Все о датчиках температуры.
Первый универсальный русскоязычный портал

Символ нового года

Поверка термометров сопротивления и чувствительных элементов

Термоизмеритель ТМ-12

Поверка промышленных термометров сопротивления и чувствительных элементов. С 2011 г. в России и странах Евразийского совета по стандартизации, метрологии и сертификации введены в действие новые стандарты ГОСТ 6651-2009 "Государственная система обеспечения единства измерений. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний" и ГОСТ 8.461-2009 "Государственная система обеспечения единства измерений. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Методика поверки". (Ознакомиться с данным стандартом можно в разделе сайта СТАНДАРТЫ). Для термометров, выпущенных по ГОСТ Р 8.625-2006 в России действует ГОСТ Р 8.624-2006 до 2017 г.  Отличие новых стандартов от старых версий стандартов состоит в учете требований новой редакции стандарта МЭК 60751 и в ведении неопределенностей изменений при поверке. Подробнее см. публикацию: Моисеева Н.П. «Применение международных норм в новом международном стандарте на методику поверки рабочих термометров сопротивления» (доклад на Всероссийской конференции «ТЕМПЕРАТУРА 2007» – опубликован в журнале «Измерительная техника» №9 за 2007 г.)

семинарВ связи с тем, что зависимость сопротивление-температура для термометров сопротивления – хорошо воспроизводимая, близкая к линейной функция, для того, чтобы убедиться в том, что в пределах установленных допусков индивидуальная функция согласуется с номинальной (НСХ), достаточно провести измерение сопротивления ТС в двух калибровочных точках (при температурах вблизи 0 °С и вблизи 100 °С). Для более грубых ТС (класс С) достаточно одной точки (0 °С). Ключевая проблема состоит в том, что оценка результатов поверки должна проводиться на основании оценки неопределенности измерений в каждой конкретной лаборатории. Согласно новому ГОСТ 8.461-2009 (ГОСТ Р 8.624-2006) каждая лаборатория должна провести предварительную оценку неопределенности измерений, основываясь на статистическом анализе случайной составляющей неопределености и характеристиках используемого оборудования. Расширенная неопределенность результата измерения не должна превышать 1/2 допуска поверяемых ТС.

Материалы учебных семинаров ВНИИМ по поверке рабочих ТС и расчету неопределенности измерений можно заказать по ссылке.

Бюджет стандартных неопределенностей поверки термометров в термостате методом сличения с образцовым термометром приведен в разделе НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЬ ИЗМЕРЕНИЙ по ссылке.

Эталонные термометры сопротивления 1 и 2 разрядов поверяются в реперных точках МТШ-90 по ГОСТ Р 8.571 – 98 «Государственная система обеспечения единства измерений. Термометры сопротивления платиновые эталонные 1-го и 2-го разрядов. Методика поверки». Свойства эталонных платиновых термометров, факторы, влияющие на их стабильность, а также методики работы с ними, позволяющие получить наивысшую точность, приведены в разделе МТШ-90/Платиновый термометр сопротивления.

Подробные сведения о факторах, влияющих на температуру реперной точки приводятся в разделе "Основные принципы реализации реперных точек МТШ-90". Принципы расчета неопределенности поверки термометров в реперных точках изложены в разделе Неопределенность измерений / Поверка ТС в реперной точке


Программное обеспечение для поверки термометров сопротивления

В программе TermoLab решаются наиболее распространенные и необходимые каждому пользователю и поверителю термометров и термопар задачи:

- расчет температуры по сопротивлению термометра или по ЭДС термопары (любого типа) с применением стандартных зависимостей (НСХ) и индивидуальных градуировочных функций. Предусмотрен ввод исходных данных с клавиатуры или копирование из электронных таблиц.
- обратный расчет сопротивления термометра или ЭДС термопары по значению температуры.
- расчет индивидуальной градуировочной функции платиновых термометров сопротивления с использованием методики МТШ-90 во всех поддиапазонах температур плюс расширение основного диапазона МТШ-90 до 1084,62 °С (точка меди) и возможность использования для градуировки при низких температурах точки кипения азота.
- расчет индивидуальной градуировочной функции Каллендара-Ван Дюзена для платиновых термометров сопротивления в диапазоне от -189 до 1085 °С. Расчет производится методом МНК с использованием произвольного количества градуировочных точек.

