Меню

Чему равна погрешность при измерении термометра



Чему равна погрешность при измерении термометра

ГОСТ 8.279-78
(СТ СЭВ 5858-87)

(Измененная редакция, Изм. N 1)

Группа Т88.2*
___________________________
* В «Указателе Государственные
стандарты 2001 год»
приведена группа Т88.6.
Примечание «КОДЕКС»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Государственная система обеспечения единства измерений

ТЕРМОМЕТРЫ СТЕКЛЯННЫЕ ЖИДКОСТНЫЕ РАБОЧИЕ
Методика поверки

State system for ensuring the uniformity
Of measurements.
Working liquid-in-glass thermometers.
Calibration methods

(Измененная редакция, Изм. N 1).

Дата введения 1979-01-01

УТВЕРЖДЕН постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 14 февраля 1978 г. N 457.

ВЗАМЕН инструкции 159-60 в части рабочих термометров.

ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 1985 г.

ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное постановлением Госстандарта СССР N 274 от 21.02.89, введенное в действие 01.07.89 и опубликованное в ИУС N 5 1989 г.

Изменение N 1 внесено юридическим бюро «Кодекс» по тексту ИУС N 5 1989 г.

Настоящий стандарт распространяется на рабочие жидкостные стеклянные термометры (далее — термометры) по ГОСТ 27544-87, ГОСТ 400-80, ГОСТ 13646-68, а также термометры переменного наполнения типа ТЛ-1 (за исключением бытовых термометров) и устанавливает методику их первичной и периодической поверок.

Стандарт не распространяется на бытовые термометры и термометры, конструкция которых не допускает погружения их чувствительного элемента в жидкостные термостаты.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1. ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

1. ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

1.1. При проведении поверки должны быть выполнены следующие операции:

внешний осмотр (п. 5.1);

определение метрологических параметров (п. 5.2);

определение поправок для термометров по ГОСТ 13646-68;

определение погрешности для термометров по ГОСТ 27544-87, ГОСТ 400-80.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2. СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

2.2. Допускается применять другие вновь разработанные или находящиеся в применении средства поверки, прошедшие метрологическую аттестацию в органах государственной или с их разрешения ведомственной метрологической службы, удовлетворяющие по точности требования настоящего стандарта.

3. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

3.1. Запрещается работать с незаземленными термостатами.

3.2. Помещения, где установлены термостаты, должны быть оборудованы противопожарными средствами согласно ГОСТ 12.4.009-88 и иметь вытяжную вентиляцию.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.3. Температура масла в термостате должна быть ниже температуры вспышки масла не менее чем на 10 °С.

3.4. При работе с оловянным термостатом запрещается нагревать олово выше температуры 650 °С. Исправность сливного крана и его нагревателя проверяют до нагревания олова.

3.5. При работе с прибором тройной точки и сосудом Дьюара используют защитные очки.

3.6. При работе со ртутью в помещениях необходимо соблюдать «Санитарные правила проектирования оборудования, эксплуатации и содержания производственных и лабораторных помещений, предназначенных для проведения работ со ртутью, ее соединениями и приборами с ртутным заполнителем» N 780 — 69, утвержденные Минздравом СССР.

Поверку ртутных термометров проводят в застегнутом халате и белой шапочке или косынке.

Запрещается носить валяную обувь.

4. УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ И ПОДГОТОВКА К НЕЙ

4.1. Поверяемые и образцовые термометры перед поверкой должны находиться при температуре 20±5 °С не менее 24 ч.

4.2. Потенциометр и измерительная катушка сопротивления должны находиться в помещении при температуре 20±2,5 °С не менее 5 ч. Температуру измерительной катушки определяют с погрешностью не более ±0,1 °С.

4.3. Значение тока, пропускаемого через термометр сопротивления и измерительную катушку, не должно превышать 2 мА.

4.4. Подготовка прибора тройной точки воды

4.4.1. Герметичность прибора в горизонтальном положении проверяют, сообщая ему небольшой толчок, при этом вода внутри прибора должна удариться о его стенку с резким звуком. Отсутствие этого звука указывает на недостаточную герметичность прибора.

