При определении поправок с применением термометра сопротивления, а также при определении положения нулевой точки фиксируют атмосферное давление Р (при цене деления поверяемого термометра не более 0,02°С) после окончания измерения в данной точке шкалы.
При поверке в термостате (криостате) поверяемый термометр погружают в рабочую среду на глубину, указанную на нем. Если указание о глубине погружения на термометре отсутствует, то поверку проводят при высоте выступающего столбика не более 10 мм. В тех случаях, когда невозможно обеспечить требуемую глубину погружения, при измерениях учитывают поправку па выступающий столбик.
При измерении средней температуры выступающего столбика используют небольшой палочный термометр (вспомогательный), резервуар которого укреплен на середине высоты выступающего столбика так, чтобы он касался поверяемого термометра.
После, установки вспомогательного термометра выжидают 10— 15 мин до установления теплового равновесия. Перед началом отсчитывания по поверяемому термометру записывают показание вспомогательного.
Образцовый термометр сопротивления или образцовый термоэлектрический термометр погружают по возможности на одну глубину с поверяемым термометром, но не менее чем на 200 мм.
При поверке в термостате (криостате) показания поверяемого термометра отсчитывают после выдержки его не менее 10 мин при. температуре не ниже температуры, соответствующей каждой поверяемой отметке, более чем на пятикратное значение цены деления шкалы образцового термометра. Отсчитывание проводят при постоянной температуре или равномерном повышении температуры в термостате.
При отсчитывании показаний термометров с ценой деления 0,2сС и менее скорость повышения температуры должна быть не более одного деления шкалы поверяемого термометра за 1 мин, а при отсчитывании показаний ост<..<й,х термометров— не более двух делений за 1 мйй. В случае поверки платиновым термометром сопротивления или термоэлектрическим медьконстантановЫ'М термометром температуру в криостате и скорость ее изменения определяют по поверяемому термометру.
Для каждой проверяемой отметки у термометров с ценой деления 0,05°С и менее проводят шесть отсчетов с точностью до 0,1 цены деления, у остальных термометров'—два отсчитывания (одно отсчитывание — при фиксированной температуре) с точностью до 0,2 цены деления шкалы.
После измерения в масляном термостате термометры протирают керосином или другим растворителем, а после измерений в оловянном термостате промывают водой.
При поверке образцовыми (в том числе и переменного наполнения) термометрами поверяемых с ценой деления 0,05°С и менее применяют два образцовых термометра, а при поверке остальных термометров — один.
При поверке в диапазоне температур минус 80—0эС применяют жидкостные термостаты, заполненные ректификованным спиртом и охлаждаемые жидким азотом или твердой углекислотой, а в диапазоне минус 60—0°С допускается применять технический спирт. Температуру криостата определяют по показаниям образцового термометра.
При определении действительного значения температуры криостата по образцовому платиновому термометру сопротивления или по образцовому термоэлектрическому термометру одновременно с показаниями поверяемого термометра для каждой проверяемой отметки измеряют сопротивление платинового термометра или т. э. д. с. термоэлектрического термометра на низкоомном потенциометре с использованием измерительной катушки сопротивления или нормального элемента.
Показания поверяемых термометров отсчитывают в порядке их установки в термостате слева направо, повторные отсчитывания проводят в обратном порядке (справа налево).
При определении действительного значения температуры термостата образцовые термометры (в том числе переменного наполнения) устанавливают крайними.
Сначала выполняют отсчитывание по образцовому термометру, стоящему слева, затем по поверяемым в порядке их установки слева направо и по второму образцовому термометру. Повторные отсчитывания проводят в обратном порядке.
При определении действительного значения температуры и водяном кипятильнике (при температуре кипения воды) используют образцовый ртутный термометр. Термометры устанавливают в водяном кипятильнике так же, как и в термостате.
Операцию проводят по пп. 5.2.1.4 и 6.2.1.5.
