ГОСТ 8.338-78

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

ГОСТ 8.338-78 ССТ СЭВ 1060—78)

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

УДК 526 5.087.92.089.6 : 006.354    Группа    Т88.2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Государственная система обеспечения единства измерений

ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ТЕХНИЧЕСКИХ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТЕРМОМЕТРОВ Методы и средства поверки

Slate system for ensuring the uniformity of measurements. Thermal converters of industrial thermocouple thermometers. Methods and means of verification

оксту ms

гост

8.338-78* *

|CT СЭВ 1060—781

Взамен Инструкции 163—62

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 29 декабря 1978 г. № 3583 срок введения установлен

с 01.01.80

Настоящий стандарт распространяется на термопреобразователи технических термоэлектрических термометров (далее термопреобразователи) по ГОСТ 6616-74 с номинальной статической характеристикой по ГОСТ 3044-77, с погружаемой частью не менее 250 мм, предназначенные для измерения температуры в диапазоне от 0 до 1800°С, и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверок.

Стандарт соответствует СТ СЭВ 1060—78 в части поверки термопреобразователей технических термоэлектрических термометров в диапазоне температур 0—1800°С (см. справочное приложение 6).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1. ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

1.1. При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в табл. 1а.

Издание официальное ★

Перепечатка воспрещена

* Переиздание (август 1934 г.) с Изменением ЛЬ 1, утвержденными апреле 1984 г. (МУС 7—84).

© Издательство стандартов, 1985

Таблица 1

У чувствительных элементов специального назначения, приме-няемых в более узком диапазоне температур, указанном заказчиком, допускается определять т. э. д. с. только в границах этого диапазона, но не менее чем при трех значениях температуры, равностоящих друг от друга.

Допускается определять т.э.д.с. термопреобразователей и чувствительных элементов, поступивших на первичную поверку и изготовленных из аттестованных бухт термоэлектродного материала (стандартных образцов свойств термоэлектродных материалов),, при одном значении температуры, соответствующем верхнему пределу применения.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

5.2.3. Т. э. д. с. чувствительные элементов градуировок типов ХА и ХК определяют в последовательности, приведенной ниже.

Нагревают термостат (водяной или масляный) или горизонтальную трубчатую печь до заданного значения температуры с допускаемым отклонением не более чем ±0,5°С при нагревании в термостате и ±10°С при нагревании в печи.

Температуру контролируют образцовым ртутно-стеклянным или платинородий-платиновым термоэлектрическим термометром 3-го разряда. При измерениях т. э. д. с. поверяемых чувствительных элементов температура не должна меняться более чем на 0,1°С/мин в термостате и 0,4°С/мин в печи.

Измерения начинают с образцового термометра и заканчивают последним поверяемым чувствительным элементом, после чего все измерения последовательно повторяют в обратном порядке и т. д. до получения четырех отсчетов в каждом ряду.

Интервалы времени между отсчетами т. э. д. с. во всем измерительном цикле должны быть примерно одинаковыми.

Таблица 1а

* ООъем выборки преобразователей при проведении операций по пп. 5.1а; 5.16; 5.2 регламентируется в технической документации на преобразователь данного типа.

Разд. 1. (Измененная редакция, Изм. № 1).

2. СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

2.1.    При проведении поверки должны быть применены следующие средства:

образцовые ртутные термометры 2-го и 3-го разрядов с диапазоном температур 0—300°С и погрешностью по ГОСТ 8.080-80;

образцовые платинородий-платиновые термоэлектрические термометры 2 и 3-го разрядов с диапазоном температур 300— 1200°С и погрешностью по ГОСТ 8.083-80;

образцовые платинородиевые термоэлектрические термометры 2-го разряда типа ПРЗО/6 с диапазоном температур 600—1800°С и погрешностью по ГОСТ 8.083-80;

измерительная установка, включающая двухрядный или однорядный потенциометр постоянного тока класса точности не ниже 0,01 по ГОСТ 9245-79 с верхним пределом измерений не ниже 100 мВ и ценой ступени младшей измерительной декады не более 10~~⁶В с бестермоточным переключателем типа ПБ-28В.

