ГОСУДАРСТВЕН(Ш КОМИТЕТ ПО СТАНДАРТАМ V1HO "Всесоязнвй маучуго-исследодатольский институт иетролагэга иа.Д.И.Ме'.'делеева"

(ШО "ВНЙИМ им.Д.И.йечцедеева")

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ГОСУДА ГСТ8Е1ШАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДЕРС ТЕ*

МЕТОДИКА ПОВЕРНИ

Ленинррад

I93S

Разработаны Научно-производственным объединением "Всесоюзный научно-исследовательский институт метрологии им.Д.И.Менделеева" (Ш10 "ВНИИМ им.Д.И.Менделеева")

Исполнители:    В.И.Лагутин, канд.техн.наук (руководитель темы);

11.11.Григорович

Подготовлены к утверждению сектором законодательной метрологии

НПО "ВНИИМ им.Д.И.Менделеева"

Начальник сектора

Ведущий инженер Старший инженер

Утверждены 1Ш0 "ВНИИМ им.Д.И.Менделеева"

9.

С^зо “ ноаффитюнт теплоойдеш поверхности с округам;ей сре.

при температуре поверхности плиты, равной 30 °С;

в условиях естественной конвекция, Вт/(хА °С);

6    - площадь тестового конга яга термометра с контролируемой

о

поверхностью, ir.

Тепловая проводимость контролируемого объекта А₀ является Функцией материала, размеров контролируемого объекта л конструкции ипмерителя температура поверх и ост и. оиачсиис те лл о проводи ост и рассчитывает по формулам:

для массивных тел (диаметр к толщина не менее чем в Ю раз превышают размер контакта)

А* ^в ~~7Г~ Ъ^гг\_т ;

ь    ¹

для тон№х пластин (толщина менее ЫО"^ и) и для металлических пластин (тодадиа менее 0,5.1СП³ и -для пзолянхоппых «ттегг^ог»)

А₀ • QliX.tyr ^кГ|    j

, -V- СКо. • >

Х_в - коэффициент теплопроводности иатергала пластины, Ьт/(м.°С);

£    -    толщина 1июстины, ы;

_г - радиус пятна теплового контакта термометра с поверхностью, м;

^ ^ - коэффициенты теплоойдена с обеих сторон пластины,

⁴    iW'*£    Ор'».

kofy*')-

К[у)

ю.

Тепловая проводимость термометра Д_г характераоует конструкцию термометра, а тегиовая проводимость контактного слоя л_к характеризует условия теплового контакта термометра с поверхность! я зависит от чистоты обработки, материала контролявуепого объекта и усилия причина термометра к поверхности. Значения А г и определяют экспериментально следующим образом.

X, Определение тепчявои проводимости термометра А г

Ы« Устанавливают между градуируемым термометром и поверхностью градуировочной шгпту дополнительное теги свое сопротивление Vs_W с известно значением.

1.2.    При температуре поверхности, равной (30 - 2) °С определяют температуру термометра

1.3.    Повторяют операцию и.IU оез дополнительнох'о тепчового сопротивления, определяя температуру термометра t-v

1.4.    Вычисляв* тепловую проводимость тешометра по формуле

2. Определяют тепловую проводимость контактного слоя мекду

чугствательннм элементом термометра и поверхностью по формуле

G in ( ir- It)

3. Эквивалентную тепловую проводимость терм систра к контактного слоя вычисляют по формуле

А к'Ат

Л_к + Аг

12.

НШСШИЕ 3 Справочное

Аппаратура для градуировки измерителей температуры поверх пости твердых те.» контактным способов (установка УГТИ-2)

л кошкект аппаратуры для градуировки измерителей температуры поверх)! ости входят.

