TEPLOCONTROL-C: приборы регулирования и контроля технологических процессов

Поверка средства измерений: установление пригодности средства измерений к применению на основании контроля соответствия метрологических характеристик требованиям, установленным в Государственных стандартах и в технической документации производителя.

Поверке подлежат только те средства измерений, которые внесены в Госреестр СИ РФ на основании положительных результатов Государственных приемочных испытаний. Поверка осуществляется НИИ, государственными центрами стандартизации и метрологии, поверочными лабораториями на предприятиях, аккредитованными на право поверки. Поверка проводится по методике, изложенной в Государственном стандарте либo разработанной специально для этого средства измерений и утвержденной НИИ или ЦСМ в процессе проведения Государственных приемочных испытаний.

В том случае, если средство измерений не внесено в Госреестр СИ РФ, возможна его калибровка с целью определения метрологических характеристик. Калибровка проводится организациями и лабораториями, аттестованными на право калибровки. Свидетельство о калибровке не является документом, подтверждающим годность прибора, это лишь констатация определенных метрологических характеристик.

Внимание: Перед приобретением того или иногo средства измерения температуры, особенно если это средство должно использоваться на важном объекте, убедитесь, что оно внесено в Госреестр СИ РФ. Иначе поверка будет не возможна и Вы не сможете получить свидетельство о пригодности СИ.

Поверочное оборудование может быть квалифицировано как СИ или как испытательное оборудование. В случае испытательного оборудования может проводиться государственная аттестация на соответствие определенным стандартам, причем в этом случае внесение оборудования в Госреестр не требуется.

С 1 января 2008 г. введён в обращение ГОСТ Р 8.625 – 2006. Термометры, выпущенные в соответствии с этим стандартом, или МЭК 60751, должны поверяться в соостветствии со стандартом ГОСТ Р 8.624 – 2006. Отличие этих двух стандартов состоит в учете требований новой редакции стандарта МЭК 60751 и в ведении неопределенностей изменений при поверке. Пoдробнее 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.)

В 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 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.

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». В данном стандарте оценивается доверительная погрешности поверки ТС, что не соответствует современным методам оценки точности измерений. Стандарт должен быть переработан в ближайшее время.

Если производителем термометра заданы требования к точности, отличные от установленных стандартами, то для такого СИ методика поверки разрабатывается индивидуально и утверждается НИИ метрологии или ЦСМ при проведении Государственных приемочных испытаний. В любом случае, при поверке является обязательной оценка расширенной неопределенности измерений.

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 стандартнoй 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»
- ГОСТ Р EН 1434-2006 «Теплосчетчики», который является переводом европейского стандарта EN 1434-97
- 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.

Поверка термоэлектрических термометров, выпускаемых по стандарту ГОСТ 6616-94 «Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия» проводится в соответствии со стандартом ГОСТ 8.338-2002 «Государственная система обеспечения единства измерений. Преобразователи термоэлектрические. Методика поверки». Методика поверки заключается в прямом или поэлектродном сличении рабочих термопар с образцовой термопарой в печи и oценке отклонения ее характеристики от НСХ. Серьезным недостатком методики ГОСТ 8.338 является то, что при периодической поверке термопары не учитывается возможность возникновения термоэлектрической неоднородности. Если глубина погружения термопары в сличительную печь отличается от рабочей глубины погружения, то участок наибольшего температурного перепада, в котором возникла неоднородность попадает при поверке в зону равномерной температуры и реальная погрешность термопары не определяется. Такая периодическая поверка может привести к ложным результатам, причем разница ТЭДС в рабочих условиях и при поверке термопар типа ТХА может достигать 5 -10 °С. Необходимо переработать стандарт, указав на данную проблему, и ввести в стандарт проверку термоэлектрической неоднородности.

Поверка эталонных термоэлектрических термометров типов ПП и ПР, выпускаемых по ГОСТ Р 52314-2005 «Преобразователи термоэлектрические платинородий-платиновые и платинородий-платинородиевые эталонные 1, 2 и 3-го разрядов. Общие технические требования» проводится по ГОСТ Р 8.611-2005 «Государственная система обеспечения единства измерений. Преобразователи термоэлектрические платинородий-платиновые эталонные 1, 2 и 3-го разрядов. Методика поверки». Поверка проводтся методом измерений в реперных точках МТШ-90 и сличением в печах.

Ни в один из стандартов, описывающих методы поверки термоэлектрических термометров пока не введена оценка неопределенности измерений.

Наиболее объемной для поверочных температурных лабораторий является поверка ртутно-стеклянных термометров. Эти термометры все еще используются в большом количестве особенно в нефтяной и газовой промышленности. Поверка проводится в жидкостных термостатах с применением специальных оптических отсчетных устройств. Наибольшую сложность представляет поверка термометров с диапазоном выше 300 °С, т.к. эта температура – предел работы для масляных термостатов. При более высоких температурах необходимо применять солевые ванны или флюидизированные термостаты с перемешиваемым порошком из окиси алюминия. Ртутные термометры медленно но неуклонно уступают место термметрам сопротивления.

Термисторы проявили себя как достаточно точные и стабильные датчики, используемые в основном для диапазна от –80 до 250 °С, хотя известны термисторы и для более низких и высоких температур. Их недостатком является экспоненциальная зависимость сопротивление-температура. Уравнение для расчета температуры включает три неизвестные константы, которые определяются из результатов градуировки в термостате или в реперных точках МТШ-90. Поверка термисторов осуществляется по методикам, утвержденным при проведении ГПИ.

Манометрические и биметаллические термометры поверяются по старому стандарту ГОСТ 8.305-78 «Государственная система обеспечения единства измерений. Термометры манометрические. Методы и средства поверки» или по индивидуальным утвержденным методикам, если их характеристики не сответствуют стандартным.

Приборы для измерения температуры, состоящие из датчика и вторичного преобразователя, преобразующего сопротивление или ТЭДС в значение температуры или в другой электрический сигнал (например ток), могут поверяться как в комплекте (измеритель – конкретный датчик), так и по частям: датчик – отдельно, измеритель –отдельно. Первый вариант позволяет получить лучшую точность для конкретного комплекта. Второй вариант имеет преимущество во взаимозаменяемости датчиков, но, если поверка датчика проводится не как индивидуальная градуировка, а на соответствие допускам для рабочих средств измерения, суммарная неопределенность комплекта никогда не будет лучше допуска датчика.

Информация с сайта www.temperatures.ru.