4.4.2. Охлаждают прибор, погрузив его на 2 ч в термостат со снегом или размельченным льдом (0 °С).

4.4.3. Протирают насухо колодец прибора и заполняют его до половины твердой углекислотой, растертой в порошок. По мере испарения углекислоту добавляют до тех пор, пока вокруг колодца не образуется ледяная «рубашка». Видимый зазор между «рубашкой» и наружной стенкой прибора должен быть около 5 мм. Еще раз заполняют колодец до половины углекислотой, закрывают его сеткой и переворачивают. Последнюю операцию повторяют до тех пор, пока в верхней части сосуда не образуется ледяная «рубашка».

Примечание. Во время проведения операции по пп. 4.4.3 — 4.4.5 прибор должен находиться в термостате со снегом или размельченным льдом (0 °С), за исключением моментов, когда его наполняют углекислотой, протирают и т. д.

4.4.4. После получения ледяной «рубашки», удалив остатки твердой углекислоты, протирают колодец и заливают в него воду комнатной температуры для получения водяного зазора между «рубашкой» и стенками колодца. В наличии водяного зазора убеждаются, провернув прибор так, чтобы ледяная «рубашка» свободно вращалась.

4.4.5. Воду из колодца удаляют и заменяют ее дистиллированной водой, предварительно охлажденной до 0 °С.

Читайте также:  Таблица измерения крупно рогатого скота живой вес

Прибор тройной точки воды следует применять не ранее чем через 24 ч.

Прибор следует поместить на время работы в термостат со снегом или размельченным льдом (0 °С).

4.5. Подготовка нулевого термостата

Нулевой термостат наполняют до краев льдом, приготовленным из дистиллированной воды, и заливают дистиллированной водой, перемешивая смесь. Лед должен быть увлажнен равномерно во всей массе и тщательно утрамбован, чтобы в смеси не было пузырей воздуха.

Примечание. Допускается применять лед, приготовленный из водопроводной воды или снега. Температуру смеси контролируют образцовым ртутным стеклянным термометром 2-го разряда. При поверке термометров с ценой деления менее 0,1 °С температура должна быть (0±0,05) °С, для остальных термометров — (0±0,2) °C.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.6. Подготовка электроизмерительной аппаратуры

Не менее чем за сутки до начала поверки устанавливают рабочий ток в потенциометре и измерительной катушке и оставляют цепи замкнутыми. Ток устанавливают при помощи магазина сопротивления и миллиамперметра при питании от сухих батарей. Температуру измерительной катушки определяют термометром типа ТЛ-18.

5. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

5.1. Внешний осмотр

При внешнем осмотре должно быть установлено соответствие термометров требованиям ГОСТ 27544-87, ГОСТ 400-80, ГОСТ 13646-68.

У термометров переменного наполнения типа ТЛ-1 должно быть установлено наличие:

товарного знака предприятия-изготовителя;

индекса «°С»;

номера термометра по системе нумерации предприятия-изготовителя;

года и квартала изготовления;

отметки «состарен»;

марки стекла на самом термометре, в свидетельстве о предыдущей поверке или в паспорте.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

5.2. Определение метрологических параметров

5.2.1. При определении поправок поверку проводят, переходя от более низких температур к высоким, начиная с первой числовой отметки шкалы.

Проверяемые градусные отметки (см. справочное приложение 7) шкалы (кроме пулевой) в зависимости от цены деления шкалы выбирают по табл. 1.

Цена деления шкалы, °С

Числа, целыми кратными которым выбирают числа, соответствующие проверяемой градусной отметке шкалы

________________
*Только для термометров типа ТН с ценой деления шкалы 1 °С.

Если шкала поверяемого термометра содержит менее трех отметок, выбранных по табл. 1, то поверку в любом случае проводят в трех отметках — начале, середине и конце шкалы» на «в трех отметках шкалы, обеспечивающих метрологические параметры во всем диапазоне измерений термометра.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

5.2.1.1. Вид и разряд образцового термометра выбирают в соответствии с поверочными схемами по ГОСТ 8.080-80 и ГОСТ 8.079-79. Цена деления образцового термометра должна быть меньше или равна цене деления поверяемого.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

5.2.1.2. Положение нулевой точки определяют при температуре тройной точки воды или температуре плавления льда по пп. 5.2.1.12 и 5.2.1.13 до и после проведения поверки.