2.2.    При поверке использую4ся следующие вспомогательные средства( могут входить в комплект поверочной установки):

водяной термостат с диапазоном температур 0—95°Д градиентом температуры в рабочем пространстве не более 0,05°С/см и ванной с глубиной не менее 300 мм;

масляный термостат с диапазоном температур 95—300°С, градиентом температуры в рабочем пространстве не более 0,05°С/см и ванной глубиной не менее 300 мм;

лупа по ГОСТ 25706-83 кратностью от 3 до 5;

ГОСТ 8.338-78 Стр. 3

две горизонтальные трубчатые печи сопротивления, каждая с рабочим пространством длиной 500—600 мм, диаметром 40—50 мм и максимальной рабочей температурой не менее 1200°С. Градиент температуры по оси печи (в ее средней части) при 1000°С не должен превышать 0,8°С/см на участке длиной не менее 50 мм;

никелевый толстостенный стакан длиной 80—100 мм, наружный диаметр которого выбирают в зависимости от размера рабочего пространства печи. Толщина стенки и дна стакана — не менее 5 мм. Допускается применять никелевый блок соответствующих размеров с гнездами требуемого диаметра и глубиной 70—90 мм;

вертикальная трубчатая печь сопротивления с рабочим пространством длиной от 400 до 500 мм, диаметром 20—30 мм и максимальной рабочей температурой не менее 1800°С. Градиент температуры по оси печи (в ее средней части) при 1400°С не должен превышать 1°С/см на участке длиной не менее 50 мм. Техническое описание и эскизный чертеж приведены в справочном приложении 5;

амперметр класса точности 1,0 по ГОСТ 8711-78 с верхним* пределом измерений до 15 А;

регулятор напряжения мощностью до 10 кВт с пределами регулирования напряжения от 0 до 250 В;

ртутные стеклянные термометры с ценой деления 0,1°С и пределами измерений от 10 до 35°С по ГОСТ 2045-71;

трубы по ГОСТ 8680-73 длиной 500 мм, внутренним диаметром (6±0,5) мм и стенками толщиной не более 1 мм;

удлинительные провода по ГОСТ 1790-77 и ГОСТ 10821-75. Т. э. д. с. пары скомплектованных удлинительных проводов при температуре рабочего и свободных концов пары, соответственно равной 100 и 0°С, не должна отклоняться от значений, указанных в ГОСТ 3044-77, более чем на ±0,05 мВ для пары градуировки типа ХА, ±0,10 мВ для пары градуировки типа ХК и 0,01 мВ для пары градуировки типа ПП;

многопозиционный бестермоточный переключатель. Схема подключения термопреобразователей к электроизмерительной установке при помощи переключателя при поэлектродном сличении приведена в обязательном приложении 1, а схема подключения термопреобразователей образцового и поверяемого термоэлектрических термометров к электроизмерительной установке при их сличении — в справочном приложении 4;

теплоизоляционные сосуды или другие теплоизоляционные средства, обеспечивающие заданную температуру в течение 1 ч с предельным отклонением ±0,1°С;

платиновая и платинородиевая проволока диаметром 0,5 мм по ГОСТ 10821-75;

Стр. 4 ГОСТ 8.338-78

стеклянные пробирки длиной (150± 10) мм, внутренним диаметром (6,5±0,5) мм со стенками толщиной не более 1 мм;

защитные стеклянные пробирки длиной не менее 300 мм и внутренним диаметром, при котором поверяемые чувствительные элементы плотно входят в пробирку;

прибор для измерения сопротивления изоляции. Тип прибора устанавливают в стандартах или техничёских условиях на термопреобразователь конкретного типа;

установка для испытания электрической прочности изоляции. Тип установки указывают в стандартах или технических условиях на термопреобразователь конкретного типа.

Примечание. Допускается применять другие средства поверки, прошедшие метрологическую аттестацию в органах государственной метрологической службы и удовлетворяющие по точности требованиям настоящего стандарта.

2.1,    2.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).

3. УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

3.1.    При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

термопреобразователи разборных конструкций необходимо вынуть из защитной арматуры. К поверке могут быть допущены термопреобразователи разборных конструкций в защитной арматуре (чехле) и термопреобразователи неразборных конструкций если в условиях поверки погрешность от теплоотвода не превышает 0,3 Ддоп (соответствующие требования должны быть указаны в нормативно-технической документации на конкретный тип термопреобразователя — далее НТД);

температура воздуха в помещении, относительная влажность и барометрическое давление должны соответствовать нормам, установленным для них в НТД по эксплуатации поверочной установки;

изменения температуры воздуха в помещении во время работы поверочной установки не должны быть более ±0,5°С в течение 1 ч;

вибрация в помещении не должна вызывать отклонений указателя наиболее чувствительного средства измерений более чем на ±0,25 цены наименьшего деления его шкалы;

питание печей должно осуществляться стабилизированным напряжением, изменения которого не должны превышать 1%;

в помещении не должно быть пыли, дыма, газов и паров, вызывающих коррозию деталей поверочной установки или загрязняющих элементы термопреобразователей;

электроизмерительная часть поверочной установки должна быть удалена не менее чем на 1 м от окон, дверей, радиаторов

ГОСТ 8.338-78 Стр. 5

отопления и других устройств, выделяющих тепло, а также защи-щена от прямых солнечных лучей;

части поверочной установки, снабженные зажимом «Земля», а также никелевый стакан должны быть подключены к контуру заземления. Сопротивление заземления должно быть не более 4 Ом;

корпуса печей, наружные стенки которых нагреваются при работе до температуры выше 70°С, должны быть ограждены (например жесткой сеткой из проволоки);

вблизи печей не должны находиться горючие материалы; стеклянные вакуумные сосуды Дьюара должны иметь охранные кожухи из жести или пластмассы;

перед вводом установки в эксплуатацию должна быть проверена сходимость результатов измерений с использованием поверенного чувствительного элемента любого типа, которая не должна превышать 0,3 А_доп(Ддоп — допускаемое отклонение т.э.д.с. чувствительного элемента от значений, указанных в ГОСТ 3044-77);

должно быть проверено соответствие градиента температуры в термостатах требованиям п. 2.2;

должна быть проверена т. э. д. с. помех в измерительной линии установки, которая не должна превышать 2 мкВ.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4. ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

4.1. Перед проведением поверки необходимо выполнить следующие подготовительные работы.

4.1    Л. Подготовка основных и вспомогательных средств поверки 4ЛЛ.1. Средства ‘поверки, входящие в состав измерительной

установки (термостаты и нагревательные печи), готовят к работе в соответствии с НТД.

4.1    Л .2. Термопреобразователь образцового платинородий-пла-тииового термометра 3-го разряда при поверке чувствительных элементов из неблагородных металлов помещают в кварцевую защитную пробирку. Рабочий конец его должен касаться дна пробирки.

4.1.1.3.    Теплоизолированные сосуды для термостатирования свободных концов при термостатировании при 0°С заполняют льдо-водяной смесью, а при термостатировании при комнатной температуре — водой или маслом комнатной температуры. В сосуд помещают ртутный термометр и стеклянные пробирки.

Глубина погружения пробирок должна быть не менее 120 мм, расстояние между пробирками — не менее 10 мм.

4.1.1.4,    В рабочем пространстве печи для поверки чувствительных элементов из неблагородных металлов в зоне равномерного

Стр. 6 ГОСТ 8.338-78

распределения температуры устанавливают никелевый стакан или никелевый блок.

4.1.1.5. В рабочее пространство печи, предназначенной для поверки чувствительных элементов градуировок типа ПП, вводят защитную кварцевую трубу и центрируют ее по оси печи, подложив огнеупорные подкладки (например, отрезки кварцевых или фарфоровых трубок).

4.1.2. Подготовка термопреобразователей градуировок типов ХА и ХК

4.1.2.1.    При подготовке к поверке в термостатах поверяемые чувствительные элементы помещают в стеклянные пробирки и устанавливают в термостате на глубину не менее 250 мм. Свободные концы поверяемых элементов термостатируют в сосудах по п. 4.1.1.3 и подсоединяют к измерительной установке (см. справочное приложение 4). В термостат устанавливают образцовый ртутностеклянный термометр.

4.1.2.2.    При подготовке к поверке в печах не более четырех поверяемых чувствительных элементов складывают в общий пучок с кварцевой пробиркой, в которую вложен термопреобразователь образцового платинородий-платинового термометра 3-го разряда, и обвязывают в двух-трех местах отрезками хромелевой или алюмелевой проволоки. Пучок чувствительных элементов вводят в рабочее пространство трубчатой горизонтальной печи до упора рабочих концов в дно никелевого стакана и центрируют по оси печи.

