ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СТАНДАРТОВ СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИИ ИМЕНИ Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА (ВНИИМ)

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ ОБРАЗЦОВЫХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ НИЗКИХ АБСОЛЮТНЫХ ДАВЛЕНИЙ

МИ 111-76

Москва — 1977

РАЗРАБОТАНА Всесоюзным ордена Трудового Красного Знамеий научно-исследовательским институтом метрологии им. Д. И. Менделеева (ВНИИМ)

Директор Тарбееа Ю. 0.

Руководитель темы Рыжов В. А.

Исполнитель Ильина В. Н.

ПОДГОТОВЛЕНА К УТВЕРЖДЕНИЮ Лабораторией законодательной метрологии ВНИИМ

Руководитель лаборатории Селиванов М. Н.

Исполнитель Соколова Е. А.

УТВЕРЖДЕНА Научно-техническим советом ВНИИМ 29 марта 1976 г. (протокол № 6)

УДК 531.787

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

ОБРАЗЦОВЫХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИИ НИЗКОГО АБСОЛЮТНОГО ДАВЛЕНИЯ

МИ 111—76

Настоящая методика распространяется на образцовые средства измерений абсолютного давления в диапазоне Ю^-3—10³ Па (-—' 1—10 мм рт. ст.) 1И устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверки.

1. ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

1.1. При проведении поверки должны выполняться операции, указанные в таблице.

Наименование операция Номера пунктов методики Внешний осмотр 4.1 Проверка герметичности 4.2 Определение постоянной компрессионного манометра 4.3 Определение погрешности шкалы отсчеткого устройства 4.4 компрессионного манометра 4.5 Определение чувствительности мембранно-емкостного мано- метра 4.6 Определение коэффициента преобразования манометриче- ского преобразователя мембранно-емкостного манометра Проверка ухода нуля мембранно-емкостного манометра 4.7 Определение объемов измерительных резервуаров устаноо- 4*8 кн с калиброванными объемами 4.9 Определение погрешности образцового средства измерений

Примечание. Поверка вольтметра от 0 до 1000 В, класса 0,2, встроенного в мембранно-емкостный манометр, проводится по Инструкции 184—62 «Пс поверке амперметров, вольтметров, ваттметров, варметров». Поверка манометра, встроенного в установку с калиброванными объемами, проводится по ГОСТ 8.161—73.

©Издательство стандартов, 1977

I

2. СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

2.1. Для поверки образцовых средств измерений низкого абсолютного давления должны применяться следующие средства: Государственный специальный эталон единицы давления для области низких абсолютных давлений по ГОСТ 8.107--74;

набор компрессионных манометров 1-го Разряда по ГОСТ 8.107-74;

образцовый «вольтметр постоянного тока от 0 до 1000 В, класса 0,2;

образцовые шкалы 2-го разряда по ГОСТ 8.020-75; образцовые гири 2-го разряда по ГОСТ 14636-69; термометр с пределами измерений от 15 до 25°С по ГОСТ 2045—43;

откачной вакуумный пост с калиброванными резервуарами (рисунок), позволяющий получать давление ~10“⁴ Па (~10"* мм рт.ст.);

образцовый вакуумметр, класса 0,16 по ГОСТ 6521-72; течеискатель с чувствительностью не менее Ю“⁷ л«м.км/с.

3.1. При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

атмосферное давление 750±30 мм рт. ст.;

относительная влажность воздуха при температуре 20°С

65± 15%;

напряжение сети 220±4,4 В;

частота 50±0,5 Гц;

содержание гармоник, не более 5%;

температура воздуха 20±5°С (при скорости изменения ее не более 0,3°С в час).

2

Температуру воздуха следует измерять на расстоянии не более 0,5 м от поверяемого и образцового приборов на высоте не более 0,5 м над ними.

До начала поверки поверяемый и образцовый приборы должны находиться на рабочем месте б ч при температуре окружающего воздуха, указанной выше.

3.2.    За б ч до начала поверки компрессионных манометров в резервуары для ртути заливают ртуть марки Р-1.

