ГОСТ 8.130-74

Группа Т88.2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

     
     
Государственная система обеспечения единства измерений

     
ПИРОМЕТРЫ ВИЗУАЛЬНЫЕ С ИСЧЕЗАЮЩЕЙ НИТЬЮ ОБЩЕПРОМЫШЛЕННЫЕ

     
Методы и средства поверки

     
State system for ensuring the uniformity of measurements.
General purpose visual pyrometers with Disappearing Filament.
Verification methods and means

     
     
Дата введения 1975-07-01

     
     
     УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 26 августа 1974 г. N 2048
     
     ВЗАМЕН ГОСТ 14301-69
     
     ПЕРЕИЗДАНИЕ (июнь 1980 г.) с Изменением N 1, утвержденным в марте 1979 г. (ИУС 5-79).
     
     
     Настоящий стандарт распространяется на общепромышленные визуальные пирометры с исчезающей нитью переменного накала и эффективной длиной волны 0,65 мкм по ГОСТ 8335-74 и на пирометры типа ОППИР-017, находящиеся в обращении, предназначенные для измерения яркостной температуры по тепловому излучению жидких и твердых тел в интервале температур от 800 до 6000 °С, и устанавливает методы и средства их поверки.
     
     В стандарте учтены требования рекомендации СЭВ по стандартизации PC 4256-73.
     
     

1. ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

     
     1.1. При проведении поверки должны выполняться следующие операции:
     
     внешний осмотр - п.5.1;
     
     проверка уравновешенности подвижной системы встроенного измерительного прибора - п.5.2;
     
     проверка правильности расположения нити пирометрической лампы - п.5.3;
     
     проверка плавности перемещения реохорда реостата - п.5.4;
     
     проверка перемещения объектива и окуляра вдоль оптической оси пирометра - п.5.5;
     
     проверка пределов перемещения окуляра (при выпуске из производства и ремонте) - п.5.6;
     
     проверка сопротивления и прочности изоляции электрической цепи пирометра (при выпуске из производства и ремонте) - п.5.7;
     
     определение основной погрешности и среднего квадратического значения случайной составляющей основной погрешности - п.5.8.
     
     

2. СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

     
     2.1. При проведении поверки должны применяться средства поверки, перечисленные ниже:
     
     а) Установка УПО-6М или другая установка, включающая:
     
     две образцовые температурные лампы 2-го разряда по ГОСТ 14008-68 с объективом Рд 430.01.060.000, имеющим диаметр 80 мм, фокусное расстояние 250 мм и цветное оптическое стекло марки ПС5 по ГОСТ 9411-75 толщиной 5 мм. Одна лампа должна быть проградуирована в интервале яркостных температур от 800 до 2000 °С, вторая - в точках 2100 и 2200 °С;
     
     измерительный потенциометр постоянного тока класса точности не ниже 0,02 по ГОСТ 9245-79 с пределом измерения не менее 100 мВ с нормальным элементом класса точности 0,005 по ГОСТ 1954-75;
     
     две измерительные катушки электрического сопротивления класса точности 0,01 или 0,02 по ГОСТ 23737-79. При этом в цепи образцовой температурной лампы применяется катушка с номинальным сопротивлением 0,001 Ом, в цепи пирометрической лампы поверяемого пирометра - 0,1 Ом;
     
     источники питания образцовой температурной и пирометрической ламп. Ими могут быть аккумуляторные батареи или стабилизированные выпрямители: для образцовой температурной лампы с силой тока до 32 А при напряжении не менее 10 В (амплитуда пульсации не более 5 мВ), для пирометрической лампы - до 0,5 А при напряжении не менее 2 В;
     
     оптическая скамья длиной не более 1 м со штативами, имеющими микрометрические винты для установки поверяемого пирометра, образцовой температурной лампы, объектива и цветного оптического стекла ПС5;
     
     переносной показывающий амперметр постоянного тока класса точности 1,5 с пределом измерения не менее 40 А по ГОСТ 22261-76.
     
     б) Переносной мегомметр класса точности 1,5 с номинальным напряжением питания 500 В по ГОСТ 8038-60.
     
     в) Испытательная установка для проверки изоляции по ГОСТ 22261-76.
     
     

3. УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

     
     3.1. Поверку пирометров проводят в следующих условиях:
     
     температура окружающего воздуха - в пределах 20±5 °С;
     
     относительная влажность окружающего воздуха - не более 80%;
     
     внешние магнитные поля (кроме земного) отсутствуют;
     
     пирометр находится в указанном для него рабочем положении.
     