Свободные концы чувствительных элементов (в случае необходимости удлиненных проводами) и образцового термопреобразователя термостатируют в сосудах по п. 4.1.1.3 настоящего стандарта и подсоединяют к измерительной установке (см. справочное приложение 4).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.1.3. Подготовка термопреобразователей градуировок типов ПП и ПР 30/6.

4.1.3.1. Чувствительные элементы термопреобразоватслей градуировок типов ПП и ПР 30/6 перед определением их т. э. д. с. отжигают в течение 30 мин электрическим током на воздухе. Перед отжигом поверхность термоэлектродов обезжиривают при помощи тампона, смоченного чистым этиловым спиртом (1 г спирта на чувствительный элемент). Напряжение подводят к свободным концам термоэлектродов от регулятора напряжения, включенного в сеть переменного тока 220 или 127 В частотой 50 Гц. Ток, необходимый для отжига, контролируют по показаниям амперметра. Чувствительные элементы преобразователей градуировок типа ПП

ГОСТ 8.338-78 Стр. 7

с термоэлектродами диаметром 0,5 мм отжигают при токе 10—10,5 А [температура (1150±50)°С], чувствительные элементы градуировок типа ПР 30/6 при токе 11,5—12А [температура (1450±50)°С]. По окончании отжига ток плавно уменьшают до нулевого значения в течение 1 мин.

Поверхность отожженных термоэлектродов должна быть чистой. Чувствительные элементы с неустранимыми при отжиге поверхностными загрязнениями термоэлектродов считают непригодными к применению и к дальнейшей поверке не допускают.

Часть электродов, погружаемую при поверке в печь, армируют чистыми цельными двухканальными керамическими трубками. Для чувствительных элементов градуировок типа ПР 30/6 применяют изоляционные трубки из окиси алюминия, для чувствительных элементов градуировок типа ПП до 1200°С — трубки из пирометрического фарфора или окиси алюминия. Диаметр трубок 3—5 мм, длина 300—500 мм, диаметр каналов не менее 0,9 мм.

В один и тот же канал изоляционной трубки следует помещать термоэлектроды только одной марки.

При армировании отожженных термоэлектродов должны быть приняты меры, исключающие возможность их деформирования и загрязнения особенно на участке, погружаемом в печь при поверке.

Концы термоэлектродов, свободные от керамической изоляции, помещают в гибкие электроизоляционные трубки диаметром до 2,5 мм. На участке длиной 150 мм свободные концы термоэлектродов оставляют без какой-либо ■ изоляции. Не более четырех поверяемых чувствительных элементов складывают в общий пучок с однотипным образцовым термометром 2-го разряда, выравнивают рабочие концы и обвязывают пучок в двух местах отрезками платинородиевой проволоки диаметром 0,5 мм. Рабочие концы всех термоэлектродов вытягивают на 12—15 мм из керамической изоляции и плотно стягивают их друг с другом вблизи спаев несколькими витками платинородиевой проволоки диаметром 0,3—0,5 мм, причем электрический контакт между отдельными термоэлектродами должен быть образован в месте их связки.

Примечание. Масса платинородиевой (платиновой) проволоки для скрепления пучка и связывания рабочих концов составляет 1—1,5 г.

Пучок чувствительных элементов градуировок типа ПП погружают на глубину (250±10) мм в рабочее пространство горизонтальной трубчатой печи и центрируют по оси защитной кварцевой трубы. Торцевые отверстия печи прикрывают заслонками или щитками из прокаленного листового асбеста.

Свободные концы поверяемых чувствительных элементов (в случае необходимости удлиненных проводами) и образцового тер-

Стр. 8 ГОСТ 8.338-78

мопреобразователя термостатируют в сосудах по п. 4.1.1.3 настоящего стандарта и подсоединяет к измерительной установке (см. обязательное приложение 1).

Пучок чувствительных элементов градуировок типа ПР 30/6 вводят в рабочее пространство вертикальной трубчатой печи через верхнее торцевое отверстие, центрируют его и закрепляют в штативе таким образом, чтобы рабочие концы термоэлектродов находились в середине зоны с наименьшим градиентом температуры. Торцевые отверстия печи прикрывают заслонками или щитками из огнеупорного материала.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

5. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

5.1.    Внешний осмотр

При внешнем осмотре должно быть установлено соответствие чувствительных элементов термопреобразователей следующим требованиям.

