10.2.2 Если нестабильность эталонного термометра не удовлетворяет требованиям, приведенным в таблице 8, термометр подвергают стабилизации, заключающейся в 10-кратном погружении термометра в кипящий при атмосферном давлении азот с промежуточными отогреваниями до комнатной температуры. Время выдержки при температуре кипящего азота и при комнатной температуре - не менее 1 мин.
10.2.3 Если значение нестабильности, полученное при повторном определении, не удовлетворяет требованиям таблицы 8, то термометр не применим в качестве эталонного.
10.2.4 Если нестабильность термометра 1-го разряда не удовлетворяет требованиям, указанным в таблице 8, но соответствует требованиям, предъявляемым к термометрам 2-го разряда, то этот термометр может быть аттестован в качестве термометра 2-го разряда.
10.2.5 По результатам измерений сопротивлений эталонного и поверяемого термометров типа ТСПН в 11 низкотемпературных точках (9.8.3) вычисляют относительные сопротивления эталонного и поверяемого термометров при всех температурах (9.8.10) по соотношениям:
; (13)
, (14)
где - сопротивление эталонного термометра при температуре , Ом;
- сопротивление эталонного термометра в тройной точке воды, Ом;
- сопротивление поверяемого термометра при температуре , Ом;
- сопротивление поверяемого термометра в тройной точке воды, Ом.
10.2.6 По вычисленным значениям относительного сопротивления эталонного термометра (10.2.5), пользуясь данными, приведенными в его паспорте, определяют значение стандартной функции относительных сопротивлений по МТШ-90 (далее - стандартная функция МТШ-90) и соответствующие значения температур .
10.2.7 Для всех значений рассчитывают значения функции отклонения от стандартной функции МТШ-90
(15)
10.2.8 Для температур , и , рассчитывают средние арифметические значения функции отклонения
; (16)
(17)
и определяют отклонения от этих средних арифметических значений
, ; (18)
, . (19)
Так же определяют отклонения от средних арифметических значений относительных сопротивлений термометров, находящихся в эксплуатации:
и , (20)
где и - значения функции отклонения, указанные в свидетельстве о предыдущей поверке.
Все отклонения должны удовлетворять требованиям таблицы 8, в противном случае разряд термометра переводят в более низкий или термометр бракуют.
10.2.9 Вычисляют средние значения температур для и по значениям двух повторных измерений:
; (21)
. (22)
10.2.10 По полученным для семи градуировочных точек парным значениям и ( , ; , ; , ; , ; , ; , ; , ) определяют градуировочную характеристику поверяемого термометра или . Методика определения - по приложению Б.
10.2.11 Определение доверительной погрешности для термометров типа ТСПН в диапазоне температур 13,8-273,16 К проводят по результатам измерений при и . Для этого рассчитывают расхождение значения температуры, определенного из градуировочной характеристики поверяемого термометра по 10.2.10, и значения, полученного в результате измерений рабочим эталоном по 10.2.6, при каждой из температур градуировки и по формуле
, (23)
где - значение температуры поверяемого термометра из градуировочной характеристики по 10.2.10, соответствующее значению из результатов измерений по 10.2.5 при или , К;
- значение температуры по эталонному термометру при одном и том же измерении (10.2.6), К.
Расхождения при каждой из температур и не должны превышать 0,008 К для термометров 1-го разряда и 0,04 К для термометров 2-го разряда. Если термометр не удовлетворяет этим требованиям, его разряд переводят в более низкий.
10.2.12 Результаты градуировки термометров типов ПТС и ТСПН для диапазона температур 77-273,16 К после проверки на нестабильность (10.2) обрабатывают следующим образом.
10.2.13 Рассчитывают СКО среднего значения сопротивления поверяемого термометра в тройной точке воды по формуле
, (24)
где - среднее квадратическое отклонение среднего значения сопротивления поверяемого термометра;
- значение сопротивления поверяемого термометра в тройной точке воды при -м измерении, Ом;
- среднее значение сопротивления поверяемого термометра в тройной точке воды по 9.8.4, Ом;
- общее число измерений.
10.2.14 Доверительную погрешность поверяемого термометра в тройной точке воды с доверительной вероятностью 0,95 оценивают по формуле
, (25)
где , (26)
где - доверительная погрешность разброса сопротивления термометра при доверительной вероятности 0,95 при измерениях в тройной точке воды в температурном эквиваленте;
- коэффициент из распределения Стьюдента с доверительной вероятностью 0,95 при числе степеней свободы, равном ( -1);
- чувствительность поверяемого термометра в тройной точке воды по таблице 3, Ом/°С;
- 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 и относительного сопротивления эталонного и поверяемого термометров для каждого измерения.
10.2.16 Рассчитывают значения функции отклонения 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 и среднее значение относительного сопротивления .
10.2.18 Рассчитывают СКО по формуле
, (27)
где - среднее квадратическое отклонение среднего арифметического значения ;
- значение функции отклонения при температуре ;
- среднее арифметическое значение по всем измерениям данной градуировки;
- число измерений.