     

4. ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

     
     4.1. Перед проведением поверки выполняют следующие подготовительные работы:
     
     собирают электрическую схему установки УПО-6М или электрическую схему в соответствии с чертежом.
     
     

1 - образцовая температурная лампа; 2 - амперметр: 3 - источник питания; 4 - реостат (если он не входит в состав источника питания); 5 - измерительная катушка электрического сопротивления; 6 - измерительный потенциометр постоянного тока с нормальным элементом.

          
     Примечание. При сборке электрической схемы необходимо, чтобы на реостате было установлено максимальное сопротивление.
     
     
     устанавливают пирометр (не обязательно поверяемый) в держателе на одной оптической оси с образцовой температурной лампой, объективом и стеклом ПС5. При этом стекло ПС5 должно находиться на расстоянии 10±5 мм от объектива. Пирометр должен быть придвинут к стеклу ПС5 (зазор 15±5 мм), а образцовая температурная лампа находиться на расстоянии 160±5 мм, измеренном от объектива до ее баллона;
     
     проверяют правильность установки образцовой температурной лампы. Температурную лампу устанавливают так, чтобы изображение конца индекса, определяющее рабочий участок, совмещалось с центром перекрестия, нанесенного на задней поверхности баллона лампы. Это изображение рассматривают в пирометре, изменяя его фокусировку. При этом добиваются сначала резкого изображения ленты температурной лампы с индексом, а затем перекрестия. Для облегчения проведения этой операции рекомендуется устанавливать за температурной лампой источник рассеянного света;
     
     собирают схему питания пирометра, согласно технической документации по эксплуатации.
     
     Примечание. При поверке нескольких однотипных пирометров вышеуказанные операции следует выполнять только один раз. Замену одного пирометра другим производят без повторного выполнения этих операций. Перед включением пирометра в электрическую цепь стрелку пирометра при помощи корректора устанавливают на нуль.
     
     

5. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

     
     5.1. Внешний осмотр
     
     При внешнем осмотре пирометра устанавливают качество покрытия, маркировки и изготовления шкал. Пирометр бракуют при наличии дефектов покрытий, маркировки и шкал, ухудшающих его внешний вид, разрушающих корпус или отдельные элементы (например, при наличии коррозии), затрудняющих чтение цифр и надписей на корпусе и шкалах пирометра.
     
     При внешнем осмотре проверяют чистоту оптической системы пирометра. Если для чистки отдельных узлов оптической системы пирометра требуется разборка, то его бракуют.
     
     5.2. Проверка уравновешенности подвижной системы встроенного измерительного прибора
     
     Пирометр включают в электрическую схему и при помощи реостата устанавливают стрелку измерительного прибора на середину шкалы. Затем пирометр наклоняют попеременно в четырех направлениях (вперед, назад, вправо и влево) на угол 45° от рабочего положения. При этом изменение положения стрелки не должно превышать половину допускаемой основной погрешности для нижнего предела измерения пирометра, приведенной в ГОСТ 8335-74, а для ОППИР-017, приведенной в справочном приложении 1.
     
     5.3. Проверка правильности расположения нити пирометрической лампы
     
     С помощью реостата пирометра устанавливают в пирометрической лампе яркостную температуру, равную 1100±50 °С. При этом рабочий участок нити пирометрической лампы должен находиться в центральной зоне, диаметр которой не превышает  диаметра видимого поля зрения.
     
     5.4. Проверка плавности перемещения реохорда реостата
     
     Включают схему питания пирометра и меняют сопротивление реостата. При этом перемещение стрелки по шкале измерительного прибора должно быть плавным без задержек и скачков.
     
     5.5. Проверку перемещения объектива и окуляра вдоль оптической оси пирометра проводят опробованием. Перемещение должно быть плавным, без скачков и заеданий на всем расстоянии до упоров, предусмотренных конструкцией прибора.
     
     5.6. Проверку пределов перемещения окуляра проводят с помощью диоптрийной трубки. Изображение нити пирометрической лампы должно быть четким при настройке трубки на ±5 дптр.
     
     5.7. Проверку сопротивления и прочности изоляции электрической цепи  пирометра проводят по ГОСТ 22261-76 как для приборов с номинальным напряжением до 40 В.
     
     5.8. Определение основной погрешности и среднеквадратического значения случайной составляющей основной погрешности проводят следующим образом.
     
     5.8.1. Устанавливают поверяемый пирометр в держателе на одной оптической оси с образцовой температурной лампой, объективом и стеклом ПС5 так, чтобы изображение нити пирометрической лампы расположилось симметрично изображению ленты температурной лампы в месте, указанном индексом температурной лампы.
     
