Способ поверки мембранных барометров

 

Изобретение относится к метрологическому обеспечению средств измерений и может быть использовано для поверки мембранных барометров Цель изобретения - повышение точности поверки мембранных барометров. Цель достигается введением новых операций - стабилизации гистерезисной кривой барокоробок, заключающейся в циклическом изменении давления в барокамере от нижнего до верхнего пределов измерения при скорости изменения давления 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 определения поправки барометров на остаточную деформацию барокоробок, новых условий и режимов проведения операций поверки, которые заключаются в задании режима выдержки барометров после операции определения поправок шкалы в течение не менее 72 ч при атмосферном давлении и температуре 20± 5° С, а также задании двух режимов определения коэффициентов зависимости показаний барометров от температуры и давления раздельно в диапазоне температур от -10° С до + 20° С и в диапазоне от + 20° С до f- 50° С 4 ил. СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) ((I) (si>s G 01 L 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1352269 (21) 4459926/10 (22) 14.07.88 (46) 30.06,91. Бюл. ¹ 24 (71) Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова (72) В,Ю. Окоренков (53) 531.787 (088.8) (56) Барометры мембранные метеорологические. Методы и средства поверки..ГОСТ

8.431 — 81. ГСИ, Авторское свидетельство СССР № 1352269, кл. 6 01 1. 27/00, 1987, (54) СПОСОБ ПОВЕРКИ МЕМБРАННЫХ БАР0МЕТРОВ (57) Изобретение относится к метрологическому обеспечению средств измерений и может быть использовано для поверки мембранных барометров. Цель изобретения— повышение точности поверки мембранных барометров. Цель достигается введением новых операций — стабилизации гистереИзобретение относится к метрологическому обеспечению средств измерений (СИ) давления и является усовершенствованием изобретения по авт. св. ¹ 1352269.

Цель изобретения — повышение точности поверки мембранных барометров.

На фиг, 1 приведены зависимости изменения математическогО ожидания (Ь) разности поправок (прямой и обратный ход давления) шкалы барометров от числа (N) циклов их стабилизации; на фиг. 2 — зависимости изменения математического ожидания разности поправок шкалы барометров от длительности их выдержки при давлении, соответствующим верхнему пределу их измерений (790 мм рт, ст,); на фиг, 3 — зависиэисной кривой барокоробок, заключающейся в циклическом изменении давления в барокамере от нижнего до верхнего пределов измерения при скорости изменения давления 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 определения поправки барометров на остаточную деформацию барокоробок, новых условий и режимов проведения операций поверки, которые заключаются в задании режима выдержки барометров после операции определения поправок шкалы в течение не менее 72 ч при атмосферном давлении и температуре 20 - 5 С, а также задании двух режимов определения коэффициентов зависимости показаний барометров от температуры и давления раздельно в диапазоне температур от -10 С до+ 20 С и в диапазоне от+ 20 С до + 50 С. 4 ил. мость изменения математического ожидания разности поправок шкалы (прямой и обратный ход давления) от длительности их выдержки при атмосферном давлении; на фиг, 4 — зависимости изменения математического ожидания разности поправок шкаль барометров при повышении и понижении давления от скорости изменеh,p ния давления - —

Для реализации изобретения сформирована партия из барометров типов М вЂ” 67, M — 110, БАММ вЂ” 1. В качестве образцового средства измерения используют грузопор.шневой манометр типа МПА — 15 1 разряда и применяют средства измерений, указанные

1659760

Ъ= — $ А

%=1

Я

Т

Т1 (3) в МИ 1802-87. Методические указания ГСИ.

Барометры мембранные метеорологические. Методика поверки.

После операции внешнего осмотра и проверки работоспособности (опробования) барометры помещают в барокамеру типа БКМ вЂ” 007 и проверяют 6 циклов изменения наружного давления от нижнего до верхнего пределов измерений со скоростью изменения давления 10 мм рт, ст./мин, после чего барометры выдерж1лвают 18 ч при давлении 790 мм рт. ст. и помещают в термобарокамеру типа КТХБ, изменяя в ней давление от нижнего предела измерений через каждые 20 мм рт, ст. при каждом фиксированном значении температуры, изменяемом от-10 до 50 С, измеряют давление по образцовому манометру и поверяемым барометрам, причем для последних измеряют еще и прогиб центров барокоробок катетометром.