Положение нулевой точки после проведения поверки определяют только для термометров с ценой деления не более 0,2 °С.

При первичной поверке в условиях предприятия-изготовителя допускается определять положение нулевой точки только до проведения поверки.

Если поверяемые термометры имеют отметку 100 °С, то поправку для нее определяют в водяном кипятильнике или в масляном термостате. Поправки для остальных отметок шкалы определяют в криостатах или термостатах сличением с образцовыми приборами.

5.2.1.3. Отсчитывание показаний образцовых и поверяемых термометров проводят при помощи катетометра, лупы или отсчетного устройства термостата.

Глаз поверителя должен находиться на уровне горизонтальной, касательной к мениску, так, чтобы штрих шкалы в точке отсчитывания был видим прямолинейным.

Отсчитывание показаний ртутных термометров проводят по касательной к вершине выпуклого мениска, а термометров с органическим наполнителем — по касательной к низшей точке вогнутого мениска.

5.2.1.4. При определении поправок с применением термометра сопротивления, а также при определении положения нулевой точки фиксируют атмосферное давление Р (при цене деления поверяемого термометра не более 0,02 °С) после окончания измерения в данной точке шкалы.

5.2.1.5. При поверке в термостате (криостате) поверяемый термометр погружают в рабочую среду на глубину, указанную на нем. Если указание о глубине погружения на термометре отсутствует, то поверку проводят при высоте выступающего столбика не более 10 мм. В тех случаях, когда невозможно обеспечить требуемую глубину погружения, при измерениях учитывают поправку на выступающий столбик.

При измерении средней температуры выступающего столбика используют небольшой палочный термометр (вспомогательный), резервуар которого укреплен на середине высоты выступающего столбика так, чтобы он касался поверяемого термометра.

После установки вспомогательного термометра выжидают 10 — 15 мин до установления теплового равновесия. Перед началом отсчитывания по поверяемому термометру записывают показание вспомогательного.

Читайте также:  Тест по предмету техническое измерение

Образцовый термометр сопротивления или образцовый термоэлектрический термометр погружают по возможности на одну глубину с поверяемым термометром, но не менее чем на 200 мм.

5.2.1.6. При поверке в термостате (криостате) показания поверяемого термометра отсчитывают после выдержки его не менее 10 мин при температуре не ниже температуры, соответствующей каждой поверяемой отметке, более чем на пятикратное значение цены деления шкалы образцового термометра. Отсчитывание проводят при постоянной температуре или равномерном повышении температуры в термостате.

При отсчитывании показаний термометров с ценой деления 0,2 °С и менее скорость повышения температуры должна быть не более одного деления шкалы поверяемого термометра за 1 мин, а при отсчитывании показаний остальных термометров — не более двух делений за 1 мин. В случае поверки платиновым термометром сопротивления или термоэлектрическим медьконстантановым термометром температуру в криостате и скорость ее изменения определяют по поверяемому термометру.

Для каждой проверяемой отметки у термометров с ценой деления 0,05 °С и менее проводят шесть отсчетов с точностью до 0,1 цены деления, у остальных термометров — два отсчитывания (одно отсчитывание — при фиксированной температуре) с точностью до 0,2 цены деления шкалы.

После измерения в масляном термостате термометры протирают керосином или другим растворителем, а после измерений в оловянном термостате промывают водой.

5.2.1.7. При поверке образцовыми (в том числе и переменного наполнения) термометрами поверяемых с ценой деления 0,05 °С и менее применяют два образцовых термометра, а при поверке остальных термометров — один.

5.2.1.8., 5.2.1.9. (Исключены, Изм. N 1).

Показания поверяемых термометров отсчитывают в порядке их установки в термостате слева направо, повторные отсчитывания проводят в обратном порядке (справа налево).

5.2.1.10. При определении действительного значения температуры термостата образцовые термометры (в том числе переменного наполнения) устанавливают крайними.

