать каждый раз по 50 измерений, но это увеличило бы сроки и стоимость поверки. Поэтому решили разбить оценку неопределенности на два этапа. Первый – оценка оборудования, второй – краткосрочные измерения и вычисление неопределенности.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail
Alhimik85



Зарегистрирован: 29.01.2014
Сообщения: 63
Откуда: Пермь

СообщениеДобавлено: Пн Фев 03, 2014 3:35 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Признателен за Ваш ответ Наталья Павловна!

Если я правильно понял, исходя из примера, то получается лаборатория аккредитованная на поверку рабочих ТС Платиновых Никелевых и Медных, должна провести измерения рабочими ТС соответствующих НСХ и предположим номиналами часто встречающимися 50, 100, 500 Ом?

Если проводить такие измерения не поверенными рабочими ТС, их погрешность не внесет свои неточности в экпериментальную оценку неопределенности лаборатории?
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Моисеева
Site Admin


Зарегистрирован: 13.09.2007
Сообщения: 330
Откуда: ВНИИМ им. Д.И. Менделеева

СообщениеДобавлено: Вт Фев 04, 2014 3:41 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Для оценки СКО единичного измерения надо стараться использовать хорошие типовые термометры. Если Вы видите, что термометр не надежный, дает большой разброс показаний, то замените его. Поверен он или не поверен, это не так важно, т.к. мы оцениваем СКО, а не отклонение от НСХ.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail
Alhimik85



Зарегистрирован: 29.01.2014
Сообщения: 63
Откуда: Пермь

СообщениеДобавлено: Вт Фев 04, 2014 8:02 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Примерно так я и думал, но решил перестраховаться))) Еще раз большое спасибо, это редкость получить ответ от Ученого человека!

PS: Могу ли я обратиться к Вам с вопросами по поверке радиационных термометров (ИК пирометров), или искать др. источники?
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Моисеева
Site Admin


Зарегистрирован: 13.09.2007
Сообщения: 330
Откуда: ВНИИМ им. Д.И. Менделеева

СообщениеДобавлено: Ср Фев 05, 2014 10:05 am    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Конечно обращайтесь. Я не специалист в поверке пирометров, но у нас во ВНИИМ есть специалисты.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail
Alhimik85



Зарегистрирован: 29.01.2014
Сообщения: 63
Откуда: Пермь

СообщениеДобавлено: Ср Фев 12, 2014 2:29 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Уважаемые коллеги доброго дня!! Или вечера?))

Возник у меня еще один вопрос по оценке неопределенности измерения термометров сопротивления... И я был бы очень признателен вам за помощь...

Сам вопрос:

Для поверки термометров сопротивления используется калибратор температуры ATC-157B, в комплект поставки которого входит эталонный термометр Pt100. Как оценить его вклад в бюджет неопределенности?
Мы имеем такие параметры как стабильность 0,02 °С; Погрешность с внешним эталонным датчиком 0,06 °С; Погрешность входного канала термометров сопротивления (0,005% от ИВ +0,005% от диапазона); погрешность входного канала эталонного термометра (0,003% от ИВ + 0,002% от диапазона); погрешность самого эталонного термометра Pt100 при 0 °С ±0,026 °С, при 155 °С ±0,032°С.

Как думается мне:

1. Оценить калибратор по измерению сопротивления как измерительную установку (0,005% от ИВ +0,005% от диапазона) при измерении поверяемого ТС с учетом коэф. влияния поверямого ТС.
2. Оценить калибратор по измерению сопротивления эталонного ТС как измерительную установку (0,003% от ИВ +0,002% от диапазона)
3. Оценить вклад эталонного Pt100.
4. Нестабильность оценить как для термостата.

Или:

1. Если предположить что погрешность указанная в паспорте 0,06 °С, учитывает погрешность канала измерения эталонного сопротивления и самого эталонного сопротивления Pt100 то можно включить это число как для электроизмерительной установки так и для градуировки эталонного ТС как один общий элемент в бюджет неопределенности измерения температуры в термостате.
2. А для бюджета неопределенности измерения сопротивления поверяемого ТС оценить калибратор как электроизмерительную установку по входному каналу измерения поверяемых термометров сопротивления с учетом коэффициента влияния поверяемого ТС.
3. Нестабильность калибратора как для термостата.


Вопрос такой – погрешность с внешним эталонным датчиком 0,06 °С является ли доверительной? Если эта погрешность совокупная, то какой закон распределения вероятности предположить? Можно ли учесть ее как совокупность погрешности измерения эл. сопротивления и погрешности эталонного термометра сопротивления?
Если оценивать неопределенность как приведено в первом примере то возникает вопрос о коэффициенте влияния (чувствительности) эталонного ТС Pt100.. Дело в том что калибратор поверялся с Pt100 в комплекте и значения его температурных коэффициентов не известны.. А знание относительно точного значения его температурных коэффициентов и номинального сопротивления, на сколько я понимаю, определяет Pt100 как эталонный ТС..
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Alhimik85



Зарегистрирован: 29.01.2014
Сообщения: 63
Откуда: Пермь

СообщениеДобавлено: Ср Фев 12, 2014 2:49 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Моисеева писал(а):
Конечно обращайтесь. Я не специалист в поверке пирометров, но у нас во ВНИИМ есть специалисты.