Положение нулевой точки на шкале термометра в приборе тройной точки воды определяют только для термометров с пеной деления 0,01 и 0,02°С. Поверяемый термометр предварительно охлаждают в размельченном льду (0°С) в течение 15 мин, затем вытирают и-помещают в колодец прибора тройной точки воды, наполненный дистиллированной водой, устанавливая его так, чтобы нулевая точка была на 5 мм выше верхнего края ледяной «рубашки». Выдерживают термометр в приборе в течение 10 мин и проводят два отсчитывания с интервалом 1 мин.
Положение нулевой точки на шкале поверяемого термометра в нулевом термостате определяют только для термометров с ценой деления свыше 0,02°С. В разрыхленный лед устанавливают термометр так, чтобы нулевая точка была на 5 м,м выше поверхности -льда. Выдерживают термометр в нулевом термостате не менее 10 мин и проводят отсчитывание.
Примечания:
По мере таяния льда сливают воду и добавляют лед.
Для поверки термометров с ценой деления 0,01 и 0,02°С следует применять лед, приготовленный из дистиллированной воды и насыщенный пузырями воздуха.
При определении положения нулевой точки поверяемого термометра следят за положением нулевой точки образцового термометра. В случае смещения нуля соответственно корректируют поправки к образцовому термометру.
Определение погрешностей
Поверку проводят по методике п. 5.2.1. При этом в диапазоне измерений минус 200—0°С термометры поверяют в криостатах.
Поверка термометров переменного наполнения
Поверку проводят по двум образцовым термометрам переменного наполнения 2-го разряда. При поверке определяют поправки на калибр в одном из интервалов: 20—25 (26)°С, 10—15 (16)°С, 30—35 (36)°С (далее — основной интервал) в зависимости от температуры окружающей среды. Измерения проводят через 1°С, начиная с градусной отметки (см. справочное приложение 7), соответствующей нижнему пределу данного интервала.
Среднее значение цены условного градуса (см. справочное приложение 7) "поверяемого термометра определяют в том же диапазоне, в котором рассчитывали поправку па калибр, а также в одном из смежных с ним диапазонов по табл. 4.
Предварительно ртуть из запасного резервуара переливают в главный так, чтобы можно было использовать термометр для заданного температурного интервала. Температуру в термостате измеряют ртутным стеклянным термометром с ценой деления 0,1 °С. Вначале дозируют ртуть для образцовых термометров. При этом отклонение уровня ртути от нулевой точки образцового термометра не должно превышать ±0,2°С при температуре в термостате, соответствующей нижнему пределу температурного диапазона, в котором проводят поверку. Разность уровней ртути образцовых термометров не должна превышать двух делений шкалы. Затем дозируют ртуть поверяемого термометра, при этом отклонение уровня ртути от нулевой точки не должно превышать ±5 делений шкалы относительно уровня образцового термометра.
При дозировании рабочего количества ртути в водяном термостате поддерживают температуру в заданном диапазоне. При недостаточном количестве ’ртути в основном резервуаре термометр переворачивают основным резервуаром вверх и легким постукиванием дают возможность ртути перетекать из основного в запасной резервуар. После того, как ртуть основного резервуара соединится со ртутью запасного, термометр переворачивают, и ртуть перетекает обратно.
При охлаждении (за счет сцепления частиц ртути) ртуть из запасного резервуара перетекает в капилляр. Когда перетечет достаточное количество ртути, термометр берут за середину и, осторожно постукивая об руку, добиваются разрыва ртути в месте перехода капиллярной трубки в запасной резервуар. Если уровень ртути установился немного ниже нулевой точки, термометр встряхивают, наклоняя его запасным резервуаром вниз, чтобы несколько капель ртути перетекло в верхнюю часть капилляра, и затем, подогревая термометр, соединяют эти капли со ртутью в основном резервуаре.
В случае излишка ртути в основном резервуаре термометр подогревают до перехода ртути в запасной резервуар, а затем постукивая об руку, добиваются отделения нескольких капель ртути от общей массы.
Переливание ртути в запасной резервуар и обратно проводят и без подогревания ртути, легко постукивая термометр, перевернутый основным резервуаром вверх.
Для удаления оставшихся пузырьков газа или воздуха в основном резервуаре термометр нагревают, чтобы ртуть попала в запасной резервуар, а затем медленно, без встряхивания, охлаждают. При этом термометр держат вертикально.