I. установка для градуировки чувствительных элементов термометров методом погружения, включающая:

термостат пулевой ТК-5 для определения сопротивления чувствительного элемента термометра (R^) при О °С;

термостат паровой Тй-5 .для определения сопротивления чувствительного элемента термометра (р^цу) при г00 °с;

термостат водяной для градуировки чувствительного элемента термометра в диапазоне 20 - 95 °С;

термостат масляным для градуировки чувствительного элемента термометра в диапазоне [00 - 300 °С:

печь СУОЛ 0^.Ч/12 для градуировки чувствительного элемента термометра в диапазоне до 500 °С.

Ц* Установка для определения поправок на теплообмен контактного термометра с поверхностью объекта и окрукаодей средой (температурный диагазон 20 - 500 °С).

1». Набор образцовых ргутныхегеклянных термометров 3-го разря-да; образцовый платинородий-платиновый термоэлектрический термометр 3-го разряда.

ГУ. Измерительный пульт.

В качестве поверхности градуировочного объекта выбрана поверх" ность массивной плиты (для поверхности градуировочной плиты параметр шероховатости Рд от 0,32 до 0,25 мкм) из нержавеющей стали марки Х18Щ0Г.

и

Лля создания гоадапяям температурного поля плита установлена па ял ос кок нагревателе. С целью Бчграшшваиия температурного поля боковая поверх я есть гг. и г.; огругеиа охрани»#! ндпгозатедем. Плита о к-треватслсн изолирована от окруиаящей среди шмотиой кровкоЛ.

лг опрслачения нсислисиной я г.екчуечнол температур поверхности необходимо знать температурное поле. Двл эго» деля внутри aiiiTii расположено четыре дш^ерсиипальнох те^огори, позволяющих определять twпоратуй в разднчз'их точзах по вис ото н радиусу апкти (-h_t ~    )•    Холодине    спаи    термопар    помещены    в сосуд Льш

га с маслом с £нксируемой комнатной температурой. (*t.    ).    Конт-

А*1«*

полкда термотпри через Соотсркоточнык псоеквмчатель соединены с потенщ:ом.отрич;~с1«>й установкой, на шторой измеряет Т ЭД С..

Установи снаОвс.ча скотомой астматического регулирования и поАдегэюмкя тештештур; по бедности rpa дуировочной центы.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЮША ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРтИЙ

СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ ЖПЕРАТУЙ ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ

МЕТОДИКА ИШЕРКИ

ц и

ВЗАМЕН МИ IC6-76 Введши в действие с.........

Настоящие методические указания (далее - МУ) рао про стран лоте я на рабочие термопрсобразаватели (термоэлектрические, сопротивления, пол уцр своднике вые и до.) и термометры, предназначенные для измерения температуры плоских поверхностей твердых тел кентактпым опоообом в диапазоне от 30 до 500 °С, и устанавливают методику их первичной и пери о да ос кой пешерок.

I. ОПЕРАЦИЯ ПСВЕРКИ

1.1. При доведении поверки должны быть выполнены операции,

указанные в табл.1-

Таблица I

г

Продолжение табл л

Обязательность проведения Номер    операции    при

Наименование операции    пункта-----------

МУ первичной эксплуатации поверке и хранении

4. Определение поправок к показа- 5.4    Нет    Да

нидо термопреобразоватеяя

(термометра) при измерзши температуры паверхноеги

5. Определение поправок к по юза- 5.5.    Нет    Да

ниям термоцрео бразователя

(термометра) при измерении температуры поверхности в условиях, отличных от условий градуиоовки

Примечание. Допекается проверку по к.2 не доводить,

а совместить с прсверкой по п.З, определяя при этом зависимость показаний термотеобразователя (термометра) от температуры поверхности.

2. СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

2.1. При проведении поверки должны быть применены средства, указанные в табл.2.

