НАША ПРОДУКЦИЯ
НАШИ КОНТАКТЫ
124460, г.Москва, К-460, а/я 56, 000 "ИзТех"
124460, г. Зеленоград, Панфиловский проспект, дом 8, стр.6
+7 (495) 665-51-43
+7 (495) 585-51-43
Применение МИТ 8.15 для поверки эталонных термометров
В настоящее время в РФ доступно большое количество различных эталонных ТС 1-го и 2-го разрядов: ВТС, ПТС-10, ПТС-10М, ПТСВ, ЭТС и другие. Они отличаются как диапазонами измеряемых температур, так и номинальными сопротивлениями. В таблице 1 представлены основные характеристики описанных типов эталонных ТС.
| Эталонный ТС | Сопротивление в тройной точке воды (Rтт), Ом | Диапазон температур, °С | Разряд |
| ВТС | 0,6 | +419… +1084 | 1, 2 |
| ПТС-10(М) | 10 | -196… +660 | 1, 2 |
| ЭТС-25 | 25 | -196… +660 | 1, 2 |
| ЭТС-50 | 50 | -196… +419 | 1, 2 |
| ПТСВ-1-2 | 100 | -50… +450 | 2 |
Таблица 1.
Рассчитаем стандартную и расширенную неопределенности прецизионного измерителя температуры МИТ 8.15 при измерении сопротивления всех вышеперечисленных ТС. Вклады в стандартную неопределенность МИТ 8.15 при измерении сопротивления вносят неопределенность измерения отношения двух сопротивлений (измеряемого и внутренней эталонной меры), нестабильность внутренней эталонной меры, неопределенность калибровки МИТ и стандартная неопределенность, обусловленная случайными эффектами.
В таблице 2 представлены основные технические характеристики МИТ 8.15.
| Эталонный ТС | Верхний предел диапазона измерений МИТ, Ом | Ток питания ТС, мА | Предел допускаемой абсолютной погрешности МИТ за 24 часа, Ом |
| ВТС | 4,5 | 4 | ±(0,000003+10-6R) |
| ПТС-10(М) | 35 | 1 | ±(0,00001+10-6R) |
| ЭТС-25 | 300 | 1 | ±(0,0001+10-6R) |
| ЭТС-50 | 300 | 1 | ±(0,0001+10-6R) |
| ПТСВ-1-2 | 300 | 1 | ±(0,0001+10-6R) |
Таблица 2.
R – измеряемое сопротивление в Омах.
«Предел допускаемой абсолютной погрешности МИТ за 24 часа» складывается из погрешности измерения отношения измеряемого сопротивления к внутренней эталонной мере и нестабильности внутренней эталонной меры за 24 часа. Суммарную стандартную неопределенность u(rмит) измерения отношения измеряемого сопротивления к внутренней эталонной мере и неопределенность, вызванную нестабильностью внутренней эталонной меры МИТ 8.15, рассчитываем по типу B (нормальное распределение). Результаты расчетов представлены в таблице 3.
| Эталонный ТС | >u(rмит), Ом (мК) при T=0,01 °С | u(rмит), Ом (мК) при T=419 °С |
| ВТС | 1,2·10-6 (0,5) | 1,5·10-6 (0,63) |
| ПТС-10(М) | 0,67·10-5 (0,17) | 1,2·10-5 (0,3) |
| ЭТС-25 | 0,42·10-4 (0,42) | 0,55·10-4 (0,55) |
| ЭТС-50 | 0,5·10-4 (0,25) | 0,76·10-4 (0,38) |
| ПТСВ-1-2 | 0,67 ·10-4 (0,17) | 1,2·10-4 (0,3) |
Таблица 3.