Сначала выполняют отсчитывание по образцовому термометру, стоящему слева, затем по поверяемым в порядке их установки слева направо и по второму образцовому термометру. Повторные отсчитывания проводят в обратном порядке.

5.2.1.11. При определении действительного значения температуры и водяном кипятильнике (при температуре кипения воды) используют образцовый ртутный термометр. Термометры устанавливают в водяном кипятильнике так же, как и в термостате.

Операцию проводят по пп. 5.2.1.4 и 6.2.1.5.

5.2.1.12. Положение нулевой точки на шкале термометра в приборе тройной точки воды определяют только для термометров с ценой деления 0,01 и 0,02 °С. Поверяемый термометр предварительно охлаждают в размельченном льду (0 °С) в течение 15 мин, затем вытирают и помещают в колодец прибора тройной точки воды, наполненный дистиллированной водой, устанавливая его так, чтобы нулевая точка была на 5 мм выше верхнего края ледяной «рубашки». Выдерживают термометр в приборе в течение 10 мин и проводят два отсчитывания с интервалом 1 мин.

5.2.1.13. Положение нулевой точки на шкале поверяемого термометра в нулевом термостате определяют только для термометров с ценой деления свыше 0,02 °С. В разрыхленный лед устанавливают термометр так, чтобы нулевая точка была на 5 мм выше поверхности льда. Выдерживают термометр в нулевом термостате не менее 10 мин и проводят отсчитывание.

Примечания:

1. По мере таяния льда сливают воду и добавляют лед.

2. Для поверки термометров с ценой деления 0,01 и 0,02 °С следует применять лед, приготовленный из дистиллированной воды и насыщенный пузырями воздуха.

3. При определении положения нулевой точки поверяемого термометра следят за положением нулевой точки образцового термометра. В случае смещения нуля соответственно корректируют поправки к образцовому термометру.

5.2.2. Определение погрешностей

5.2.2.1. Поверку проводят по методике п. 5.2.1. При этом в диапазоне измерений минус 200 — 0 °С термометры поверяют в криостатах.

5.2.2.2. Поверка термометров переменного наполнения

Поверку проводят по двум образцовым термометрам переменного наполнения 2-го разряда. При поверке определяют поправки на калибр в одном из интервалов: 20 — 25 (26) °С, 10 — 15 (16) °С, 30 — 35 (36) °С (далее — основной интервал) в зависимости от температуры окружающей среды. Измерения проводят через 1 °С, начиная с градусной отметки (см. справочное приложение 7), соответствующей нижнему пределу данного интервала.

Среднее значение цены условного градуса (см. справочное приложение 7) поверяемого термометра определяют в том же диапазоне, в котором рассчитывали поправку на калибр, а также в одном из смежных с ним диапазонов по табл. 4.

Предварительно ртуть из запасного резервуара переливают в главный так, чтобы можно было использовать термометр для заданного температурного интервала. Температуру в термостате измеряют ртутным стеклянным термометром с ценой деления 0,1 °С. Вначале дозируют ртуть для образцовых термометров. При этом отклонение уровня ртути от нулевой точки образцового термометра не должно превышать ±0,2 °С при температуре в термостате, соответствующей нижнему пределу температурного диапазона, в котором проводят поверку. Разность уровней ртути образцовых термометров не должна превышать двух делений шкалы. Затем дозируют ртуть поверяемого термометра, при этом отклонение уровня ртути от нулевой точки не должно превышать ±5 делений шкалы относительно уровня образцового термометра.

Читайте также:  Гидростатическое давление характеристика единицы измерения основные свойства

При дозировании рабочего количества ртути в водяном термостате поддерживают температуру в заданном диапазоне. При недостаточном количестве ртути в основном резервуаре термометр переворачивают основным резервуаром вверх и легким постукиванием дают возможность ртути перетекать из основного в запасной резервуар. После того как ртуть основного резервуара соединится со ртутью запасного, термометр переворачивают, и ртуть перетекает обратно.

