ГОСТ Р 8.571-98

ГОСТ Р 8.571-98

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

ТЕРМОМЕТРЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЛАТИНОВЫЕ ЭТАЛОННЫЕ 1-го И 2-го РАЗРЯДОВ

Методика поверки

Издание официальное

ГОССТАНДАРТ РОССИИ

Москва

ГОСТ Р 8.571-98

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Всероссийским    научно-исследовательским    институтом метрологии

им. Д.И. Менделеева (ВНИИМ им. Д.И. Менделеева), Всероссийским научно-исследовательским институтом физико-технических и радиотехнических измерений (ВНИИФТРИ) и Всероссийским научно-исследовательским институтом метрологической службы (ВНИИМС) Госстандарта России с участием группы специалистов отраслей промышленности

ВНЕСЕН Подкомитетом ПК 6 «Эталоны и поверочные схемы в области температурных и теплофизических измерений» Технического комитета но стандартизации ГК 206 «Эталоны и поверочные схемы*

2    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 22 декабря I99H г. JSS? 451

3    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

■© ИГ1К Издательство стандартов. 1999

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Госстандарта России

II

к ГОСТ 8.568-99/ГОСТ Р 8.571-98 Государственная система намерений. Термометры сопротивления платиновые эталонные 1-го и 2-го разрядов. Методика поверки

ГОСТ Р 8.571-98

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

ТЕРМОМЕТРЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЛАТИНОВЫЕ ЭТАЛОННЫЕ 1-го И 2-го РАЗРЯДОВ

Методика поверки

State system for ensuring the uniformity of measurements.

Standard platinum resistance thermometers of the first and second grades. Methods of calibration

Дата введения 1999—07—01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на платиновые эталонные термометры сопротивления 1-го и 2-го разрядов, предназначенные для измерения температур от минус 259,35 до плюс 1084,62 'С (13,8—1358.77 К) (далее — термометры), и устанавливает методику их первичной и периодической поверок в соответствии с ГОСТ 8.558. Общие технические требования к термометрам установлены в ГОСТ Р 51233.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.028-86 ГСП. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений электрического сопротивления

ГОСТ 8.558-93 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры

ГОСТ 17435-72 Линейки чертежные. Технические условия

ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия

ГОСТ 23737-79 Меры электрического сопротивления. Общие технические условия

ГОСТ Р 51233-98 Термометры сопротивления платиновые эталонные 1-го и 2-го разрядов. Общие технические требования

3    Определения, обозначения и сокращения

Термометр — эталонный (образцовый) платиновый термометр сопротивления 1-го и 2-го разрядов.

Термометр тина ИТС — платиновый термометр сопротивления эталонный стержневой, предназначенный дтя измерения температуры от минус 196 до плюс 660,323 ’С.

Термометр типа ВТС — высокотемпературный термометр сопротивления платиновый эталонный стержневой, предназначенный для измерения температуры от 419,527 до 1084,62 "С.

Термометр тина ТСИН — термометр сопротивления платиновый низкотемперату рный капсульный. предназначенный для измерения температуры от минус 259,35 до плюс 100 "С.

Относительное сопротивление термометра при температуре Т — отношение сопротивления термометра при температуре Тк его сопротивлению в тройной точке волы.

Номинальное сопротивление термометра - сопротивление термометра при температу ре О 'С.

Измерительный ток — сила тока, протекающего через чувствительный элемент термометра при измерении температуры.

Г — температура в кельвинах (К);

/ — температура в градусах Цельсия (*С);

— номинальное сопротивление термометра;

Я, — сопротивление термометра в тройной точке воды;

R₀ — сопротивление термометра в реперной точке;

W_p — относительное сопротивление термометра в реперной точке (р — символ химического элемента);

С КО — среднее квадратическое отклонение.

Идание официальное

I

ГОСТ Р 8.571-98

4 Операции поверки

Поверка термометров включает в себя операции, указанные в таблице 1.

5 Средства поверки

При поверке должны быть использованы средства измерений и вспомогательные средства, указанные в таблице 2.

2

ГОСТ Р 8.571-98

6    Условия поверки

11рн проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

6.1    Пульт для измерения сопротивления термометров (далее — пульт) должен находиться в помещении при температуре воздуха (20±2.5) "С, относительной влажности воздуха не более 80 %, атмосферном давлении (101,3±Ю) кПа.

6.2    Измерительный ток для термометров различных типов должен соответствовать ГОСТ Р 51233.

6.3    В помещении, в котором проводят поверку, не должно быть дыма, пыли, вибрации.