Рассчитаем стандартную неопределенность калибровки МИТ 8.15. Калибровка производилась при помощи эталонных мер электрического сопротивления 1-го разряда с номинальными значениями 1, 10 и 100 Ом. Согласно ГОСТ 8.028-86 и ГОСТ 8.237-2003, доверительная погрешность при доверительной вероятности 95% для мер электрического сопротивления 1-го разряда составляет: 1 Ом - ±0,00005 %, 10 Ом - ±0,0001 %, 100 Ом - ±0,0002 %. В таблице 4 представлены результаты расчетов стандартной неопределенности калибровки МИТ 8.15. Расчет производился по формуле:
u(rк) = rо·Rтс/2.
Где u(rк) – стандартная неопределенность калибровки МИТ 8.15, rо - доверительная погрешность меры электрического сопротивления 1-го разряда при доверительной вероятности 95%, Rтс – измеряемое сопротивление.
| Эталонный ТС | u(rк), Ом (мК) при T=0,01 °С | u(rк), Ом (мК) при T=419 °С |
| ВТС | 1,5·10-7 (0,06) | 3,8·10-7 (0,16) |
| ПТС-10(М) | 0,5·10-5 (0,13) | 1,3·10-5 (0,32) |
| ЭТС-25 | 0,25·10-4 (0,25) | 0,6·10-4 (0,6) |
| ЭТС-50 | 0,5·10-4 (0,25) | 2,6·10-4 (0,6) |
| ПТСВ-1-2 | 1·10-4 (0,25) | 5,1·10-4 (0,6) |
Таблица 4.
Стандартная неопределенность u(rlab16), обусловленная случайными эффектами, приведена в таблице 5.
| Эталонный ТС | СКО (rlab), мК | u(rlab16), мК |
| ВТС | 0,4 | 0,1 |
| ПТС-10(М) | 0,13 | 0,03 |
| ЭТС-25 | 0,28 | 0,07 |
| ЭТС-50 | 0,14 | 0,04 |
| ПТСВ-1-2 | 0,07 | 0,02 |
Таблица 5.
Суммарная стандартная неопределенность uc(R) и расширенная неопределенность Uc(R) (при k=2 ) измерения сопротивления приведены в таблицах 6а и 6б.
| Эталонный ТС | u(rмит), мК при T=0,01 °С | u(rк), мК при T=0,01 °С | u(rlab16), мК | uc(R), мК | Uc(R), мК |
| ВТС | 0,5 | 0,06 | 0,1 | 0,51 | 1,02 |
| ПТС-10(М) | 0,17 | 0,13 | 0,03 | 0,22 | 0,44 |
| ЭТС-25 | 0,42 | 0,25 | 0,07 | 0,49 | 0,98 |
| ЭТС-50 | 0,25 | 0,25 | 0,04 | 0,36 | 0,72 |
| ПТСВ-1-2 | 0,17 | 0,25 | 0,02 | 0,30 | 0,60 |
Таблица 6а.
| Эталонный ТС | u(rмит), мК при T=419 °С | u(rк), мК при T=419 °С | u(rlab16), мК | uc(R), мК | Uc(R), мК |
| ВТС | 0,63 | 0,16 | 0,1 | 0,66 | 1,32 |
| ПТС-10(М) | 0,3 | 0,32 | 0,03 | 0,44 | 0,88 |
| ЭТС-25 | 0,55 | 0,6 | 0,07 | 0,82 | 1,64 |
| ЭТС-50 | 0,38 | 0,6 | 0,04 | 0,71 | 1,42 |
| ПТСВ-1-2 | 0,3 | 0,6 | 0,02 | 0,67 | 1,34 |
Таблица 6б.
В соответствии с ГОСТ Р 8.571-98 («Термометры сопротивления платиновые эталонные 1-го и 2-го разрядов, методика поверки»), погрешность измерительной установки при измерении сопротивления не должна превышать ±0,0005 %. Это соответствует 1,25 мК при 0,01 °С и 3,34 мК при 419 °С. Следовательно, МИТ 8.15 возможно применять для поверки термометров сопротивления платиновых эталонных 1-го и 2-го разрядов по ГОСТ Р 8.571-98.