Сукупність пристосовання:
індукційний магнітометр із зондом проникності, що містить постійний магніт;
еталонний матеріал із відомою магнітною проникністю;
засоби для поводження з гирею (наприклад лабораторні рукавички, безворсова тканина, лабораторні пінцети);
добре освітлена кімната.
Вимірювання
Треба звернутися до технічних вимог виробника.
Невизначеність
Прилад має пов’язану невизначеність проникності приблизно 0,2 % (від 40 % до 4 % від сприйнятливості) у діапазоні 1,005 <р.Г< 1,05 (0,005 < %< 0,05) [20]. Треба звернутися до технічних умов виробника.
Оформлення результатів
Записують результати вимірювання, застосовуючи форми, наведені в OIML R 111-2.
Рекомендовані методи для визначення намагніченості та сприйнятливості для різних класів точності та розмірів гир
Вимірювання потрібно проводити на готових гирях.
Вимірювач магнітної індукції (В.6.2) можна застосовувати для визначення намагніченості для всіх класів точності, датчик Холла — для номінальних значень маси > 1 г і ферозонд — для номінальних значень маси > 100 г.
В.6.7.3 У таблицях В.3(a), (Ь) і (с) наведено рекомендовані процедури для різних класів точності.
Таблиця В.3(a) — Постійна намагніченість, метод вимірювання за допомо
гою вимірювача магнітної сприйнятливості (В.6.4)
Розмір гирі |
Клас точності |
>20г |
Еь Е2, F, і F2 для гир без підгінної порожнини |
2 г<т<20г |
ElEJF, |
<2г |
Е, і Е2 |
Таблиця В.3(b) — Магнітна сприйнятливість
Розмір гирі |
Клас Е, |
Клас Е2 |
Клас F, |
Клас F2 |
5000 кг |
|
|
F |
F |
2000 кг |
|
|
А |
А |
1000 кг |
|
F |
S* |
|
500 кг |
|
А |
|
|
200 кг |
|
S* |
|
|
100 кг |
|
|
|
|
50 кг |
S |
F |
F |
F |
20 кг |
F |
А |
А |
А |
10 кг |
|
S |
S |
S |
5 кг |
|
|
|
|
Кінець таблиці В.3(b)
Розмір гирі |
Клас Е, |
Клас Е2 |
Клас F, |
Клас F2 |
2 кг |
|
|
|
|
1 кг |
||||
500 г |
||||
200 г |
||||
100 г |
||||
50 г |
S |
S |
А S |
А S |
20 г |
||||
10г |
Sp |
Sp |
||
5 г |
||||
2г |
||||
1 г |
Sp |
Sp |
||
500 мг |
||||
200 мг |
||||
100 мг |
||||
50 мг |
||||
20 мг |
||||
10 мг |
||||
5 мг |
||||
2 мг |
||||
1 мг |
Sp — характеристики матеріалу (В.6.3).
S — вимірювач магнітної' сприйнятливості для гир без підгінної порожнини (В.6 4).
А — метод притягання (В.6.5).
F — ферозонд і постійний магніт (В.6.6).
S* — методи F і А кращі для гир класу точності Е2 номінальною масою від 100 кг до 1000 кг. Оскільки зусилля, необхідне для того, щоб створити придатний прилад і виконати вимірювання за допомогою вимірювача магнітної сприйнятливості, перевищує його переваги порівняно з методами F і А для гир класу точності Е2 номінальною масою від 100 кг до 1000 кг. Метод вимірювання за допомогою вимірювача магнітної сприйнятливості не рекомендовано для складених гир
з
В.7 Густина
Вступ
У таблиці 5 наведено границі густини для гир. Нижче наведено шість прийнятних методів для ви
Розмір гирі |
Клас точності |
>1 г (датчик Холла) > 100 г (ферозонд) |
El, Е2, Fі, р2, Мі, Мі-2, М2, Мг-з> М3 |
Таблиця В.3(c) — Постійна намагніченість, метод вимірювання
за допомогою вимірювача магнітної індукції (В.6.2)
начення густини гир. Альтернативні методи, наприклад зважування за допомогою ваг, занурених у фторовуглецеву рідину [21], або застосовування акустичного вольтметра [22], [23], можна застосовувати, якщо підстави для їхнього застосування підтверджено відповідною документацією, які треба долучати до протоколу випробування. У методах випробовування А, В, С і D використовують воду чи іншу придатну рідину, яку застосовують як еталон густини. Методи Е і F застосовують для низьких класів точності гир, якщо занурення в рідину неприпустимо. У таблиці В.4 наведено короткийвиклад методів для визначення густини. У таблиці В.8 (наприкінці В.7) надано рекомендовані методи визначання густини для різних класів точності.
Таблиця В.4 — Методи для визначення густини
Метод |
Опис |
А |
Найточніший метод. Методика гідростатичного звіряння випробної гирі з еталонною гирею в повітрі й у рідині з відомою густиною |
В |
Найшвидший і прийнятний метод. Зважування гирі у воді й підтвердження того, що покази ваг знаходяться всередині табличних граничних значень, або обчислення густини за показами вагів і відомого дійсного значення маси випробної гирі |
с |
Окреме визначення маси й об'єму випробної гирі. Об’єм визначають зі зростання показів вагів, коли гирю підвішено в резервуарі з водою, розміщеному на чашці вагів |
D |
Методика застосовна для гир номінальною масою більше ніж 1 кг. Зважування в контейнері визначеної ємкості, наповненому рідиною, і без випробної гирі всередині |
Е |
Методика застосовна для гир з порожнинами, що не повинні занурюватися у воду. Об’єм обчислюють за розмірами гирі |
F |
Оцінювання густини засновано на відомому складі сплаву, з якого виготовлено гирю. |
Під час контролю границь густини потрібно брати до уваги невизначеність, яку по своїй суті пов’язано із застосованим методом випробовування. У таблиці В.5 наведено основну оцінку невизначеності, пов’язаної з кожним методом. Для кожної гирі розширена невизначеність £7(для к = 2) густини повинна знаходитися в границях:
P
(В.7.1-1)
mm U < р 5: Ртах U.Однак, якщо невизначеність густини, яку визначають, може залишатися низькою, то можна допускати збільшений діапазон результатів під час контролю, як показано на рисунку В.З. Менші невизначеності може бути отримано завдяки акуратності в роботі.