7    Подготовка к поверке

Перед проведением поверки следует:

7.1    Проверить наличие всех средств измерений и вспомогательных средств, необходимых для поверки, согласно разделу 5 и нормативной документации, устанавливающей методику их эксплуатации.

7.2    Проверить соответствие условий поверки требованиям раздела 6.

7.3    Подготовить к работе средства измерений и вспомогательные средства согласно эксплуатационной документации на них.

7.4    Протереть погружаемые части термометров этиловым ректификованным техническим спиртом по ГОСТ 18300.

ГОСТ Р 8.571-98

8    Требования безопасности

8.1    При оборудовании лабораторного помещения и проведении поверки в связи с применением жидких газов следует выполнять правила техники безопасности и производственной санитарии.

8.2    При работе с ожиженными газами необходимо пользоваться средствами индивидуальной защиты и соблюдать осторожность, так как попадание жидкости на незащищенные участки кожного покрова и слизистые оболочки приводит к тяжелым обморожениям и ожогам.

8.3    Помещение лаборатории должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией.

8.4    Сосуды Дьюара, предназначенные для работы с жидкими газами, должны быть чистыми и сухими. Необходимо беречь сосуды Дьюара от попадания в них органических веществ.

8.5    Запрещается заливать ожиженные газы в сосуды Дьюара при отсутствии в них вакуума.

8.6    При работе с ампулами тройной точки воды (далее — ампулы) следует соблюдать особую осторожность. Работать с ампулами разрешается только в защитных очках.

8.7    13 помещении, в котором проводят поверку, категорически запрещается курить, пользоваться огнем, хранить огнеопасные и горючие вещества и материалы.

8.8    Во время проведения поверки при высоких температурах термометр следухтг извлекать из печи медленно, соблюдая особую осторожность во избежание получения ожогов.

8.9    После извлечения термометра из печи запрещается трогать его руками и класть на легковоспламеня ющуюся поверхность.

9    Проведение поверки

9.1    Внешний осмотр и опробование

9.1.1    При осмотре следует установить соответствие термометра требованиям, изложенным ниже.

Комплектность, упаковка, маркировка и габаритные размеры термометра должны соответствовать требованиям нормативной документации на термометры конкретных типов и ГОСТ Р 51233.

Оболочка термометра должна быть без повреждений. Витки платиновой спирали чувствительного элемента не должны быть деформированы и замкнуты.

Термометры в стеклянной оболочке проверяют с помощью бинокулярного микроскопа.

9.1.2    Электрические цепи термометра не должны быть нарушены. Опробование электрической схемы проводят с помошью цифрового мультиметра М-838.

Термометры, не удовлетворяющие требованиям, изложенным в 9.1.1, дальнейшим операциям поверки не подвергают.

9.2    Проверка электрического сопротивления изоляции термометров

Для термометров типов ПТС и ТСПН проверку проводят при температуре воздуха (20±5) *С и относительной влажности воздуха (60±15) %, типа ВТС — при температуре (1()85±5) 'С с помошью мегомметра при напряжении 100 В.

Электрическое сопротивление изоляции между выводами и корпусом термометров типов ПТС и TCI1H должно быть не менее 110* Ом, типа ВГС — 5 10⁶ Ом. В противном случае термометр бракуют.

9.3    Определение нестабильности термометров типа ПТС, работающих в диапазоне те м п е ра ту р 0—660,323 *С

9.3.1    Определение нестабильности термометров типа ПТС при первичной поверке

9.3.1.1    Измеряют сопротишгение термометра в тройной точке воды R, _и по методике, изложенной в 9.7.8.

9.3.1.2    Проводят отжиг термометра, для этого выдерживают термометр в печи для отжига, предварительно нагретой до (660±5) ‘С, в течение 5 ч.

9.3.1.3    Измеряют сопротивление термометра в тройной точке воды R,

9.3.1.4    Рассчитывают значение расхождения между R, _к и Л, _м в температурном эквиваленте по формуле

Д R₁ = (R,,_K~R_yM)/(dR/dT)„    (1)

где ДR, — расхождение между R, _к и R_{I H} в температурном эквиваленте. *С;

R_{I K} — сопротивление термометра в тройной точке воды после отжига. Ом;

R_IU— сопротивление термометра в тройной точке воды до отжига, Ом;

(dR/d'I)_x — чувствительность термометра при 0,01 "С, Ом/ "С.

ГОСТ Р 8.571-98

Значения чувствительности термометров для рахтичпых значений номинального сопротивления указаны в таблице 3.