     Примечание. Красный монохроматический светофильтр пирометра при этом может быть выведен из поля зрения. Его следует ввести при поверке, начиная с температуры 900 °С и выше.
     
     
     5.8.2. Основную погрешность и случайную составляющую основной погрешности пирометров со шкалами в интервале температур от 800 до 2000 °С определяют методом непосредственной поверки по образцовой температурной лампе следующим образом.
     
     В цепи образцовой температурной лампы устанавливают силу тока, соответствующую значению первой температуры, при которой производится поверка (первой поверяемой температуре), согласно свидетельству на лампу. Через 15 мин корректируют значение силы тока в соответствии с данными свидетельства и поддерживают его неизменным с погрешностью 5·10 А. Значение силы тока образцовой температурной лампы записывают в протокол.
     
     При помощи реостата пирометра пять раз уравнивают яркость пирометрической лампы с яркостью температурной лампы. Каждый раз производят отсчитывание по шкале измерительного прибора пирометра и результаты записывают в протокол. При этом нить пирометрической лампы между отсчетами попеременно делают ярче и темнее ленты температурной лампы.
     
     5.8.3. Действия, указанные в п.5.8.2, производят для всех оцифрованных отметок шкал (т.е. для второй, третьей и т.д. поверяемых температур) и делают соответствующие записи в протоколе. При этом после каждого изменения значения силы тока в температурной лампе требуется не менее 5 мин до начала следующего измерения.
     
     5.8.4. Для каждой поверяемой температуры  вычисляют среднее арифметическое отсчетов  по пирометру, записывают в протокол и вычисляют основную погрешность  по формуле
     

     
где  - среднее арифметическое значение пяти отсчетов пирометра;

      - поверяемая яркостная температура, установленная на образцовой температурной лампе.
     
     Поправка  поверяемой отметки шкалы соответствует     

.

     5.8.5. Сравнивают получение значения основной погрешности с требованиями ГОСТ 8335-74 и справочного приложения 1. Если эти погрешности превышают допускаемые значения, пирометр бракуют.
     
     Если основная погрешность превышает допускаемое значение при какой-то одной температуре, то разрешают повторную проверку при этой температуре. В случае получения неудовлетворительного результата пирометр бракуют.
     
     5.8.6. Для пирометров, выпускаемых по ГОСТ 8335-74, случайную составляющую основной погрешности определяют на основании результатов измерений, проведенных при определении основной погрешности пирометра.
     
     Для яркостных температур в интервале от 900 до 1400 °С среднее квадратическое значение случайной составляющей основной погрешности  вычисляют по формуле     

     
где ; ; ; ; ;  - размахи (разности между максимальными и минимальными показаниями пирометра) для пяти измерений, проведенных согласно п.5.8.2 при постоянных температурах 900, 1000, 1100, 1200, 1300 и 1400 °С.

     5.8.7. Для пирометров, имеющих шкалу с верхним пределом измерения выше 2000 °С, по данным поверки шкалы для нижнего предела измерения, составляют график зависимости поправок  от температуры .
     
     5.8.8. Основную погрешность пирометров в интервале температур от 2000 до 6000 °С определяют расчетным методом на основании экспериментально найденного значения пирометрического ослабления  соответствующего поглотителя.
     
     При этом пирометрическое ослабление  определяют при яркостных температурах, равных 1800; 1900; 2000 °С для поглотителей, служащих для расширения шкалы до 3200 °С, и при температурах 2100; 2200 °С для поглотителей, служащих для расширения шкалы до 6000 °С.
     
     5.8.9. Для определения пирометрического ослабления  пирометров, имеющих основную шкалу, поверяемую методом непосредственной поверки (пп.5.8.2-5.8.5), вводят соответствующий поглотитель и при яркостной температуре  на образцовой температурной лампе по методике, изложенной в пп.5.8.2-5.8.4, производят отсчеты  по основной шкале пирометра и определяют средние показания пирометра .
     
     5.8.10. Вычисляют исправленное показание пирометра  по основной шкале по формуле     

где  - поправка, полученная из графика согласно п.5.8.7 для температуры .

     5.8.11. Пирометрическое ослабление  для температуры  определяют по формуле
     

                                                      (1)

     
     Для облегчения расчетов в справочном приложении 2 приведены таблицы величин  в зависимости от температуры .
     
     5.8.12. Измерение пирометрического ослабления  производят при всех температурах , указанных в п.5.8.8, и находят среднее арифметическое из всех найденных значений . Отклонение каждого значения  от среднего для любого поглотителя не должно превышать ±1,5·10 1/°С. Полученные значения  должны находиться в пределах, указанных в справочном приложении 3.
     