Таблиця В.5 — Оцінка типових невизначеностей U (для к = 2) для різних методів та розмірів гир (у кілограмах на метр кубічний)
Метод |
50 кг |
1 кг |
1 г |
А1 |
— |
1,5 |
60 |
А2/АЗ |
— |
3 |
60 |
В1 |
5 |
5 |
60 |
В2 |
20 |
20 |
60 |
С |
10 |
10 |
100 |
D |
5 |
10 |
— |
Е |
ЗО |
40 |
600 |
F |
від 130 до 600 |
Г
“
Допуски згідно з цим
стандартом + Др(
З
рге( = 8000 кг/м3
Границі прийнятної густини
Рисунок В.З — Допустимі відхили для значення густини та контрольні границі з урахуванням невизначеності вимірювання
агальні міркуванняНормальна температура
Нормальна температура для встановлення густини — 20 °С. Якщо вимірювання виконують за різних температур (інші загальноприйняті значення температури в лабораторних приміщеннях 23 °С чи 27 °С), то густину потрібно перераховувати для 20 °С, застосовуючи коефіцієнт розширення об’єму у матеріалу. Якщо у не відомо однозначно, то передбачають, що для гир із нержавіючої сталі потрібно застосовувати д = 50 ■ 10-6 °С’1.
Р [і ref ) = Р (^meas ) * "і" У meas І ref ■ (В.7.2-1)
Н
fref)2+ u2(tmeas)p2(fmeas )y2.
(B.7.2-2)
w2(p(M)
+ u2(y)p2(fmeas)(fmeas
евизначеність вимірювання:Вимоги do контролю маленьких гир
Густину маленьких гир, для яких у таблиці 5 не надано граничних значень, не потрібно перевіряти. Густину гир номінальною масою менше ніж 1 г потрібно оцінювати відповідно до методу F (див. нижче), посилаючись на інформацію виробника щодо матеріалу, з якого виготовлено гирю.
Рідина для занурення
Рідина для занурення не повинна впливати на гирю. Дистильована та деаерована вода краща, тому що її густина являє собою добре відому функцію температури [24], [25]1’, і її чистоту легко контролювати [26]2). Рівняння в цьому стандарті допускають постійне значення для густини рідини. Для обчислення, яке виконано на калькуляторі, у таблиці В.6 наведено деякі значення густини води. Густину повітря можна обчислювати, застосовуючи спрощену формулу (Е.3-1).
Таблиця В.6 — Густина води
[°С] |
р,, [кг/м3] |
ДрУДЛ, [кг/м3-°С] |
її, [°С] |
р,, [кг/м3] |
Дрі/Дїі, [кг/м3-°С] |
18,0 |
998,593 |
|
21,5 |
997,879 |
-0,222 |
18,5 |
998,499 |
-0,190 |
22,0 |
997,767 |
|
19,0 |
998,402 |
|
22,5 |
997,652 |
-0,232 |
19,5 |
998,303 |
-0,201 |
23,0 |
997,535 |
|
20,0 |
998,201 |
|
23,5 |
997,415 |
- 0,242 |
20,5 |
998,096 |
-0,212 |
24,0 |
997,293 |
|
21,0 |
997,989 |
|
|
|
|
” Гиря, не очищена перед випробовуванням, може показувати менше значення маси після занурення в чисту воду й наступної стабілізації.
21 Може бути використано інші рідини з добре відомою та стабільною густиною. Істотним є те, що для незначних невизначе- ностей вимірювання треба виконувати за постійних і добре відомих температурних умов. Це навіть більш важливо, якщо рідина має більш високий коефіцієнт температурного розширення, ніж вода, яку використовують.
Проникнення води в підгінну порожнину
Гирі, що містять підгінну порожнину, не потрібно занурювати у воду, тому що вона може потрапити в порожнину під час вимірювання. Це може спотворити густину й масу гирі, і це згубно для стабільності значення маси. Для гир із порожниною, перший вибір — це геометричне визначення об’єму. Однак, якщо всю воду може бути вилучено згодом, то гідростатичне зважування потрібно виконувати з відкритою порожниною за акуратного видаляння повітря, що потрапило в неї.
Видаляння повітря
Для точних вимірювань у воді дуже важливо видалити бульбашки повітря з гирі та тримача гирі. Це також справедливо для стін резервуара з водою для методів С і D, особливо, якщо це стосується маленьких гир1. Практичний спосіб зменшити ризик появи бульбашок повітря — це деаерувати воду та гирю у воді застосуванням розрідження до утримувального відсіку протягом 10—15 хв2.
Тримач гирі або дротова підвіска
Розташування гирі на тримачу гирі під водою може випадково призвести до руйнування гирі та резервуара (скла). Найкраще занурювати гирю і тримача гирі разом. Бульбашки повітря однак може бути виявлено, якщо тримач гирі та гирю занурюють окремо. Застосовують тримач гирі, який може запобігати падінню гирі. Якщо потрібно маленька невизначеність вимірювання, то дротова підвіска повинна бути тонкою, чистою і проходити зону контакту води й повітря під прямим кутом5’.