3.3.    За 30 мин до начала поверки компрессионных манометров производят 3—4 подъема и опускания ртути.

3.4.    Для охлаждения высоковакуумных насосов необходимо обеспечить подачу воды.

3.5.    Поверку производят по азоту в статическом режиме.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРНИ

4.1.    Внешний осмотр

При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие поверяемых приборов следующим требованиям: корпус прибора и литые детали не должны иметь дефектов, ухудшающих внешний вид прибора;

не должно быть прямого доступа к токоподводящим линиям; отсчетное устройство должно иметь заводской «омер; соединительные кабели не должны иметь повреждений.

На маркировочной табличке прибора должны быть нанесены: товарный знак или наименование предприятия-изготовителя, заводское обозначение прибора, его номер и год выпуска; перемещение всех подвижных частей должно быть плавным, без рывков и заеданий;

нулевые отметки на шкалах должны совпадать с соответствующими индексами;

шкалы с подсветкой должны иметь осветительные лампочки.

4.2.    Проверка герметичности

Проверку герметичности поверяемого прибора производят гелиевым течеискателем в соответствии с инструкцией по эксплуатации течеискателя.

4.3.    Определение постоянной компрессионного манометра

Постоянную образцового манометра 1-го разряда, равную отношению площади поперечного сечения канала измерительного капилляра к начальному объему сжатия, определяют непосредственным сличением с эталонным компрессионным манометром.

Позерку образцового компрессионного манометра 2-го разряда производят непосредственным сличением с манометром 1-го разряда. Перед определением постоянной необходимо убедиться в правильности геометрической формы канала капилляра на всей его длине путем последовательно!*© подъема ртути в измерительном капилляре при одной отсечке газа. ¹

Предел допускаемой погрешности шкалы отсчетного устройства не должен превышать 0,05 мм.

4.5.    Определение чувствительности мембран ноем хости о го манометра

Чувствительность манометра определяют при давлении в обеих камерах не более 10~⁴ Па (~5* 10“* мм рт. ст.) методом подачи напряжения, равного 10 В, между компенсационным электродом и мембраной.

Отклонение стрелки нуль-индикатора блока питания должно быть не менее 10% шкалы.

4.6.    О п р е де л еиие коэффициента преобразования манометрического преобразователя мембранно-емкостного манометра

4.6.1. Коэффициент преобразования манометрического преобразователя определяют сличением поверяемого и эталонного манометров при номинальном давлении l-r-2-KH мм рт. ст. при числе измерений не менее 20.

Коэффициент преобразования С определяют по формуле

Понижая несколько раз начальное давление на полпорядка, получают ряд значений

ри _ Рп __ ри __    __ *1 U\\ _    У\2    УЪ    __

Р21 м и    Л,    бг|, ~ л, (/’₂    */£

_    _ у,+ у>

и,

Условие выполняется при постоянстве коэффициента А; во всем рабочем диапазоне. Если отклонение отношения показаний мало-/ Ux V

метра у~ц^яя V ⁰⁷ ого среднего значения

более 5%, то манометрический преобразователь бракуют.

4.7.    Провер ка ухода нуля мембранно-емкостного манометра

Проверку ухода «нуля производят при давлении в обеих камерах яе выше ~6• 10^-4 Па ( ~5* 10~* мм рт. ст.).

Уход нуля манометра за 1 ч не должен превышать 30% шкалы нуль-индикатора.

4.8.    О пр еде лея и е объемов измерительных резервуаров установки с калиброванными объемами

4.8.1. В установку с калиброванными объемами входят большие Уб и малые V_M измерительные резервуары.

Большой измерительный резервуар Vo герметично подсоединяют к дополнительному резервуару с известным объемом Vq, снабженным образцовым манометром класса 0,16 с диапазоном измерения 0—760 мм рт. ст. Резервуары с известным объемом заполняют атмосферным воздухом, а поверяемый — откачивают до давления /?^10-' Па (~1(Н мм рт. ст.), давление контролируют по термопар-ному вакуумметру. Соединяют резервуары и измеряют давление р\ по образцовому манометру.