При охлаждении (за счет сцепления частиц ртути) ртуть из запасного резервуара перетекает в капилляр. Когда перетечет достаточное количество ртути, термометр берут за середину и, осторожно постукивая об руку, добиваются разрыва ртути в месте перехода капиллярной трубки в запасной резервуар. Если уровень ртути установился немного ниже нулевой точки, термометр встряхивают, наклоняя его запасным резервуаром вниз, чтобы несколько капель ртути перетекло в верхнюю часть капилляра, и затем, подогревая термометр, соединяют эти капли со ртутью в основном резервуаре.

В случае излишка ртути в основном резервуаре термометр подогревают до перехода ртути в запасной резервуар, а затем постукивая об руку, добиваются отделения нескольких капель ртути от общей массы.

Переливание ртути в запасной резервуар и обратно проводят и без подогревания ртути, легко постукивая термометр, перевернутый основным резервуаром вверх.

Для удаления оставшихся пузырьков газа или воздуха в основном резервуаре термометр нагревают, чтобы ртуть попала в запасной резервуар, а затем медленно, без встряхивания, охлаждают. При этом термометр держат вертикально.

5.3. Результаты поверки термометров с ценой деления не более 0,2 °С, а термометров типа ТН при любой цене деления записывают в протоколы по формам, приведенным в справочных приложениях 3 — 6.

6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

6.1. Расчет поправок

6.1.2. Расчет поправок при измерении образцовыми и платиновыми термометрами сопротивления (образцовыми термоэлектрическими термометрами).

Поправку t к показаниям поверяемого термометра для проверяемой отметки шкалы определяют как разность между действительной температурой термометра (криостата) t и исправленным среднеарифметическим показанием поверяемого термометра t .

Действительную температуру рассчитывают в соответствии с требованиями ГОСТ 8.157-75 (в случае применения образцового платинового термометра) или методом, приведенным в ГОСТ 14894-69 (в случае применения образцового термоэлектрического термометра).

Исправленное среднеарифметическое показание поверяемого термометра t определяют по формуле

где t — поправка к показаниям поверяемого термометра, обусловленная влиянием атмосферного давления, °С.

Примечание. Эту поправку не вводят, если цена деления термометра более 0,02 °С или если при цене деления 0,02 °С и менее отклонение давления от нормального будет менее 67 Па (0,67 мбар или 5 мм. рт. ст.)

Поправку t определяют по формуле

— коэффициент атмосферного давления термометра, °С/Па (°С/мбар или °С/мм рт. ст.), приведенный в паспорте на термометр;

р — значение атмосферного давления при измерении в данной точке шкалы, Па (мбар или мм рт. ст.);

р — нормальное атмосферное давление, равное 101325 Па (1013,25 мбар или 760 мм рт. ст.).

(Измененная редакция, Изм. N 1).

6.1.3. Расчет поправок при измерении двумя образцовыми термометрами

Поправку t вычисляют как разность значений действительной температуры термостата (криостата) и среднеарифметическим показанием для данной отметки поверяемого термометра. За действительную температуру принимают среднеарифметическое из среднеарифметических показаний образцовых термометров. При определении среднеарифметического показания каждого образцового термометра к среднеарифметическому из отсчитываний для данной отметки шкалы алгебраически прибавляют поправку, взятую из свидетельства.

6.1.4. При определении положения нулевой точки в приборе тройной точки воды вычисляют среднеарифметическое показание поверяемого термометра с учетом поправки, обусловленной влиянием атмосферного давления (см. п. 6.1.2). Из результата вычитают 0,01 °С.

При определении положения нулевой точки в нулевом термостате упомянутую поправку прибавляют к значению температуры, полученному по п. 5.2.1.13.

6.1.5. Поправку к показаниям поверяемого термометра при температуре кипения воды определяют в соответствии с п. 6.1.2.

6.1.6. Поправку t в °С на выступающий столбик вычисляют по формуле

— коэффициент видимого теплового расширения термометрической жидкости в стекле (см. табл. 2);

t — температура в термостате, определенная образцовым термометром, °С;

t — средняя температура выступающего столбика жидкости, определенная вспомогательным термометром, °С;

n — число градусных отметок, соответствующее высоте выступающего столбика.

Источник