Метрологическая аттестация программного обеспечения (ПО) для расчета градуировочных характеристик контактных датчиков температуры TermoLab (Версия 1.0.6.XX) проведена в ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в соответствии с ГОСТ Р 8.654-2009 «ГСИ. Требования к программному обеспечению средств измерений. Основные положения», МИ 2955-2010 «Типовая методика аттестации программного обеспечения средств измерений» и стандартом СК 02-30-10 системы менеджмента качества ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» «Программное обеспечение обработки данных при измерениях. Общие положения и порядок проведения метрологической аттестации».
Подробно о программе, возможных комплектациях, стоимости, условиях приобретения см. раздел "Аттестованное программное обеспечение"

Поверка комплектов термометров сопротивления для измерения разности температур (КТСПР)

Комплекты термометров сопротивления для измерения разности температур на входе и выходе системы теплоснабжения являются неотъемлемой частью приборов для учета расхода тепла (теплосчетчиков), от их характеристик, точности и стабильности зависит точность определения расхода тепла. Повышение точности в приборах учета всегда имеет большой экономический эффект.

Термометры, используемые в теплосчетчиках – рабочие платиновые термометры, выпускаемые по ГОСТ Р 8.625-2006. Их поверка проводится по ГОСТ Р 8.624-2006 при температурах 0 и 100°С. Предельное отклонение от НСХ для термометра класса А согласно ГОСТ равно ±(0,15+0,002 /t/) °С. Эту характеристику следует рассматривать также как предел абсолютной погрешности термометра. Погрешность рабочих термометров значительно выше погрешности образцовых ПТС из-за конструкции чувствительного элемента, вызывающей напряжения и деформации в платиновой проволоке или пленке при нагреве и охлаждении, что приводит к нестабильности сопротивления и гистерезису. Однако некоторые термометры могут обеспечить лучшую точность и стабильность, чем установлено в ГОСТе (но необходимо предварительно исследовать и доказать это хотя бы для узких диапазонов температур).

Применение индивидуальной градуировки к рабочим термометрам вместо стандартной таблицы - это не что иное, как попытка избавиться от части погрешности измеренного значения температуры, обусловленной применением стандартной зависимости к конкретному термометру. Очевидно, это имеет смысл, только если СКО результата измерения каждым термометром значительно ниже отклонения от НСХ. Кроме того, при градуировке рабочих ТС особое внимание должно быть обращено на исследование расширенной неопределенности поверки. Бюджет неопределенности должен включать такой компонент, как влияние теплоотвода по корпусу термометра и влияние глубины погружения в термостат.

Существует ряд нормативных документов, затрагивающих требования к КТСПР и методы их поверки.
- ГОСТ Р 51649-2000 «Теплосчетчики для водяных систем теплоснабжения. Общие технические требования»(см. раздел СТАНДАРТЫ)
- ГОСТ Р EН 1434-2006 «Теплосчетчики», который является переводом европейского стандарта EN 1434-97 (см. раздел СТАНДАРТЫ)
- Рекомендация Р 50.2.026-2002 ГСИ «Термопреобразователи сопротивления и расходомеры электромагнитные в узлах коммерческого учёта теплоты».

Документы противоречивы, поэтому производители расходомеров и комплектов термометров зачастую сами устанавливают требования к точности и методики поверки, нередко не согласующиеся с предлагаемыми в стандартах.

Еще раз подчеркнем, что проблема разработки методов подбора пар КТСПР важна с экономической точки зрения, т.к. в лабораториях поверяется огромное количество комплектов термометров, и снижение трудоемкости поверки приведет к значительному снижению стоимости учета тепла.

В ноябре 2009 г. во ВНИИМ прошел научно-практический семинар по проблемам поверки КТСПР. С материалами семинара можно ознакомиться по ссылке СЕМИНАРЫ. Термометры сопротивления и комплекты термометров для измерения разности температур. Производство, стандартизация, поверка, эксплуатация

Итогам семинара посвящена статья редактора сайта Моисеевой Н.П. "Насущные вопросы с надеждой на ответы (по итогам семинара ВНИИМ 10-12 ноября 2009 г.)"

В этом разделе мы готовы публиковать методики поверки и подбора пар термометров для измерения разности температур. Все мнения специалистов и отзывы на методики будут публиковаться на сайте без рецензирования.