SU1659760A2 - Способ поверки мембранных барометров - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к метрологическому обеспечению средств измерений и может быть использовано дл  поверки мембранных барометров Цель изобретени  - повышение точности поверки мембранных барометров. Цель достигаетс  введением новых операций - стабилизации гистерезисной кривой барокоробок, заключающейс  в циклическом изменении давлени  в барокамере от нижнего до верхнего пределов измерени  при скорости изменени  давлени  не более 10 мм рт.ст /мин с интервалом выдержки барометров после серии из шести и более циклов не менее 18 ч при давлении равном верхнему пределу-измерений, операции определени  поправки барометров на остаточную деформацию барокоробок, новых условий и режимов проведени  операций поверки, которые заключаютс  в задании режима выдержки барометров после операции определени  поправок шкалы в течение не менее 72 ч при атмосферном давлении и температуре 20± 5° С, а также задании двух режимов определени  коэффициентов зависимости показаний барометров от температуры и давлени  раздельно в диапазоне температур от -10° С до + 20° С и в диапазоне от + 20° С до f- 50° С 4 ил. СП

Description

Изобретение относитс  к метрологическому обеспечению средств измерений (СИ) давлени  и  вл етс  усовершенствованием изобретени  по авт. св. № 1352269.

Цель изобретени  - повышение точности поверки мембранных барометров.

На фиг. 1 приведены зависимости изменени  математического ожидани  (А) разности поправок (пр мой и обратный ход давлени ) шкалы барометров от числа (N) циклов их стабилизации; на фиг, 2 - зависимости изменени  математического ожидани  разности поправок шкалы барометров от длительности их выдержки при давлении, соответствующим верхнему пределу их измерений (790 мм рт. ст.); на фиг. 3 - зависимость изменени  математического ожидани  разности поправок шкалы (пр мой и обратный ход давлени ) от длительности их выдержки при атмосферном давлении, на фиг 4 - зависимости изменени  математического ожидани  разности поправок шка лы барометров при повышении и понижении давлени  от скорости изменеДР ни  давлени  д т

Дл  реализации изобретени  сформирована парти  из барометров типов М-67, М-110, БАММ-1. В качестве образцового средства измерени  используют грузопор- шневой манометр типа МПА-15 1 разр да и примен ют средства измерений, указанные

а j

с

а с

в МИ 1802-87. Методические указани  ГСИ. Барометры мембранные метеорологические . Методика поверки.

После операции внешнего осмотра и проверки работоспособности (опробовани ) барометры помещают в барокамеру ти- па БКМ-007 и провер ют 6 циклов изменени  наружного давлени  от нижнего до верхнего пределов измерений со скоростью изменени  давлени  Юммрт. ст./мин, после чего барометры выдерживают 18 ч при давлении 790 мм рт. ст. и помещают в термобарокамеру типа КТХБ, измен   в ней давление от нижнего предела измерений через каждые 20 мм рт. ст. при каждом фиксированном значении температуры, измен емом от -10 до 50° С, измер ют давление по образцовому манометру и повер емым барометрам, причем дл  последних измер ют еще и прогиб центров барокоробок катетометром .

По полученным данным определ ют коэффициент К, учитывающий вли ние темпе- ратуры и давлени  на упругость барокоробок барометров по формуле:

п 1 N m)i, m 1 i 1 г

где m 1,n - переменна , соответствующа  номеру повер емого барометра;

I 1, L- переменна , соответствующа  номеру фиксированной точки температуры;

j 1,N - переменна , соответствующа  номеру фиксированной точки давлени ;

п - число повер емых барометров в партии;

L - число фиксированных точек температуры во всем диапазоне температур барометров;

N - число фиксируемых точек давлени  во всем диапазоне измер емого давлени  барометров.

M41J

Зц Т|

(3)

где Sij - значение прогиба центра бароко- робки барометра при i-ой температуре П, на j-ой отметке шкалы давлени , мм;

TI - абсолютна  температура на i-ой отметке диапазона температур, К;

Kmij - значение определ емого коэффициента дл  j-ro барометра при i-й температуре .

Затем определ ют коэффициенты Ркш, учитывающие вли ние компенсационного давлени  на погрешность барометров следующим образом:

1 п

Рк1к2 2 Ркт, Рк1к2

Vn 1

Ркг при -10 РК2 при - 20 t 50°С

где Ркт mln (Ртц ) ;

PIJ - среднее арифметическое из 5-ти отсчетов давлени  по образцовому манометру на J-й отметке давлени  при l-м значении температуры, мм рт, ст,;

PSIJ - среднее арифметическое из 5-ти

отсчетов давлени  по m-му повер емому барометру на j-й отметке давлени , мм рт. ст.