10.2.19 Доверительную погрешность поверяемого термометра при температуре кипения азота ( 77,3 К) оценивают по формуле
, (28)
где
, (29)
- погрешность устройства по реализации ванн ожиженных газов при температуре кипения азота (включая погрешность средств измерений сопротивления термометра и погрешность измерения температуры эталонным термометром) с доверительной вероятностью 0,95;
- коэффициент влияния погрешности (при температуре 77,3 К =0,2);
- доверительная погрешность поверяемого термометра в тройной точке воды, определяемая по 10.2.14;
- доверительная погрешность при температуре 77,3 К (в температурном эквиваленте);
- коэффициент из распределения Стьюдента при доверительной вероятности 0,95 и числе степеней свободы, равном ( -1);
- СКО среднего арифметического значения , определяемое по 10.2.18;
- производная стандартной функции MTШ-90 при температуре градуировки ( =0,00432 при =77,3 К).
10.2.20 Значения доверительной погрешности поверяемых термометров не должны превышать значений, указанных в таблице 9.
Таблица 9 - Допустимая доверительная погрешность поверяемого термометра при доверительной вероятности 0,95
В градусах Цельсия
|
Точка градуировки |
Разряд термометра |
|
|
|
1-й |
2-й |
|
Тройная точка воды |
0,002 |
0,01 |
|
Температура кипения азота |
0,006 |
0,03 |
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 свидетельстве 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 или ;
- указание срока проведения следующей поверки;
- печать организации, проводящей поверку.
Допускается градуировочную характеристику термометра приводить в виде полинома с указанием значений коэффициентов полинома.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)
Метод определения градуировочных характеристик термометров типов ПТС и ВТС
для диапазона температур выше 0 °С
A.1 Градуировочную характеристику термометров типов ПТС и ВТС определяют в виде функции отклонения относительного сопротивления термометра от стандартной функции МТШ-90
. (А.1)
А.2 Вид функции отклонения для различных диапазонов температур указан в таблице A.1.
Таблица A.1- Функции отклонения в виде полиномов
|
Диапазон температур, °С |
|
|
0-29,7646 |
|
|
0-156,598 |
|
|
0-231,928 |
|
|
0-419,527 |
|
|
0-660,323 |
|
|
0-1084,62 |
|
|
Примечание - В диапазонах температур ниже 660,323 °С используют термометры типа ПТС, выше - термометры типа ВТС. |
|
A.3 Коэффициенты , , функции рассчитывают с использованием данных градуировки термометров в реперных точках (9.7).
А.4 При необходимости рассчитывают на ЭВМ таблицу значений функции или в зависимости от температуры.
А.5 Вычисление температуры по градуировочной характеристике термометра
А.5.1 По результатам измерения сопротивления термометра рассчитывают
, (А.2)
где - относительное сопротивление термометра при температуре ;
- сопротивление термометра при температуре , Ом;
- измеряемая температура, К;
- сопротивление термометра в тройной точке воды, Ом.
А.5.2 Если градуировочная характеристика приведена в виде , то для определения температуры используют стандартную функцию МТШ-90 . В этом случае по формулам таблицы А.1 определяют , а затем рассчитывают , используя формулу (А.1). По зависимости [таблице значений ] находят значение температуры , соответствующее . Значение температуры можно также рассчитать с помощью обратной стандартной функции МТШ-90 .
А.5.3 Если градуировочная характеристика представлена в виде [таблицы значений ], то по значению из А.2 определяют значение температуры.
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(справочное)
Метод определения градуировочных характеристик термометров сопротивления
типов ТСПН и ПТС для диапазона температур 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
, (Б.1)
где - функция отклонения по МТШ-90;
- зависимость относительного сопротивления термометра от температуры;
- стандартная функция МТШ-90.
Функция в соответствии с МТШ-90 в рассматриваемом диапазоне имеет вид:
, (Б.2)
при =2,
где , , - коэффициенты, определенные из результатов индивидуальной градуировки термометров.
Б.1.2 Для определения коэффициентов функции 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 , полученных при градуировке в точках , , , , , , согласно 10.2.10, и рассчитанные по этим значениям с использованием формулы (Б.1) значения .
Б.1.4 На ЭВМ рассчитывают коэффициенты функции (Б.2) для поверяемого термометра.
Б.1.5 При необходимости рассчитывают на ЭВМ таблицы значений функций или , а также производных для поверяемого термометра.
Б.2 Диапазон температур 77-273,16 К для термометров типов ТСПН и ПТС
Б.2.1 Для определения градуировочной характеристики термометров в этом диапазоне используют линейную зависимость
, (Б.3)
где константу определяют из результатов градуировки при температуре кипения азота (10.2.17, 10.2.18).
Б.2.2 При необходимости рассчитывают на ЭВМ таблицы значений или , а также производных для поверяемого термометра.
Б.3 Вычисление температуры по градуировочной характеристике термометра
Б.3.1 По результатам измерения сопротивления термометра при определяемой температуре рассчитывают
, (Б.4)
где - относительное сопротивление термометра при определяемой температуре ;