9.3.1.5    Значение ДR, не должно превышать 0,002 'С для эталонных термометров 1 -го разряда и 0.005 "С для эталонных термометров 2-го разряда. В противном случае повторяют отжиг по 9.3.1.2.

9.3.1.6    Общая продолжительность отжига во время определения нестабильности не должна превышать 60 ч. Если условия 9.3.1.5 по-прежнему не выполняются, то термометр бракуют или его разряд переводят в более низкий.

9.3.1.7    Если условия 9.3.1.5 выполняются, то повторяют определение нестабильности по 9.3.1.1—9.3.1.6 со следующими изменениями методики:

-    температуру печи для отжига устанавливают на (10±2) 'С выше верхнего предела применения термометра;

-    общее время отжига не должно превышать 30 ч;

-    условие нестабильности: ДЯ, не должно превышать 0.001 "С для термометров 1-го разряда и 0,002 *С для термометров 2-го разряда.

Примечание — Верхний предел применения термометра выбирают из ряда: 29,7646:156,5985; 231.928; 419,527; 660.323 ‘С. Предел указывают в нормативной документации на термометр.

9.3.2 Определение нестабильности термометров типа 11ТС при периодической поверке

9.3.2.1    Измеряют сопротивление термометра в тройной точке воды R, „ по методике, изложенной в 9.7.8.

9.3.2.2    Вычисляют разность между значением сопротивления в тройной точке воды приведенным в свидетельстве о предыдущей поверке, и Л,„ в температурном эквиваленте по формуле (1).

Если разность превышает 0,001 С для термометров I-го разряда и 0,002 *С для термометров 2-го разряда, то определяют нестабильность по 9.3.1.7. Термометры, не удовлетворяющие требованиям нестабильности, бракуют или их разряд переводят в более низкий.

Примечание — Значения измерительною тока для всех термометров должны соответствовать значениям. приведенным в ГОСТ Р 51233.

9.4 Определение нестабильности термометров типа В Г С

9.4.1    Измеряют сопротивление термометра в тройной точке воды Л, _и по методике, изложенной в 9.7.8.

9.4.2    Помещают термометр в печь для отжига, нагретую до температуры (600±10) ‘С. Нагревают печь с термометром до температуры (1085±10)’С, выдерживают термометр в печи при указанной температуре в течение 5 ч. Печь охлаждают до температуры (500±10) 'С при скорости изменения температуры не более 100 *С/ч, а затем извлекают термометр из печи и охлаждают на воздухе до комнатной температуры.

9.4.3    Снова измеряют сопротивление термометра в тройной точке воды R_IK по методике, ихтоженной в 9.7.8.

9.4.4    Рассчитывают разность между двумя измеренными значениями Л, _k и R, _и в температурном эквиваленте по формуле (1), используя значения чувствительности термометров, указанные в таблице 3.

9.4.5    Если дR, в температурном эквиваленте превышает 0.002 *С для термометров 1-го разряда и 0.005 ‘С для термометров 2-го разряда, то отжиг по 9.4.2 повторяют.

9.4.6    Общее время выдержки в высокотемпературной печи не должно превышать 60 ч. Если условия 9.4.5 по-прежнему не выполняются, то термометр бракуют или его разряд переводят в более низкий.

ГОСТ Р 8.571-98

9.5    Определение нестабильности термометров типа ТСГ1Н в диапазоне температур 13.8—373 К и термометров типа ПТС в диапазоне температур 77—273,16 К осуществляют в процессе градуировки по 9.8. Обработка результатов измерений и проверка соответствия требованиям нестабильности — по 10.2.

9.6    Определение относительного сопротивления термометров

9.6.1 Относительное сопротивление термометра в точке плавления галлия W_0i определяют при первичной поверке перед градуировкой термометра. Определяют значение сопротивления термометра в точке плавления галлия по методике, изложенной в 9.7.2—9.7.5. Определяют значение сопротивления термометра в тройной точке воды по методике, ипоженной в 9.7.8. Рассчитывают относительное сопротивление W_Ga по формуле

К, = *с -.Л    (2)

где W_0i — относительное сопротивление термометра в точке плавления галлия;

— сопротивление термометра в точке плавления галлия. Ом;

Я, — сопротивление термометра в тройной точке воды. Ом.

Значение относительного сопротивления термометра должно быть не менее значений, указанных в таблице 4.

Примечание — Сопротивление термометров типа ТСПН в точке плавления галлия и в тройной точке волы измеряют, помещая термометры во атагозащитные гильзы.

9.6.2    В случае, когда точка плавления галлия входит в набор точек градуировки, определение W_Qk осуществляют во время проведения первого цикла градуировки (9.7).