Далее по полученным данным определ ют коэффициенты (а, о, с, d) зависимости погрешности барометров от температуры, исключа  вли ние на погрешность измерени  указанных факторов в виде:

if i -psijV

(-Ь.-го)},

по значению которых (Д т) дл  каждой от- метки температуры по всей партии из h барометров рассчитывают среднее значение погрешности измерени  давлени  по формуле

35

д.

Ai 1

по массиву которых { Ai }, i 1,L методом наименьших квадратов определ ют коэффициенты а, Ь, с, d.

Далее при индивидуальной поверке каждого из барометров определ ют поправки дл  каждой из фиксированных отметок шкалы диапазона давлени :

A Ptj а + bt + ct2 + dt3 + К(Рк1,К2 - PSIJ ) (t-20),

после чего перед определением поправок шкалы стрелку повер емого барометра устанавливают на отметку шкалы, соответствующую атмосферному давлению в данный момент времени при температуре окружающего воздуха 20± 0,5° С с погрешностью не более 27 Па. Отметку шкалы Р8 на которую устанавливают стрелку барометра, определ ют по формуле

PS Рм - (а + bt + ct2 + dt3 + К(Рк1 + К(Рм-PMXt-20 )),

где дл  барометров типа М-67, М-98: а 0,18 мм рт. ст., b -0,009 мм рт, ст./град, с -0,00014 мм рт.ст./град2, d 0,000002 мм рт. ст./град3, PKI 850 мм рт, ст., Рк2 790 мм рт, ст.

Дл  барометров типа БАММ-1: as 24 Па, b -1,20 Па/град, с -0,00186 Па/град2, d 0,00026 Па/град3, Рк1 976 гПа, Рка 1060 гПа.

Дл  барометров типа М-110: а 0,18 мм

рт, ст., b -0,009 мм рт. ст./град, с ,000014 мм рт. ст./град2, d 0,000002 мм

рт. ст./град3, Р«1 529 мм рт. ст., Рка 795

мм рт. ст.

Коэффициент К 0,000312 1/град дл  всех указанных типов барометров.

Затем определ ют шкаловые поправки дл  каждой из фиксированных отметок шкалы:

5П

. ((pS + Pgal-(Pt,i-Pi2) -,

где РМ1, Рм2 - значени  давлени  по образцовому манометру при повышении и понижении давлени ;

Psl, Ps2 - значени  давлени  по барометру при повышении и понижении давлени ;

Д Рц( APt2 значени  поправок при повышении и понижении давлени .

Затем барометры выдерживают 72 ч при атмосферном давлении и температуре 20 ±5° С и определ ют индивидуально дл  каждого барометра поправку А Р0 на оста- точную деформацию по формуле:

Ро Рм - (Рз + Рп + Sn), где Рм - показани  образцового манометра; PS - показани  повер емого барометра; Pt - температурна  поправка барометра;

Sn - поправка шкалы барометра при атмосферном давлении.

J, ГПа

После этого показани  барометра из каждой из фиксированных отметок шкалы исправл ют введением поправки Д Р0 на остаточную деформацию.

Остальные операции поверки определени  вариации показаний и определение основной погрешности провод т в соответствии с МИ 1802-87, реализующим основное изобретение, причем основную

погрешность барометров определ ют по формуле

А Ps + A Pt + Sn +A Ро - Рм.

Предлагаемый способ позвол ет существенно (в 2 раза) уменьшить основную погрешность барометров за счет повышени  точности поверки.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ поверки мембранных барометров по авт. св. Ms 1352269, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  точности

   поверки, в нем до определени  шкаловых поправок дополнительно производ т стабилизацию гистерезисной кривой барокороб- ки путем циклического изменени  наружного давлени  от нижнего до верхнего пределов измерени  в течение не менее, чем шести циклов при скорости изменени  давлени  не более 10 мм рт, ст./мин с последующей выдержкой не менее 18 ч при давлении , равном верхнему пределу измерени , а после определени  шкаловых поправок повер емые барометры выдерживают не менее 72 ч при атмосферном давлении и температуре 20± 5° С и определ ют поправку на остаточную деформацию путем сравнени  показаний повер емых барометров с образцовым, при этом значени  Р«1 и Рк2 коэффициента Рк функциональной зависимости Pt определ ют при двух режимах поверки раздельно в диапазонах температур (-10)... 20° С и 20 ... 50° С.

   О

   (число цс/м/toSy

   12

   2436 4 («ас

   Фиг. Z

   А,гП(

   0.

   96 t(ac)

   , Д/Р .C7. J0 jt MUH.