Таблицы эталонных значений для настройки приборов: реперные точки 2025

Реперные точки температуры МТШ-90

Эталонные значения давления для калибровки манометров

Эталонные значения расхода жидкостей

Классы точности измерительных приборов

Периодичность поверки измерительных приборов

Оглавление статьи

1. Введение в метрологию приборов КИП

Метрологическое обеспечение контрольно-измерительных приборов представляет собой фундаментальную основу для обеспечения единства измерений и точности технологических процессов в промышленности. Эталонные значения для настройки приборов служат базисом для передачи размера единиц физических величин от государственных первичных эталонов к рабочим средствам измерений.

Современная система метрологического обеспечения базируется на иерархической структуре эталонов, где каждый уровень обеспечивает передачу единицы измерения с определенной точностью. Государственные первичные эталоны воспроизводят единицы физических величин с наивысшей достижимой точностью, вторичные эталоны служат для хранения и передачи размера единицы, а рабочие эталоны используются для поверки и калибровки средств измерений в повседневной практике.

Реперные точки являются основой температурной метрологии и представляют собой воспроизводимые равновесные состояния фазовых переходов чистых веществ. Они служат опорными точками для градуировки термометров и создания температурных шкал, обеспечивая высокую точность и воспроизводимость температурных измерений в широком диапазоне от криогенных температур до высокотемпературных применений.

2. Температурные эталоны и реперные точки МТШ-90

Международная температурная шкала 1990 года (МТШ-90) является современной практической температурной шкалой, принятой для аппроксимации термодинамической температурной шкалы. Основу МТШ-90 составляют 17 реперных точек, каждая из которых соответствует определенному фазовому переходу чистого вещества и имеет строго определенное значение температуры.

Реализация реперных точек

Реперные точки МТШ-90 реализуются с помощью специальных ампул, содержащих чистые вещества. Процесс реализации включает нагрев или охлаждение вещества до температуры фазового перехода и поддержание постоянной температуры во время перехода. Качество реализации определяется чистотой используемых веществ, конструкцией ампул и точностью температурного контроля.

Эталонные термометры

Платиновые термометры сопротивления служат эталонными приборами в диапазоне от 13,8033 К до 1234,93 К. Они обладают высокой стабильностью, воспроизводимостью показаний и линейностью характеристики. Эталонные термометры подлежат обязательной градуировке в реперных точках МТШ-90 с определением коэффициентов интерполяционных уравнений.

3. Эталоны давления и калибровка манометров

Эталоны давления представляют собой технические устройства, предназначенные для воспроизведения, хранения и передачи размера единицы давления. Основными типами эталонов давления являются грузопоршневые манометры, цифровые эталонные манометры и образцовые деформационные манометры различных классов точности.

Грузопоршневые манометры

Грузопоршневые манометры являются первичными эталонами давления и обеспечивают наивысшую точность измерений. Принцип действия основан на равновесии давления создаваемого грузами, установленными на поршне, и измеряемого давления. Давление рассчитывается по формуле P = mg/S, где m - масса грузов, g - ускорение свободного падения, S - эффективная площадь поршня.

Методы поверки манометров

Поверка манометров осуществляется методом прямых измерений путем сравнения показаний поверяемого прибора с показаниями эталонного манометра при одинаковых значениях давления. Поверка проводится в равномерно распределенных точках диапазона измерений при плавном повышении и понижении давления.

4. Эталонные установки расхода и их применение

Эталонные расходомерные установки предназначены для воспроизведения, хранения и передачи единиц объемного и массового расхода жидкостей и газов. Выбор типа эталонной установки зависит от диапазона измеряемых расходов, свойств рабочей среды и требуемой точности измерений. В 2025 году действуют обновленные требования к метрологическому обеспечению расходомерных измерений.

Весовые расходомерные установки

Весовые установки обеспечивают наивысшую точность измерения расхода жидкостей и основаны на гравиметрическом методе. Принцип действия заключается в измерении массы жидкости, протекшей через поверяемый расходомер за определенное время. Расход вычисляется по формуле Q = m/(ρ×t), где m - масса жидкости, ρ - плотность, t - время измерения.

Объемные расходомерные установки

Объемные установки используют мерные емкости известного объема для определения объемного расхода жидкостей. Метод основан на измерении времени заполнения мерной емкости известного объема при постоянном расходе через поверяемый расходомер.