9.6.3    В случае, когда в поверочной лаборатории невозможно реализовать точку плавления галлия, допускается заменить определение lV_Ga на определение относительного сопротивления при температуре 100 “С lV_too. Значение определяют расчетным методом после проведения первого цикла градуировки (9.7. 9.8). Методика расчета должна быть приведена в нормативных документах на термометры конкретных типов. Значение относительного сопротивления должно быть не менее значений, указанных в таблице 4.

9.6.4    Вместо проверки по 9.6.1 или 9.6.3 относительного сопротивления термометров, работающих при температурах ниже 0 'С, может быть проведена проверка относительного сопротивления термометра в тройной точке ртути W_Hr Значение W_H. должно быть не более указанного в таблице 4.

9.7 Определение градуировочной характеристики термометров типов ПТС и ВТ С при температурах выше 0 *С

Градуировку термометров типов ПТС и ВТС в диапазонах температур выше (ГС проводят в реперных точках.

9.7.1 Проводят три цикла измерений сопротивления термометра в реперных точках. После каждого измерения проверяют сопротивление в тройной точке воды. Последовательность реализации реперных точек — по таблице 5. Реперные точки обозначены символами соответствующих химических элементов, тгв — тройная точка волы.

6

ГОСТ Р 8.571-98

9.7.2    Методика измерения сопротивления термометров в реперных точках металлов следующая. Термометр помещают в капсулу с металлом установки для реализации реперной точки после того, как зафиксировано начало фазового перехода. Через 15 мин начинают измерять сопротивление термометра.

9.7.3    Изменение значения сопротиатения в температурном эквиваленте за 5 мни не должно превышать ±0.0005 'С, что яатяется критерием достижения теплового равновесия термометра и металла. Если данное условие не выполняется, измерения повторяют до тех пор. пока не будет достигнуто тепловое равновесие.

9.7.4    Выполняют не менее пяти отсчетов сопротивления термометра на площадке фазового перехода, результаты фиксируют в специальном журнале поверки. За значение сопротивления в реперной точке принимают среднее арифметическое из результатов пяти отсчетов.

9.7.5    После окончания измерений сопротивления термометра во всех реперных точках, кроме реперных точек алюминия и меди, термометр извлекают из капсулы и охлаждают на воздухе до комнатной температуры.

9.7.6    После окончания измерений сопротивления термометра в реперных точках алюминия и меди термометр охлаждают в печи установки для реализации реперной точки со скоростью изменения температуры не более 100 "С/ч до температуры (500±10) *С. затем извлекают из этой печи и охлаждают на воздухе до комнатной температуры.

9.7.7    Если термометр необходимо быстро извлечь из печи для реализации реперных точек алюминия и меди посте измерений его сопротивления, то термометр погружают в печь для отжига, предварительно нагретую до (600±20) *С, выдерживают в ней в течение 3—5 ч и охлаждают в этой печи со скоростью изменения температуры не более 100 'С/ч до температуры (500± 10) ’С, после чего извлекают из отжиговой печи на воздух.

9.7.8    Измерение сопротивления термометра в тройной точке воды должно быть проведено после каждого измерения его сопротивления в реперной точке металла. Методика измерения следующая.

Ампула тройной точки воды должна быть предварительно подготовлена к работе согласно эксплуатационной документации на данный прибор.

Термометр погружают в термостат со смесью льда и воды при температуре 0 *С и выдерживают там не менее 15 мин. Затем термометр извлекают из термостата, погружают в канал ампулы тройной точки воды и через 15 мин начинают измерения. За результат измерения сопротивления термометра принимают среднее арифметическое из результатов пяти отсчетов.

9.8    Градуировка термометров типов Т С П Н и ПТС при температурах ниже 273,16 К

Градуировку термометров типов ТСПН и ПТС проводят методом сличения градуируемого термометра с рабочим эталоном вблизи температур реперных точек .\1TLU-90 11|.

Примечание — Допускается проводить градуировку термометров методом калибровки непосредственно в реперных точках МТШ-90 ниже 273,16 К.

9.8.1    Градуировка термометров типа ТСПН заключается в измерении их сопротивлений в тройной точке воды и в последующем измерении сопротивлений градуируемых термометров и рабочего этатона в семи температу рных точках диапазона 13,8—273.16 К. реализуемых в установке для градуировки термометров. Одновременно с градуировкой определяют нестабильность термометров.