Таблица 2

Номер пункта    Наименование средств поверки и их

МУ    нормативно-технические характеристики

5.3. Образцовые ртутные стекитте термеметры 3*сю

разряда в соответствии с ГОСТ 8. ТВ 0-8 СГ( диапазон измер ® ия^темпещуры от 0 до 600 °С, пореви ость

образцовые платинородий-пиатиновыс термоэлектрические тешометры 3-го разряпд в соответствии с ГОСТ 8.080-60 (диапазон измерения температуры от 0 до 1200 ^иС, погреиность от 0,8 до 5,0 ^С);

установка УТТ-6ШЦ, диапазон измерения температуры от 0 до 1200 °С.

Продолжение табл, 2

Номер пункта    Наименование среде® поверки к их

НУ    нормативно-технические характеристики

5.4. Комплекс аппаратуры УГТП-2, диапазон измерения

температуры от 20 до 500 ос, погрегшосгь поддержания температуры поверхности(0,2 + 0,002£) °с

5.2, Иегаошетр типа М II01 М по ГОСТ 23706-79

2.2. допускается просиять другие оредагва поверки к поверочные установки, прошедпке метрологическую аттестацию или поверенные в органах государственной метро л оптеской службы и удовлетворяюсь е требованиям настоящих МУ.

3. ТРЕБОВАНИЯ ИЭОШЯОСТИ

3.1. При поверке термопреобразователей и термометров долкны софцоддться "Правила технический эксплуатации алеюр о установок потребителей" и "Правила тсхншю безопаснооти при эксплуатации электроустановок потребителей", утвержденные Госэнергонадзором, и требования, устанселенные ГОСТ 12.2.007.0-75.

4. УСЛСШЯ ПОВЕРКИ И ПС&ГОТСВКА К НЕЙ

4.1. При проведении поверки должны быть соблюдены следующие

условия:

темпергтура окружающего воздуха    (20 i 5) °С

атмосферное давление    С100— 4) КПа

относительная влажность    (65 - 15) ^

условия теплообмена с окружающей средой    естественная

конвекция ( коэффициент тешюой1ена, _{э л} около 10 Вт1()ГшС)

материал поверхности    нержавеющая

градуировочной шшт-ы    сталь марки—

установки УГГП-2    ХОТ ЮГ

4.

4.2* Перед проведением поверки доданы быть выполнены подготовительные работы, предусмотренные техническим описанием на применяемые средства поверки.

5. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

5.1.    Внешний осмотр

5.1.1.    При вненнем осмотре должно быть установлено соответствие поверяемых средств измерений следующим требованиям: рабочая поверхность поверяемого средства измерения додана быть без вмятин, царапин и следов коррозии. Маркировка поверяемого средства измерений должна соответствовать его паспорту.

5.2.    Проверка электрического сопротивления изоляции - по ГОСТ 6651-84 (термопреобразователи сопротивления), ГОСТ 6616-74 (преобразователи термоэлектрические) или в соответствии с требованиями ТУ ка другие типы термо преобразователей.

5.3.    Определение номинальной статической характеристики преобразования

Определение номинальной статической характеристики преобразования термопрообразсзателей (термометров) в зависимости от их типов проводить по ГОСТ 8.461-82, ГОСТ 6.338-78 или в соответствии с НТД на говерясные средства измерений.

Для термопреобразователей сопротивления и термоэлектрических преобразователей и спинальная статическая характеристика преобразования должна соответствовать требованиям ГОСТ 6651-84 и ГОСТ 3044-84, соответственно. Для других типов терыопреобразователей (термометров) номинальная статическая характеристика преобразования должна соответствовать установленной в НТД на поверяемое средство измерения.

5.

5.4. Определение поправок к показания» термопреобразозатеяя (термометра) при измерении температуры поверхности

5.4.1.    Определение поправок к показаниям термо преобразов от едя (термометра) при измерении темпера тури поверхности производят на комплексе аппаратуры УГТП-2.

5.4.2,    Поправки к гюказаниям термо преобразователя (термометра) определяют при максимальной температуре его применения.