Еще вопрос не по теме - в какой раздел лучше написать по пирометрам чтоб не засорять разделы форума не тематической информацией?
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Моисеева
Site Admin


Зарегистрирован: 13.09.2007
Сообщения: 330
Откуда: ВНИИМ им. Д.И. Менделеева

СообщениеДобавлено: Пт Фев 14, 2014 2:57 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Лучшим способом работы с любым калибратором является использование его только как термостата и проведение калибровки методом сличения поверяемого рабочего и поверенного образцового термометра. Однако иногда калибраторы все же вносят в ГосРеестр как меры температуры, работающие со встроенным образцовым термометром. Я нашла описание типа на калибратор АТС-157В, чтобы посмотреть, какие погрешности нормированы и как они названы. Цитирую: Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности установления заданной температуры по внешнему штатному платиновому ТС углового типа (TRUE) (только для исполнения «В») ±0,04 °С. То есть имеется ввиду комбинированная погрешность термостат+эл. измерения+термометр, для того, чтобы использовать калибратор в качестве меры температуры. Поэтому, если Вы работаете с внешним штатным термометром, лучше подойдет второй Ваш вариант расчета неопределенности. Предел основной абсолютной погрешности обычно определяется при испытаниях как интервал допустимых значений. Поэтому логично для расчета стандартной неопределенности считать распределение равномерным и делить предел на корень из двух. Так обычно делают для всех импортных приборов.

Вопрос по пирометрам лучше задавать в разделе "Измерения температуры в промышленности и науке – радиационные термометры"
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail
Alhimik85



Зарегистрирован: 29.01.2014
Сообщения: 63
Откуда: Пермь

СообщениеДобавлено: Пт Фев 14, 2014 3:25 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Большое спасибо за Ваш ответ Наталья Павловна!

Второй вариант расчета будет по проще, т.к. для первого мне бы понадобились дополнительные исследования эталонного Pt100, его градуировки и расчета коэффициентов. Но вот по поводу равномерного распределения - делить на корень из двух? Мне почему - то казалось что делить необходимо на корень из трех?......
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Моисеева
Site Admin


Зарегистрирован: 13.09.2007
Сообщения: 330
Откуда: ВНИИМ им. Д.И. Менделеева

СообщениеДобавлено: Пн Фев 17, 2014 12:06 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

В случае равномерного распределения надо делить предельное значение на корень из трех.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail
Alhimik85



Зарегистрирован: 29.01.2014
Сообщения: 63
Откуда: Пермь

СообщениеДобавлено: Пт Фев 21, 2014 7:29 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Здравствуйте Наталья Павловна!

В момент когда собираешься поставить точку вдруг возникают новые вопросы... Пол года назад я считал что во всем разобрался, и оставался один маленький вопрос, а получилось что после обращения на ваш ресурс появился возникло столько вопросов.... Surprised ))))


По поводу калибратора температуры, как и описывал во втором примере, оценил вклад в бюджет неопределенности калибратора по погрешности 0,04, разделив на корень из трех, нестабильность оценил как для термостата для 0 °С и для 100 °С так же, разделив на корень из трех, оценил вклад канала измерения сопротивления поверяемого ТС. Но вот загвоздка, получилось так что этим калибратором я могу поверять ТС номиналом только 100 Ом, при этом величина неопределенности почти в 2 раза меньше допуска ТС. Меняя номинал, к примеру, на 50 Ом погрешность канала измерения поверяемого ТС остается прежней т.к. диапазонов измерения сопротивления всего 2а. А номинал в 500 Ом дает высокий коэффициент чувствительности, который на ряду с большей погрешностью канала измерения поверяемого ТС вносит в бюджет большие значения.

Бюджет для Pt100 составил:
- 0,0326 Ом при 0 °С и 0,0332 Ом при 100 °С;
- для 50 Ом 0,025 Ом и 0,026 Ом при допуске класса А 0,03 Ом для 0 °С и 0,07 дл я100 °С;
- для 500 Ом 0,2178 и 0,2172 Ом при допусках 0,29 и 0,66 Ом

Может быть и такое что я сделал что-то не так, следовал ГОСТУ и его указаниям поэтапно … Получается что использовать такой калибратор для поверки ТС нельзя из за вклада в суммарную неопределенность, если мы хотим обеспечить ТС номиналами 50 и 500 Ом..
Правда если только не один момент – вы писали, что погрешность 0,04 включает в себя, измерение температуры Pt100 + канал измерения сопротивления эталонного ТС + стабильность… Может ли оказаться, так что стабильность оценивать не нужно?
Сомнения кроются в том, что я могу быть не прав по поводу пригодности калибратора для поверки ТС.