     5.8.13. В соответствии с найденным средним значением  для каждой поверяемой точки  высокотемпературной шкалы пирометра, кратной 100 °С, используя справочное приложение 3, определяют кажущиеся яркостные температуры  по основной шкале (в интервале температур от 800 до 1400 °С или от 1200 до 2000 °С).
     
     5.8.14. Из полученных значений температур по основной шкале  вычитают значения поправок и с помощью реостата пирометра устанавливают стрелку измерительного прибора на значение температуры  по основной шкале пирометра. При этом по поверяемой высокотемпературной шкале отсчитывают показания .
     
     Затем определяют основную погрешность для всех оцифрованных отметок поверяемой шкалы пирометра по формуле
     

                                                                   (2)

и сравнивают полученные значения основной погрешности с требованиями ГОСТ 8335-74 и справочного приложения 1.
     
     5.8.15. При определении пирометрического ослабления  пирометров, не имеющих основной шкалы при выведенных поглотителях, градуируют пирометр в интервале температур от 800 до 1400 °С. Для этого последовательно с источником питания пирометра включают измерительную катушку электрического сопротивления для измерения силы тока измерительным потенциометром и проводят операции по методике, изложенной в пп.5.8.2-5.8.4, записывая в протоколе силу тока пирометра.
     
     5.8.16. Составляют график зависимости силы тока пирометра  от температуры  в интервале от 800 до 1400 °С.
     
     Рекомендуемый масштаб: 1 мм - 1 °С; 1 мм - 0,002 А. Указанный график при дальнейших расчетах заменяет основную шкалу пирометра.
     
     5.8.17. Вводят соответствующий поглотитель пирометра и проводят измерения в соответствии с п.5.8.15, установив на образцовой температурной лампе первую температуру . По измеренной силе тока лампы , пользуясь графиком, полученным в п.5.8.16, определяют температуру  по основной (ранее построенной) шкале пирометра и вычисляют пирометрическое ослабление  по формуле (1). Далее измерения повторяют при других значениях температур и их результаты обрабатывают согласно п.5.8.12. В результате получают средние значения пирометрического ослабления .
     
     5.8.18. В соответствии с найденным значением  и поверяемой точкой высокотемпературной шкалы, пользуясь справочным приложением 3, находят кажущиеся яркостные температуры  по шкале 800-1400 °С. Эти операции аналогичны изложенным в п.5.8.13.
     
     5.8.19. Для каждого значения яркостной температуры  по графику п.5.8.16 находят соответствующие ей значения силы токов и составляют таблицу по следующей форме:
     
     

     
     
     5.8.20. С помощью реостата пирометра и измерительного потенциометра устанавливают значения силы тока для всех поверяемых температур  в соответствии с таблицей, отсчитывают соответствующие положению стрелки показания  по поверяемой высокотемпературной шкале пирометра и записывают их в таблицу.
     
     5.8.21. Вычисляют основную погрешность для каждой поверяемой отметки по формуле (2).
     
     

6. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

     
     6.1. Оформление результатов поверки пирометров производят согласно приложению 4.
     
     6.2. Пирометры, отвечающие всем требованиям настоящего стандарта, признаются годными и на них ставится поверительное клеймо.
     
     6.3. Пирометры, не отвечающие хотя бы одному требованию настоящего стандарта, не допускают в обращение. В этом случае по требованию потребителя на эти пирометры выдается справка о непригодности.
     
     

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное

Допускаемая основная погрешность для пирометров типа ОППИР-017

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное

Таблицы величин  в зависимости от температуры  

     
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Справочное

     
Таблица      
зависимости кажущейся яркостной температуры  от поверяемой температуры  и пирометрического ослабления  

     
     
Продолжение

     
     
Продолжение

     
     
Продолжение

     
     
     Примечание. Кажущуюся яркостную температуру для требуемого диапазона измерения можно определить по формуле
     

     
где  - поверяемая температура, °С;

      - пирометрическое ослабление, 1/°С.
     
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

ПРОТОКОЛ ПОВЕРКИ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНОЙ ПОГРЕШНОСТИ
ПОВЕРКИ ШКАЛЫ С ИНТЕРВАЛОМ ТЕМПЕРАТУР от 1200 до 2000 °С
(ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПЕРВОГО ПОГЛОЩАЮЩЕГО СТЕКЛА)

ПОВЕРКА ШКАЛЫ С ИНТЕРВАЛОМ ТЕМПЕРАТУР от 1800 до 3200 °С
(ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ВТОРОГО ПОГЛОЩАЮЩЕГО СТЕКЛА А)

     
1. Расчет значения пирометрического ослабления А