ГОСТ Р 8.625-2006 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Термометры сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний

     8 Методы испытаний

8.1 Минимальная глубина погружения

ТС погружают на максимально возможную глубину (длина монтажной части ТС) в нулевой термостат или жидкостный термостат, температура в котором установлена на значение (0±1) °С, перепад температуры в рабочем пространстве по вертикали не более ±0,1 °С, и подключают к измерительной установке. Регистрируют сопротивление ТС до стабилизации показаний. Медленно, частями по 1-2 см, извлекают ТС из термостата до тех пор, пока сопротивление не превысит требования соответствующего класса. После извлечения каждой части ТС необходима достаточно длинная пауза, чтобы обеспечить достижение теплового равновесия ТС и измеряемой среды. Данная глубина погружения, измеренная между концом ТС и поверхностью жидкости, является минимальной глубиной погружения для тестируемого ТС. Она должна соответствовать характеристикам, указанным в технических документах на ТС.

Примечание - Данная методика испытаний применима к ТС с минимальной глубиной погружения более 50 мм. Методика испытаний ТС с минимальной глубиной погружения менее 50 мм должна быть приведена в технических документах на ТС конкретного типа.

8.2 Герметичность и прочность защитного корпуса

Испытание на герметичность и прочность защитного корпуса следует проводить до сборки ТС гидростатическим и воздушным давлением, приложенным извне в течение не менее 10 с. Значение давления следует выбирать в соответствии с требованиями ГОСТ 356. Допускается проводить испытание защитного корпуса внутренним давлением. Дополнительно герметичность защитного корпуса ТС рекомендуется испытывать по методике, описанной в МЭК 61515 [3]. После испытаний проводят проверку электрического сопротивления изоляции ТС при комнатной температуре. Значение электрического сопротивления изоляции должно удовлетворять требованиям 6.3.

8.3 Электрическое сопротивление изоляции термометров сопротивления

ТС погружают в термостат или печь при температуре верхнего предела рабочего диапазона на глубину не менее минимальной глубины погружения и выдерживают там не менее 2 ч. Подают заданное измерительное напряжение от 10 до 50 В между соединенными между собой выводами и защитным чехлом ТС или между внутренними, изолированными друг от друга цепями. Проводят измерения с прямой и обратной полярностью тока и фиксируют минимальное значение сопротивления. Измерительный прибор должен иметь погрешность не более 5% при минимальном требуемом значении сопротивления изоляции. Показания снимают в течение 10 с после подачи напряжения. Испытание сопротивления изоляции при комнатных температурах проводят аналогично, но без погружения в печь, при этом приложенное напряжение должно составлять 100 В. Сопротивление изоляции ТС должно соответствовать требованиям 6.3.

8.4 Термоэлектрический эффект

ТС помещают в термостат или печь при температуре верхнего предела диапазона измерений и подключают к измерительной установке. Устанавливают ток в цепи, равный максимальному измерительному току. Подключают выводы ТС к прибору для измерения ТЭДС. Медленно изменяя глубину погружения от минимальной требуемой глубины до максимально возможной на практике глубины (длина погружаемой части), фиксируют глубину, на которой наблюдается максимальная ТЭДС. Помечают используемые выводы и проводят испытание при другой их комбинации. Рассчитывают изменение сопротивления ТС, соответствующее измеренному значению ТЭДС. Это изменение не должно приводить к выходу ТС из класса допуска.

Примечание - Допускается в данных испытаниях непосредственно измерять сопротивление ТС при двух направлениях тока. Сопротивление ТС не должно выходить из допуска соответствующего класса.

8.5 Максимальный измерительный ток

Данное испытание проводят в воде и на воздухе или в одной из этих сред, если ТС предназначен к использованию только в данной среде.

8.5.1 Испытания в воде

ТС погружают в термостат с интенсивно перемешиваемой водой [скорость потока (0,4±0,05) м/с] при постоянной температуре от 0 °С до 30 °С. Измеряют значение сопротивления при токе, значение которого не более значения тока, вызывающего рассеяние мощности на ЧЭ в 0,1 мВт. Увеличивают значение тока в 2, 5 или 10 раз до значения, при котором изменение сопротивления будет равно 20% допуска (в то же время сопротивление ТС не должно выходить за пределы допуска). Данное значение тока является максимально допустимым для ТС данного типа. Оно должно соответствовать указанному в требованиях изготовителя. Повторяют измерения при первоначальном токе, чтобы убедиться, что температура термостата не изменилась.

8.5.2 Испытания в воздушном потоке

Испытания следует проводить в потоке воздуха при постоянной температуре около 25 °С, скорости потока в пределах (3,0±0,3) м/с, в трубе, диаметр которой по крайней мере в два раза больше рекомендуемой глубины погружения термометра. Труба также должна находиться при температуре 25 °С, чтобы снизить теплообмен излучением. ТС устанавливают перпендикулярно к потоку воздуха и проводят измерения по 8.5.1.