5.1а. Проверку электрической прочности и сопротивления изоляции преобразователей проводят по ГОСТ 6616-74.

5.16. Проверку стабильности преобразователей и чувствительных элементов проводят при максимальной температуре длительного применения, установленной в НТД на поверяемый преобразователь, путем трехкратного измерения т.э.д.с, при этой температуре до и после двухчасового отжига в печи.

5.1а, 5.16. (Введены дополнительно, Изм. № 1).

5.1.1.    Чувствительные элементы градуировок типов ХА и ХК должны быть без защитной арматуры, термоэлектроды должны иметь чистую электрическую изоляцию. Длина термопреобразователей и их чувствительных элементов должна быть не менее 250 мм. Термопреобразователи и чувствительные элементы длиной менее 250 мм поверяют по методикам, утвержденным в установленном порядке. Чувствительные элементы с термоэлектродами диаметром 1 мм и более должны иметь клеммные колодки, закрепленные на термоэлектродах, для подключения удлинительных проводов. Термоэлектроды чувствительных элементов должны иметь ровную поверхность без трещин, раковин, расслоений, загрязнений, видимых невооруженным глазом, а также без отслаивающейся окалины. Место сварки рабочих концов термоэлектродов не должно быть пористым или ошлакованным.

5.1.2.    Чувствительные элементы градуировок типов ПП и ПР 30/6 должны быть без арматуры и электрической изоляции на термоэлектродах или в электрической изоляции, удовлетворяющей требованиям, указанным в п. 4.1.3.1. Длина чувствительных эле-

ГОСТ 8.338-78 Стр. 9

ментов термопрсобразователей градуировок типов ПП и ПР 30/6 должна быть не менее 500 мм. Термоэлектроды должны быть свернуты в кольцеобразный моток диаметром 60—100 мм и представлены в упаковке, исключающей возможность их деформирования и загрязнения. Термоэлектроды чувствительных элементов, поступивших на первичную поверку, не должны иметь сварок, перетяжек, резких изгибов под углом. На поверхности термоэлектродов не должно быть видимых невооруженным глазом плен, трещин, раковин, расслоений и загрязнений.

Чувствительные элементы, поступившие на периодическую поверку/могут иметь не более двух сварок по длине каждого термоэлектрода на расстоянии не менее 250 мм от рабочего конца и незначительные загрязнения поверхности, устранимые при отжиге в соответствий с требованиями и. 4Л.3.1. К поверке не допускают чувствительные элементы с хрупкими термоэлектродами.

На каждом чувствительном элементе, поступающем в поверку, должна быть подвешена бирка с указанием номера и обозначения стандартной градуировки. Допускается эти данные указывать на клеммной колодке чувствительного элемента.

5.1.3. Результаты внешнего осмотра заносят в протокол поверки по формам, приведенным в обязательных приложениях 2 и 3. При необходимости чувствительные элементы из благородных металлов взвешивают с погрешностью не более 0,05 г.

Примечание. Внешний вид термопреобразователей разборных конструкций, поверяемых в защитной арматуре, и термопреобразователей неразборных конструкций должен соответствовать НТД на термопреобразователь конкретного типа.

5.2. Определение т. э. д. с. термопреобразователей и чувствительных элементов при заданных значениях температуры

5.2.1.    Градуировочные характеристики чувствительных элементов должны соответствовать их стандартным градуировочным характеристикам в пределах отклонений, допускаемых ГОСТ 3044—77.

При проверке этого требования определяют т. э. д. с. чувствительного элемента при нескольких заданных значениях температуры его рабочего конца и температуре свободных концов, равной 0°С. Полученные результаты сравнивают с данными стандартных градуировочных таблиц при тех же значениях температуры.

5.2.2.    При поверке чувствительных элементов их т. э. д. с. должна быть определена не менее чем при четырех значениях температуры, указанных в табл. 1. В обоснованных заказчиком случаях дополнительно определяют т. э. д. с. при температуре, значения которой в табл. 1 приведены в скобках.