Объем большого измерительного резервуара Vo рассчитывают по формуле

Vg=*v„    (12)

Pi

Примечание. Объем V₀ соизмерим с объемом поверяемого манометра. Погрешность определения Vo должка быть не более 0,2% (см. инструкцию 31—64 «По поверке мер вместимости стеклянных технических 1-го и 2-го классов»).

4.8.2. Измерение объема малых измерительных .резервуаров производят следующим образом.

В калиброванных резервуарах создают давление, равное атмосферному (/?*тм). Соединяют с этими резервуарами предвари- ²

тельно откачанный малый измерительный резервуар, заполняют калиброванные резервуары жидкостью с низкой упругостью паров до тех пор, пока давление в системе нс установится и станет равным первоначально измеренному (рлгм), и вычисляют измеряемый объем по формуле

(13)

где К_ко1 и V* 02 — отсчет по шкалам калиброванных резервуаров. Погрешность определения объемов должна быть не более 0,2%. Описание операций, производимых при определении объемов малых резервуаров, приведено в приложении 1.

4.9. О п р ед е л е н и е погрешности образцового средства измерений

4.9.1. Погрешность комшрессионного манометра обусловлена: систематической погрешностью, вызванной разностью депрессий ртути в капиллярах манометра. Разность депрессий ртути в капиллярах манометра определяют путем многократных сравнений уровней ртути в капиллярах с уровнем ртути в параллельной капиллярам широкой трубке при давлениях меньших на два порядка нижнего предела измерения манометра. Значение поправки (Д|), обусловленной разностью депрессий ртути, должно быть внесено в уравнение измерения давления, приведенное в приложении 2;

систематической погрешностью (Дг), вызванной отличием формы запаянного конца измерительного капилляра от формы мениска ртути; поправку определяют путем многократных измерений уровней ртути в капиллярах манометра при одной отсечке ртути и подъеме ее ступенями в исследуемом манометре; значение поправки должно быть также внесено в уравнение измерения (приложение 2); погрешностью, вызванной случайным разбросом показаний манометра. Случайную погрешность образцового компрессионного манометра 1-го разряда определяют сличением с однотипным эталонным манометром при одновременной «отсечке» газа, подвергаемого сжатию. Образцовые манометры 2-го разряда сличают с манометрами 1-го разряда.

Среднее квадратическое отклонение S_noв определяют по формуле

pi пов и pio6p — i-e -измерение по поверяемому и образцовому манометрам.

Допускаемую относительную погрешность поверяемого манометра определяют по формуле (4).

7

Предел допускаемой относительной погрешности 6_доп не должен быть более 6% для манометров 1-го разряда и 15% —для манометров 2-го разряда.

4.9.2.    Случайную погрешность образцового мембранно-емкостного «компенсационного манометра определяют сличением его с эталонным мембранно-емкостньгм и эталонным компрессионным манометром в диапазоне давлений 65—13 Па (~5-10“¹ — — 1 * 10*¹ мм рт. ст.) при /1^20.

При этом компрессионный манометр должен быть снабжен устройством, устраняющим откачивающее действие паров ртути, и разделительными охлаждаемыми ловушками.

Допускаемая относительная погрешность образцового мембранно-емкостного компенсационною манометра вычисляют по формулам (5) и (14). Предел допускаемой относительной погрешности б_Иоп. образцового мембранно-емкостного манометра не должен быть более 6%.

4.9.3.    Определение погрешности установки с калиброванными объемами.

Погрешность установки с калиброванными объемами определяют сравнением расчетного значения давления, получаемого на поверяемой установке, с показаниями эталонного мембранно-емкостного манометра

(15)

ки с калиброванными объемами (см. п. 4.8 настоящей методики);

Уот —объем камеры эталонного манометра, указанный в свидетельстве на него;

Ро — остаточное давление, измеренное образцовым ионизационным манометром в объеме (V^+Var);

р| —-исходное давление, измеренное образцовым манометром ОМ в объеме У*\.

(16)

1

За*. 164

2