8.6 Отклонение зависимости сопротивление - температура термометров сопротивления и чувствительных элементов от номинальной статической характеристики

8.6.1 ТС и ЧЭ всех типов и классов допуска должны быть испытаны хотя бы при одной температуре в диапазоне от минус 5 °С до плюс 30 °С (предпочтительная температура 0 °С). Испытания проводят сличением в термостатах с эталонным ТС, поверка которого проведена путем прямой или опосредованной передачи размера единицы температуры от государственного первичного эталона. Отклонение сопротивления ТС или ЧЭ от НСХ по 5.2 (с учетом расширенной неопределенности результата измерений) не должно превышать допуск соответствующего класса. Оценка неопределенности результата измерений должна быть выполнена согласно Руководству по выражению неопределенности в измерении [5].

8.6.2 ТС и ЧЭ классов допуска АА, А и В должны быть испытаны по крайней мере в одной дополнительной температурной точке, отстоящей от первой не менее чем на 90 °С, либо при температуре, соответствующей верхнему пределу диапазона измерений (если этот предел ниже 100 °С). Испытания проводят аналогично 8.6.1 с использованием жидкостных термостатов. Для реализации температуры в диапазоне от 98 °С до 103 °С допускается использование парового термостата, реализующего точку кипения воды.

8.6.3 ТС и ЧЭ всех классов допуска с пределами диапазона измерений выше плюс 450 °С и ниже минус 100 °С при проведении испытаний в целях утверждения типа должны быть испытаны при температурах верхнего и нижнего пределов диапазона измерений.

8.6.4 ТС или ЧЭ считают годным, если отклонение его сопротивления в точках градуировки по 8.6.1-8.6.3 от НСХ (с учетом расширенной неопределенности результата измерений) не превышает допуск соответствующего класса.

8.7 Стабильность

Измеряют сопротивление ТС в точке 0 °С. ТС помещают в испытательную печь. Нагревают печь и устанавливают температуру, равную верхнему пределу рабочего диапазона ТС. Перепад температуры в рабочей зоне печи по длине и радиусу должен быть не более 5 °С или 2% заданной температуры. Температура печи должна быть отрегулирована с точностью ±10 °С или 15% заданного значения. Ни одна из частей ТС не должна быть перегрета выше предельной температуры, установленной изготовителем в соответствии с техническими документами на ТС. ТС выдерживают в печи при температуре верхнего предела рабочего диапазона в течение 250 ч или, для ТС особого назначения, другого более длительного промежутка времени. Охлаждают печь до комнатной температуры и извлекают ТС. Скорости охлаждения и нагрева ТС должны быть не более 50 °С/мин. Повторяют измерения в точке 0 °С. Отклонение сопротивления ТС от НСХ не должно превышать допуск соответствующего класса. Проводят измерение сопротивления электрической изоляции ТС. Оно должно соответствовать требованиям 6.3.

Примечание - Стабильность ЧЭ проверяют аналогично, но устанавливают время выдержки в печи - 1000 ч.

8.8 Устойчивость к температурным циклам

Измеряют сопротивление ТС в точке 0 °С. Нагревают ТС в печи до верхнего предела рабочего диапазона, выдерживают до стабилизации показаний и охлаждают до нижнего предела рабочего диапазона сначала в печи, затем на воздухе и, если нижний предел рабочего диапазона ниже 20 °С, в термостате и криостате. Скорость нагрева и охлаждения не должна превышать 50 °С/мин. Для ТС с нижним пределом рабочего диапазона минус 200 °С рекомендуется использовать сосуд Дьюара, заполненный жидким азотом. Проводят 10 циклов охлаждение-нагрев, после чего вновь измеряют сопротивление ТС в точке 0 °С. Отклонение сопротивления ТС от НСХ не должно превышать допуск соответствующего класса.

8.9 Гистерезис

Оценку гистерезиса ТС проводят после испытания на воздействие температурных циклов. ТС нагревают в печи до верхнего предела рабочего диапазона, выдерживают до стабилизации показаний и охлаждают до температуры, соответствующей 1/2 рабочего диапазона. Измеряют сопротивление ТС. Охлаждают ТС до нижнего предела рабочего диапазона, выдерживают его до стабилизации показаний, вновь нагревают до температуры, соответствующей 1/2 рабочего диапазона, и измеряют сопротивление ТС. Скорость нагрева и охлаждения ТС должна быть не более 50 °С/мин. Отклонение измеренных сопротивлений ТС от НСХ не должно превышать допуск соответствующего класса.