9.8.2    Градуировка термометров типов ПТС и ТСПН в интервале 77—273,16 К заключается в измерении их сопротивлений в тройной точке воды и в последующем одновременном измерении сопротивлений градуируемых термометров и рабочего этатона при температуре кипения азота (Г* 77 К) при атмосферном давлении.

9.8.3    При градуировке и определении нестабильности термометров типа ТСПН выполняют измерения их сопротнатеиий и сопротиатения рабочего эталона при следующих температурах:

в тройной точке воды: при температуре:

Г, = (83,8±0.5) К:

Г, = (14±0,2) К;

Т_} = (17±0,2) К:

Т_л = (20±0,2) К:

Г₅ = (24,5±0,2) К:

Т_ь = (54±0.5) К;

Г₇ = (234±0,5) К.

7

ГОСТ Р 8.571-98

После первой серии измерений термометры отогревают до комнатной температуры и повторяют измерения при следующих температурах: повторно при Т₂' = (1410,2) К; при Г* = (15*0,2) К: повторно при /у = (20±0,2) К; при Т_ч = (35±1) К; повторно в тройкой точке воды.

Примечание — Температуры повгорных измерений не должны отличаться от первоначальных более чем на 0,1 К.

9.8.4    При градуировке и определении нестабильности термометров типов ПТС и ТСПН для диапазона температур 77—273,16 К выполняют измерения их сопротивлений при следующих темпе ратурах:

в тройной точке воды: при Г, = (77,510,5) К; повторно в тройной точке воды.

9.8.5    При градуировке в тройной точке воды термометры погружают в ампулу так, чтобы чувствительный элемент отстоял от дна колодца ампулы на (10±2) мм. Термометры типа ТСГ1Н до погружения в ампулу помешают во влагозащитную гильзу. Глубина погружения термометров должна быть не менее 300 мм. К измерениям приступают через 15 мин после погружения термометра в ампулу.

9.8.6    Для проведения градуировки термометров типа ТСГ1Н в низкотемпературных точках в последовательности, соответствующей 9.8.3, их вместе с рабочим эталоном типа ТСПН помешают в блок сравнения установки типа УГТ для градуировки термометров и монтируют электроизмерительную схему согласно эксплуатационной докуме1гтании на термометр и установку. Положение термометров и их монтаж не должны быть нарушены при проведении градуировки во всех низкотемпературных точках.

9.8.7    Измерение сопротивлений термометров в низкотемпературных точках проводят согласно методике, изложенной в эксплуатационной документации на установку типа УГГ для градуировки термометров.

9.8.8    Для проведения градуировки термометров типа ГГГС при температуре кипения азота их вместе с рабочим эталоном (если градуируют термометры I-го разряда) или с эталоном 1-го разряда (если градуируют термометры 2-го разряда) помешают в блок сравнения установки для реализации ванн ожиженных газов при атмосферном давлении. Измерение сопротивления термометров типа Г1ТС проводят в соответствии с эксплуатационной документацией на указанную установку.

9.8.9    В диапазоне температур 13,8—273,16 К при каждой градуировочной температуре выполняют не менее пяти отсчетов при измерении сопротивлений эталонного и поверяемого термометров. При измерениях с использованием приборов, не имеющих автоматического усреднения результатов при инверсии измерительного тока, каждое измерение должно включать в себя не менее пяти пар отсчетов сопротивления эталонного и поверяемого термометров при двух направлениях измерительного тока.

За результат измерения сопротивления эталонного и поверяемого термометров принимают среднее арифметическое из пяти отсчетов для каждой точки диапазона 13,8—273,16 К.

В тройной точке воды измеряют сопротивление только поверяемого термометра. Значение сопротнааения определяют как среднее арифметическое из результатов пяти измерений сопротивления термометра (по два отсчета каждое измерение).

9.8.10    При градуировке термометров в диапазоне температур 77—273,16 К проводят не менее пяти измерений (по два отсчета каждое) в двух температурных точках — при температуре кипения азота и в тройной точке воды. Нестабильность температуры должна быть не более I мК за время каждого измерения. Дрейф температу ры в точке 77 К при проведении пяти измерений должен быть не более 0,05 К.

Значения сопротивлений термометров рассчитывают как среднее арифметическое из результатов пяти измерений при каждой температуре.

9.8.11    Допускается градуировка термометров типа ТСПН до температуры 373,15 К, осуществляемая по методике поверки, изложенной в эксплуатационной документации на термометр данного типа.