В ГОСТ 8.461 – 2009 в общей таблице оценки неопределенности есть пункт – разрешающая способность электроизмерительной установки. В примерах приложений В и Г при расчетах этот параметр не учитывается, либо этого делать не нужно, либо вклад его на столько не велик что им пренебрегают………………. Для измерителя МИТ8 разрешающая способность не вносит существенного вклада в неопределенность, вернее она вообще не влияет до 4го знака.

PS:
Если предположить что закон распределения вероятности нормальный, то при оценке неопределенности по типу В что будет в основании? Есть ли какая-то литература, в которой можно почерпнуть знания по оценке неопределенности, правила по выводу формул при оценке по типу В?.... Читая ГОСТЫ порой не до конца осознаешь, что откуда берется и многие моменты так и остаются нераскрытыми.
На вашем сайте скачал файл Excel, в котором рассчитывается чувствительность ТС, где можно подсмотреть формулу для расчета эталонного ТС?

Благодарю Вас за вашу помощь!
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Моисеева
Site Admin


Зарегистрирован: 13.09.2007
Сообщения: 330
Откуда: ВНИИМ им. Д.И. Менделеева

СообщениеДобавлено: Вт Фев 25, 2014 1:26 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Судя по Вашим расчетам, проблема данного калибратора заключается в низкой точности канала измерения для поверяемых термометров. Я посмотрела в описании типа калибратора цифры погрешности измерения сопротивления. Если взять 0,005% от 500 Ом, то получим 0,025 Ом, что в эквиваленте температуры даст 0,012 °С (чувст. 2 Ом/С). Это не так плохо.
Стабильность калибратора оценивать нужно, т.к она дается в документации отдельно. Также нужно включать в расчет градиенты в термостате. Разрешающая способность часто не вносит вклад в суммарную неопределенность. В случае этого калибратора для 500 Ом она равна 0,001 Ом (0,0005 °С).
Если закон распределения нормальный, то стандартная неопределенность равна СКО. Если в документации дается предел погрешности для 99 % результатов (3 сигма), то этот предел делят на 3 – см. примечание к п. 11.8.2 ГОСТ 8.461. Различные варианты расчета стандартных неопределенностей типа В можно посмотреть в Руководстве, которое сейчас переведено на русский и выпущено в виде ГОСТ 54500.3-2011.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail
Alhimik85



Зарегистрирован: 29.01.2014
Сообщения: 63
Откуда: Пермь

СообщениеДобавлено: Вт Фев 25, 2014 6:33 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Ну на счет градиентов, то в документации они не указаны и в расчеты не включались... Вы правы, проблема в погрешности 0,04 она дает весьма весомый вклад в бюджет неопределенности, вся проблема в этом числовом значении.... А если провести исследования калибратора переведя его в испытательное оборудование и задать более жесткие требования к измерению эталонным датчиком температуры и рассчитать доверительную погрешность. Калибраторы переводят в ИО?
Я так поступил с термостатом, проблема была в том что нормирована была СКО и как ее оценить на тот момент я не знал и опирался на алгоритм указанный в ГОСТе. Плюс термостат это не СИ, у него не может быть нормировано СКО, скорее эта характеристика на момент поверки была присуща эталонному ТС которым проводилась его "поверка".
- Если взять 0,005% от 500 Ом, то получим 0,025 Ом, что в эквиваленте температуры даст 0,012 °С (чувст. 2 Ом/С). Это не так плохо. - не плохо, но как тогда быть с каналом эталонного термометра сопротивления....?

PS: Что касается расчета чувствительности, то с формулой разобрался. Но вот вопрос по поводу числа 481 в основании - какой смысл оно в себе заключает?

Спасибо за ваши ответы Наталья Павловна!
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Alhimik85



Зарегистрирован: 29.01.2014
Сообщения: 63
Откуда: Пермь

СообщениеДобавлено: Ср Фев 26, 2014 7:53 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Наталья Павловна вот в чем загвоздка, погрешность канала измерения поверяемых ТС указана 0,005% от измеряемой величины + 0,005% от диапазона измерения сопротивления... Из-за приведенной составляющей погрешности канала получаются большие значения неопределенности а при измерении 500 Ом берется приведенная составляющая от диапазона в 2900 Ом, что очень много..........
Может я как то не так интерпретировал данные описания типа для калибратора?
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Показать сообщения:   
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Дискуссионный форум temperatures.ru -> Поверка датчиков температуры Часовой пояс: GMT + 4
На страницу 1, 2, 3, 4, 5  След.
Страница 1 из 5

 
Перейти:  
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах


Powered by phpBB © 2001, 2002 phpBB Group
subRed style by ktauber
Русская поддержка phpBB