Результаты поверки термометров с ценой деления не более 0,2°С, а термометров типа TH при любой цене деления записывают в протоколы по формам, приведенным в справочных приложениях 3—6.
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ
Расчет поправок
Расчет поправок при измерениях в термостате и криостате.
Из показаний поверяемого термометра (для каждой проверяемой отметки шкалы) вычисляют среднеарифметическое значение /ср.
Расчет поправок при измерении образовыми и платиновыми термометрами сопротивления (образцовыми термоэлектрическими термометрами).
Поправку А/ к показаниям поверяемого термометра для проверяемой отметки шкалы определяют как разность между действительной температурой термометра (криостата) /д и исправленным среднеарифметическим показанием поверяемого термометра /ИСпР.
Действительную температуру рассчитывают в соответствии с требованиями ГОСТ 8.157—75 (в случае применения образцового платинового термометра) или методом, приведенным в ГОСТ 14894—69 (в случае применения образцового термоэлектрического термометра).
Исправленное среднеарифметическое показание поверяемого термометра /испр определяют по формуле • - '
/испр — Іср + А/р,
где. А/Р — поправка к показаниям поверяемого термометра, обусловленная влиянием атмосферного давления, °С.
Примечание. Эту поправку не вводят, если цена делёния термометра более 0,02°С или если при цене деления 0,02°С и менее отклонение давления от нормального будет менее 67 Па (0,67мбар или 5 мм. рт. ст.)
Поправку А/Р определяют по формуле
А/р=₽е(р—Ро),
где Ре — коэффициент атмосферного давления термометра, °С/Па (°С/мбар или °С/мм рт. ст.), приведенный в паспорте на термометр;
р — значение атмосферного давления при измерении в данной точке шкалы, Па (мбар или мм рт. ст.);
р0— нормальное атмосферное давление, равное 101325 Па (1013,25 мбар или 760 мм рт. ст.).
Расчет поправок при измерении двумя образцовыми термометрами
Поправку /Ср вычисляют как разность значений действительной температуры термостата (криостата) и среднеарифметическим показанием для данной отметки поверяемого термометра. За действительную температуру принимают Среднеарифметическое , из среднеарифметических показаний образцовых термометров. При определении среднеарифметического показания каждого образцового термометра к среднеарифметическому из отсчитываний д'ля данной отметки шкалы алгебраически прибавляют поправку, взятую из свидетельства.
При определении положения нулевой 'точки в приборе тройной точки воды вычисляют среднеарифметическое'показание поверяемого термометра с учетом поправки, обусловленной влиянием атмосферного давления (см. п. 6.1.2). Из результата вычитают 0,01°С. ,
При определении положения нулевой точки в нулевом термостате упомянутую поправку прибавляют к значению температуры, полученному по п. 5.2.1.13.
Поправку к показаниям поверяемого термометра при температуре кипения воды определяют в соответствии с п. 6.1.2.
Поправку Д^ст в °С на выступающий столбик вычисляют по формуле
tCT= y(t—1[)п,
где у — коэффициент видимого теплового расширения термометрической жидкостй в стекле (см. табл. 2);
t— температура в термостате, определенная образцовым термометром, °С;
ti — средняя температура выступающего столбика жидкости, определенная вспомогательным термометром, °С;
п — число градусных отметок, соответствующее высоте выступающего столбика.
Таблица 2
|
Жидкость |
Температурный диапазон, °С |
Коэффициент видимого теплового расширения в стекле |
|||
|
от |
ДО |
||||
|
Ртуть |
—30 |
800 |
0,00016 |
||
|
Толуол |
—80 |
100 |
'0,00120 |
||
|
Этиловый спирт |
—80 |
80 |
0,00103 |
||
|
Керосин |
0 |
4 300 |
0,00093 |
||
|
Тетролейный эфир |
— 120 |
20 |
0,00140 |
||
|
Пентан |
—200 |
20 |
0,00170 |
||
Для термометров с ценой деления более 0,05°С значение п округляют до целого числа градусов, а с ценой деления 0,05°С и менее — до десятых долей.