к

ГОСТ Р 8.571-98

10 Обработка результатов поверки. Определение доверительной погрешности термометров

ЮЛ Обработка результатов измерения сопротивления термометров типов Г1ТС и ВТС при температурах выше 0*С

10.1.1 Рассчитывают доверительную погрешность результата измерения сопротивления термометра в тронной точке волы в температурном эквиваленте по формуле

(3)

где 5 = VI (Я₁₍ - к^/щп - \)/{dR/d'l\ ; где R, = I RJn.

где 6, — доверительная погрешность среднего арифметического значения сопротивления термометра. измеренного в тройной точке воды в температурном эквиваленте;

1_Я — коэффициент Стьюдента для доверительной вероятности 0.95 и числа степеней свободы (я—1);

5, — среднее квадрал«ческое отклонение (СКО) среднего арифметического значения сопротивления термометра в тройной точке воды в температурном эквиваленте;

R_ti — результат /-го измерения сопротивления термометра в тройной точке воды (9.7). Ом;

R, — среднее арифметическое значение сопротивления термометра в тройной точке воды. Ом;

и — количество измерений сопротиачения термометра в тройной точке воды за все никлы

градуировки;

(dR/d'I)^ — чувствительность термометра при температуре тройной точки воды, указанная в таблице 3.

10.1.2 Рассчитывают относительное сопротивление термометра в каждой реперной точке по

формуле

(6)

где IV_p. — относительное сопротивление термометра в реперной точке в i-м цикле измерений;

Ярj — результат измерения сопротиааения термометра в реперной точке в i-м цикле измерений (9.7), Ом;

R,, — результат измерения сопротивления термометра в тройной точке воды, проведенного после измерений в реперной точке в i-м цикле измерений (9.7), Ом.

10.1.3 Рассчитывают среднее арифметическое значение относительного сопротивления термометра в реперной точке и его СКО в температурном эквиваленте по формулам:

К = ЩМ

л; = v £<>»;,- \у_?у-/п{п- \)/(dW/di\.

где W_p — сроднее арифметическое значение относительного сопротивления термометра в реперной точке по всем циклам измерений;

W_pi — относительное сопротиатенне термометра в реперной точке в i-м цикле; п — число циклов измерения сопротивления термометра в реперной точке;

.У_р — СКО среднего арифметического значения относительного сопротивления термометра в реперной точке в температурном эквиваленте;

{d\V_f /d'l)_p — производная стандартной функции МГШ-90 W_r (/) |1) по температуре в реперной точке.

Значения производной стандартной функции МТШ-90 |1| в реперных точках указаны в таблице 6.

9

ГОСТ Р 8.571-98

10.2.14    Доверительную погрешность 5, поверяемого термометра в тройной точке воды с доверительной вероятностью 0.95 оценивают по формуле

>    (25)

где Д,, = tJJW/d7)„    (26)

где д_и — доверительная погрешность разброса сопротивления термометр при доверительной

вероятности 0.95 при измерениях в тройной точке воды в температурном эквиваленте;

— коэффициент из распределения Стьюдеита с доверительной вероятностью 0.95 при числе степеней свободы, равном (п— I);

(dR/dJ), — чувствительность поверяемого термометра в тройной точке воды по таблице 3, Ом/ “С;

д_у1 — доверительная погрешность ампулы для реализации тройной точки воды, включая погрешность средств измерений электрического сопротивления термометра, с доверительной вероятностью 0.95. в температурном эквиваленте.

10.2.15    По результатам измерений (9.8.10) рассчитывают значения температуры T_t и относительного сопротивления ЩТ₍) эталонного и поверяемого термометров для каждого измерения.

10.2.16    Рассчитывают значения функции отклонения А\У(Т) поверяемого термометра для каждого измерения так же, как в 10.2.7.

10.2.17    Рассчитывают среднее арифметическое значение температуры термометра по всем измерениям данной градуировки 7 = ZT,/n и среднее значение относительного сопротивления W - !W( Т)/н.

10.2.18    Рассчитывают С КО АЦ\ /) по формуле

5. = ^ ЦАУУО])-AIV(Г)Г-/п(п- 1) ,    (27)

где S_w — среднее квадратическое отклонение среднего арифметического значения АЩТ);

лтГ) — значение функции отклонения при температуре 7);

АЩ 7) - ТлЩТ^/п — среднее арифметическое значение Д W( Т) по всем измерениям данной граду-ировки; п — число измерений.