5.4.5. Устанавливают на поверхности градуировочной плиты установки УГТП-2 необходимую температуру. После достижения стационарного режима определяют температуру поверхности плиты in ® Формуле

/ _ % (1ч ~

где />ч - расстошие от поверхности градуировочной плиты до места рас положен ия 4-й термопары внутри плиты (для установки УГТП-2    “28    мм);

Л/ц - расстояние между I-й и 4-й термопарами (для УГТИ-2 &4Ч = 21 мм);

•/^    - температура в i-й и 1У-й точках по высоте плиты.

5.4.4.    Устанавливают поверяемый термогреобразователь (тфмо-мстр) на поверхности плиты.

5.4.5.    Снимают показания поверяемого териопреобразователя (термометра) г_т в соответствии с методикой, изладшной в НХЙ на шверяемое средство измерения.

5.4.6.    Определяют поправку д4тах териопреобразователя (термометра) при максим ал ьной температуре его применения

А^тах ^в ^л ~~    *

о.

5.0. Ьичисляит лоцрдакп Aw cocsr.orcrsyjoauio промежуточный температурам заданного диапазона яраденсвия терм озфе образ оватеяя (терма^отрО цутек липе*!!#! интерполяции. Сторон иазозай точкой является температура поверхности плиты, ровная тем ера туре окружающей среди, когда ползка Л ^ равна нули.

5.1.3.    Попрозкп л /^ по должна превыгсть зисчеяиЯ, указаншзс л лТД на лл:крег::ыГ; термо тес бразователъ (термометр).

5.3.    Поправки к показаниям термоцреоиразоьатсля Стзрмсестра) при измерения температура поверх и ости в условиях, отличи ьос от условии градуировки (п.ч. I) определяют по Мсгоду, изложенному в приложат: и и.

в. CDOTJ^:JiS!iiS PiS^bTAIQB ПОВЕШ

6.Х. 11а термо приз ох^зователь (термометр), удовдетворяОДй требованиям настоящих /ГУ, задает свидетельство о пойуркс» устгпов-аснкоЯ (одон. tfopm обороти о И стороны свидетельства приведена в приложении I.

6.*. ^,l'op>\oi^eoupao об-тел и Стер монстры), но удов жязоряДчйе требованиям пастоямнх l-У, к выпуску зз обращение к к применению не допускают, и па ни* видаот кзвеглшкл с непригодности с указанием причины.

й ачадыш к Wi G    Ь. Ь. Олейн их

Начальной: севера за ко но лат елчн oil *:етродоги и

Начальник лаборатории

Руководитель темы и исполнитель    ^    К.Г.Черкасова

8.

яшашис г

Справочное

Учет различия условий градуировки и эксплуатация термометра

Поправка Л‘£,- экспериментально определена на поверхности массивной шиты из неркавекдей стали марки XX8RI0T (параметр нерохо-ватости Ра от 0,32 до 0,25 икм), усилие лрикиш 5 - 15 Н, при нормальных окружающих условиях: атмосферное давление (100 - Ц) *3а, относительная злаввость (65 - 15) температур:! охфужаюцей среда (20 - 5) °С, условия тепдоо-Змена с окрукаав-ей средой - естественная ;©л7>скцил.

В случае отличия условий эксплуатации термометра о? условий его граду*фовки производят пересчет поправки    Для    этой    цели

определяют температуру поверхности плиты (при заданной теипергту-ре градуировки) до установления термометра Ь_п к после его установления i,_t . Тогдд поправку 64 рассчитывают по формуле:

где До - тепловая проводимость контролируемого объекта, Вт/°С;

д - тепловая провода мост ь термометра между его

^/хт

чувствительна элементом и окружающей средой, Вт/°С;

д - тепловая проводимость ыекду чувствительным элементом

^к

терюыетра и контролируемой поверхностью, Бт/°С;

- эквивалентная тепловая проводимость термометра и контактного слоя, Нт/°С;

^    -    коэффициент теплообмена поверхности плиты с окруяавдей

средой при температуре поверхности плиты, равной в условиях эксплуатации, Бт/(*г.°С);