Особенности калибровки различных типов расходомеров

Электромагнитные расходомеры требуют калибровки на электропроводящих жидкостях при скоростях потока не менее 0,2 м/с. Вихревые расходомеры калибруются при числах Рейнольдса выше 20000 для обеспечения устойчивого вихреобразования. Кориолисовые расходомеры калибруются как по объемному, так и по массовому расходу с контролем плотности среды.

5. Методы калибровки и поверки приборов

Калибровка представляет собой совокупность операций, выполняемых для определения соотношения между значениями величины, полученными с помощью данного средства измерений, и соответствующими значениями величины, воспроизведенными эталонами. Поверка - это совокупность операций, выполняемых органами государственной метрологической службы с целью определения и подтверждения соответствия средства измерений установленным техническим требованиям.

Методы сличения с эталонами

Метод непосредственного сличения является основным при калибровке большинства средств измерений. При этом методе эталон и калибруемый прибор подвергаются воздействию одной и той же измеряемой величины, а результаты их показаний сравниваются между собой.

Метод замещения применяется в случаях, когда прямое сличение затруднено или невозможно. При этом методе измеряемая величина воздействует поочередно на эталон и калибруемый прибор при одинаковых условиях измерений.

Условия проведения калибровки

Калибровка проводится в нормированных условиях окружающей среды. Для большинства приборов нормальными условиями являются: температура 20±2°C, относительная влажность 60±15%, атмосферное давление 101,3±4,0 кПа. Отклонения от нормальных условий учитываются введением соответствующих поправок.

6. Классы точности и метрологические характеристики

Класс точности - это обобщенная характеристика средства измерений, определяемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами, влияющими на точность. Классы точности устанавливаются в стандартах на отдельные виды средств измерений.

Основная и дополнительная погрешности

Основная погрешность - это погрешность средства измерений, применяемого в нормальных условиях. Дополнительная погрешность - это составляющая погрешности средства измерений, возникающая дополнительно к основной погрешности вследствие отклонения значения одной из влияющих величин от нормального значения или вследствие ее выхода за пределы нормальной области значений.

Выбор класса точности эталонов

При выборе эталонов для поверки средств измерений руководствуются правилом: основная погрешность эталона должна быть в 3-5 раз меньше допускаемой основной погрешности поверяемого средства измерений. Это обеспечивает достаточную точность передачи размера единицы и минимизацию неопределенности измерений.

7. Нормативная база и требования стандартов

Метрологическое обеспечение в Российской Федерации регулируется Федеральным законом "Об обеспечении единства измерений" от 26.06.2008 N 102-ФЗ и комплексом национальных стандартов ГСИ (Государственная система обеспечения единства измерений). Основными действующими документами на июнь 2025 года являются обновленные стандарты и методики поверки, учитывающие современные требования к метрологическому обеспечению.

Государственная поверочная схема

Государственная поверочная схема устанавливает соподчинение средств измерений, участвующих в передаче размера единицы от государственного первичного эталона или исходного образцового средства измерений рабочим средствам измерений, и методы передачи размера единицы.

Аккредитация метрологических служб

Юридические лица, выполняющие поверку и калибровку средств измерений, должны быть аккредитованы в национальной системе аккредитации. Аккредитация подтверждает техническую компетентность и независимость организации в конкретной области метрологической деятельности.

8. Современные технологии в метрологии

Развитие современных технологий приводит к появлению новых методов и средств калибровки, повышению точности измерений и автоматизации метрологических процедур. Внедрение цифровых технологий позволяет создавать интеллектуальные системы калибровки с удаленным доступом и автоматической обработкой результатов.

Автоматизированные системы калибровки

Современные автоматизированные системы калибровки обеспечивают полный цикл метрологических операций: подачу эталонных значений, измерение показаний калибруемых приборов, обработку результатов и формирование протоколов калибровки. Такие системы снижают влияние человеческого фактора и повышают производительность метрологических работ.

Беспроливная калибровка расходомеров

Беспроливная калибровка расходомеров осуществляется путем подачи имитирующих сигналов без пропускания реальной рабочей среды через прибор. Метод применяется для электромагнитных, вихревых и ультразвуковых расходомеров и позволяет проводить калибровку без демонтажа приборов с технологических трубопроводов.

Часто задаваемые вопросы