10.2.19 Доверительную погрешность 5_ГГ поверяемого термометра при температуре кипения азота ( *> 77,3 К) оценивают по формуле

5,л = Ч’с, ⁺    +    Д5, 1    (28)

где    А.» = t^JidWJdDi,    (29)

д_>с1 — погрешность устройства по реализации ванн ожиженпых газов при температуре кипения азота (включая погрешность средств измерений сопротиатения термометра и погрешность измерения температуры эталонным термометром) с доверительной вероятностью 0,95;

к — коэффициент влияния погрешности 5, (при температуре 77,3 К к = 0,2);

5, — доверительная погрешность поверяемого термометра в тройной точке воды, определяемая по 10.2.14;

Д_11д — доверительная погрешность ДЖ(7) при температуре 77,3 К (в температурном эквиваленте);

—    коэффициент из распределения Стьюдента при доверительной вероятности 0.95 и числе степеней свободы, равном (л— 1);

—    CKO среднего арифметического значения А\У( !), определяемое по 10.2.18:

(<dWJd’I), — производная стандартной функции 1УА7) MTU1-90 при температуре градуировки (d\V,/dT= 0,00432 при 7 = 77,3 К).

ГОСТ Р 8.571-98

10.2.20 Значения доверительной погрешности поверяемых термометров не должны превышать значений, указанных в таблице 9.

Если термометр не удовлетворяет требованиям таблицы 9, то его разряд переводят в более низкий.

10.2.21 Градуировочную характеристику термометров типов ТСПН и ПТС в диапазоне температур 77—273.16 К рассчитывают по методике, приведенной в приложении Б.

11 Оформление результатов поверки

При положительных результатах поверки оформляют свидетельство о поверке. В свидетельство должны быть включены следующие данные:

-    наименование средства измерений температуры и обозначение его типа;

-    заводской номер;

-    изготовитель и год изготовления;

-    назначение средства измерений;

-    диапазон градуировки термометра;

-    значение измерительного тока, при котором определяли градуировочные характеристики;

-    значение сопротивления термометра в тройной точке воды;

-    значения температур градуировки и соответствующие им значения относительного сопротивления термометра;

-    дата градуировки;

-    градуировочная характеристика термометра в виде таблицы функции Д1 У( И0 или Щ Г);

-    указание срока проведения следующей поверки:

-    печать организации, проводящей поверку.

Допускается градуировочную характеристику термометра приводить в виде полинома А ЩГ) с указанием значений коэффициентов полинома.

14

ГОСТ Р 8.571-98

ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное)

Метол определения градуировочных характеристик термометров типов ПТС и ВТС при температурах выше О ‘С

А.1 Градуировочную характеристику термометров типов ПТС и ВТС определяют в виде функции отклонения относительного сопрогиатения термометра Д W'( Т) от стандартной функции МТШ-90 И⁷,( Т)

Д НЦ 7) » ЩТ) — W,(!).    (А. I)

А.2 Вид функции отклонения для различных диапазонов температур указан в таблице А.1.

А.З Коэффициенты а, Ь. с функции АЩТ) рассчитывают с использованием данных градуировки термометров в реперных точках (9.7).

А.4 При необходимости рассчитывают на ЭВМ таблицу значений функции Aff(7) или Щ Т) в зависимости от температуры.

А.5 Вычисление температуры по градуировочной характеристике термометра

А.5.1 По результатам измерения сопротивления термометра Ж Т_х) рассчитывают

WiT_x) - KTJ/R,,    (А.2)

где Щ Т_х) — относительное сопротивление термометра при температуре Т_х;

R( Т_х) — сопротивление термометра при температуре Т_х, Ом:

Т_х — измеряемая температура. К;

/?, — сопротивление термометра в тройной точке воды. Ом.

А.5.2 Если градуировочная характеристика приведена в виде Д1И 1). то для определения температуры используют стандартную функцию МТШ-90 W_f( 7). В этом случае по формулам таблицы А1 определяют Д Щ Т_л), а затем рассчитывают ИЛ( Т_х). используя формулу (А. 1). По зависимости WJ, Т) |таблице значений W_f( Т)\ находят значение температуры Т_х, соответствующее \VlT_x). Значение температуры можно также рассчитать с помощью обратной стандартной функции МТШ-90 Т( 1г_г).

А.5.3 Если градуировочная характеристика представлена в виде W( Т) (таблицы значений ЩТ)\, то по значению Щ Т_х) из А.2 определяют значение температуры.

15

ГОСТ Р 8.571-98

ПРИЛОЖЕНИЕ Г> (справочное)

Метод определения градуировочных характеристик термометров сопротивления типов ТСПН и НТС при температурах ниже 273,16 К

Б.1 Диапазон температур 13,8—273,16 К для термометров типа ТСПН

Б. 1.1 Градуировочную характеристику платиновых термометров рассчитывают по МТШ-90 в виде

ДИЦ7)- Я\п-Щ7).    (Б.1)

где ЛЩТ) — функция отклонения по МТШ-90;

т 7) — зависимость относительного сопротивлении термометра от температуры;

W/ 7) — стандартная функция МТШ-90.

Функция A Щ Т) в соответствии с МТШ-90 в рассматриваемом диапазоне имеет вид:

5

ДИК7) - offH7) - 1| + Ь[Щ7)-1 |² + £ С, |ЫП7)|'** ,    (Б.2)

/-1

при я^я2.

где а. />, С/— коэффициенты, определенные из результатов индивидуальной градуировки термометров.

Б. 1.2 Для определения коэффициентов функции ДW(T) требуется градуировка термометра в семи реперных точках МТШ-90 или вблизи этих точек согласно 9.8.

Б. 1.3 В качестве исходных данных используют семь значений W'( 7). полученных при градуировке в точках Г,. Т₂, Ту, T_t, Г₅, Г₆. Т₇ согласно 10.2.10, и рассчитанные но этим значениям с использованием формулы (Б.1) значения АЩТ).

Б. 1.4 На ЭВМ рассчитывают коэффициенты функции (Б.2) для поверяемого термометра.

Б. 1.5 При необходимости рассчитывают* на ЭВМ таблицы значений функций Alf( If) или W( Т), а также производных dWjdTдля поверяемого термометра.

Б.2 Диапазон температур 77—273,16 К для термометров типов ТСПН и ПТС

Б.2.1 Дтя определения градуировочной характеристики термометров в этом диапазоне используют линейную зависимость

ДИ^7)- Д#1И^7>—II.    (Б.З)

где константу А/ = ЬЩТ)/\ЩТ)—\\ определяют из результатов градуировки при температуре кипения азота <10.2.17, 10.2.IS).

Б.2.2 При необходимости рассчитывают на ЭВМ таблипы значений ДИ^( И') или Щ Т). а также производных dWfdT для поверяемого термометра.

Б.З Вычисление температуры Т_х по градуировочной характеристике термометра

Б.3.1 По результатам измерения сопротивления термометра R{T_X) при определяемой температуре рассчитывают

ЩТ_Х) - R(T_X)/R,,    (Б.4)

где Щ Т_х) — относительное сопротивление термометра при определяемой температуре Т_х;

Т_х — измеряемая температура. К:

R( Т_х) — сопротивление термометра при температуре Т_х, Ом;

R, — сопротивление термометра в тройной точке воды. Ом.

Б.3.2 Если градуировочная характеристика представлена в виде ДИК 7), то для определения температуры используют стандартную функцию МТШ-90 Н'Д7). В этом случае по формуле (Б.2) или (Б.З) определяют Д ЩТ_х)_< а    затем    рассчитывают    W,( Т_х)    но    формуле (Б.1). По зависимости    W/T)    [таблице    значений    IV/Т) в

зависимости от температуры (далее — таблица значений)] находят    значение    температуры    Т,,    соответствующее

1К(Т_Х). Значение температуры можно также рассчитать с помошью обратной стандартной функции МТШ-90 T(W_f).

Б.3.3 Если градуировочная характеристика представлена в виде Щ Т) (таблипы значений), то по значению ЩТ_Х), рассчитанному по Б.4. определяют значение температуры.

16

ГОСТ Р 8.571-98

ПРИЛОЖЕНИЕ В (справочное)

Библиография

(1| Международная температурная шкала МТШ-90. Документ Международного Бюро по мерам и весам, 1989

17

ГОСТ Р 8.571-98

УДК 536.531:669.231:006.354    О КС 17.020    Т88.2    СЖСТУ0008

Ктючевые слова: температура, термометры сопротивления, относительное сопротивление, реперные точки, средства измерений, погрешности измерений, градиент, методика, градуировочная характеристика, поверка

Редактор Л.В. Афанасспко Технический редактор Л. Л. К у in снова Корректор Р.Л. Ментола Компьютерная верстка В.И. Грищенко

И и. лиц. № 021007 от 10.08.95.    Саама    в    набор    28.12.98.    Подписано    в    печать    02.02.99.    Уел.    печ.    я.    2.32.

Уч.-изд. л. 2.00.    Тираж    3S1    зкз.    CI844.    Зак.    7S.

ИПК Издательство стандартов. 107076. Москва. Колодетный пер.. 14.

Набрано в Издательстве на ПЭВМ Филиал ИПК Издательство стандартов — тин. ''Московский печатник", Москва. Лялин пер., 6

Пдр Nr 0S0I02