По полученным данным определяют коэффициент К, учитывающий влияние температуры и давления на упругocTb барокоробок барометров по формуле:

n L N к= „„„,".,", к.;, m =11=-1J = 1 где m = 1,n — переменная, соответствующая номеру поверяемого барометра;

1= 1, L — переменная, соответствующая номеру фиксированной точки температуры;

j = 1,N — переменная, соответствующая номеру фиксированной точки давления; и — число поверяемых барометров в партии;

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

N — число фиксируемых точек давления во всем диапазоне измеряемого давления барометров. где $1 — значение прогиба центра барокоробки барометра при i — ой температуре Тп нэ j — ой отметке шкалы давления, мм;

Т1 — абсолютная температура íà I-ой отметке диапазона те лператур, К;

К 11 — значение определяемого коэффициента для j — ro барометра при i é температуре.

Затем определяют коэффициенты

Рк1к2, учитывающие влияние компенсационного давления на погрешность барометрое следующим образом:

Рк1к2 = g Pкт, Pк1к2 т =1

Рк1, при — 10 < t <20 С

Рк2 при — 20 < t <50 С

10 где РК„, = min (P JJ — PS,J)

PlJ — среднее арифметическое иэ 5-ти отсчетов давления по образцовому манометру на j — и отметке давления при i — м значении температуры, мм рт. ст,;

Р 1 — среднее арифметическое из 5-ти отсчетов давления по m — му поверяемому барометру на j é отметке давления, мм рт, ст, Далее по полученным данным опреде20 ляют коэффициенты (а, Ь, с, d) зависимости погрешности барометров от температуры, исключая влияние на погрешность измерения укаэанных факторов в виде:

PV;;,,. (р,, 6 1г

» (<-zoy$ по значению которых (Л m) для каждой отметки температуры по всей партии из h барометров рассчитывают среднее значение погрешности измерения давления по формуле по массиву которых (Л1 }, i = 1,1 методом

40 наименьших квадратов определяют коэффициенты а, Ь, с, d, Далее при индивидуальной поверке каждого из барометров определяют поправки для каждой из фиксированных отметок

45 шкалы диапазона давления:

A PtJ = a + bt+ ct + dt К(Рк1, к2 - РБц )к х (t -20), после чего перед определением поправок

50 шкалы стрелку поверяемого барометра устанавливают на отметку шкалы, соответствующую атмосферному давлению в данный момент времени при температуре окружающего воздуха 20 0,5 С с погрешностью не

55 более 27 Па, Отметку шкалы Р, на которую устанавливают стрелку барометра, определяют по формуле

P. = Р - (а+ bt + ct + dt + К(Рк1+ K(PK12 3 — PMXt - 20)), 1659760

5 где для барометров типа М-67, М-98; а =

0 18 мм рт, ст., Ь = -0,009 мм рт. ст,/град, с"

= -0,00014 мм рт.ст./град2, d = 0,000002 мм рт. ст./град, Рк1 = 850 мм рт, ст„Рк2 = 790 мм рт.. ст. 5

Для барометров типа БАММ-1: а= 24 Па, Ь = -1,20 Ila/град, с = -0,00186 Па/град, d =

= 0,00026 Па/град, Рк1 = 976 гПа, Рк2 =

=1060 гПа.

Для барометров типа M — 110; а = 0,18 мм 10 рт. ст., Ь = -0,009 мм рт. ст./град, с =-0,000014 мм рт, ст./град2, d = 0,000002 мм рт. ст./град, Рк1 = 529 мм рт. ст., Рк2 = 795 мм рт. ст.

Коэффициент К = 0,000312 1/град для 15 всех указанных типов барометров, Затем определяют шкаловые поправки для каждой из фиксированных отметок шкалы:

20. (Phht+pyg)-(P,+ P„ р,,р„), После этого показания барометра из каждой из фиксированных отметок шкалы исправляют введением поправки b, Po на остаточную деформацию.

Остальные операции поверки определения вариации показаний и определение основной погрешности проводят в соответствии с МИ 1802 — 87, реализующим основное изобретение, причем основную погрешность барометров определяют по формуле

Д = Р. + Д Р, + S. +Л Р. - Р..

Предлагаемый способ позволяет существенно (в 2 раза) уменьшить основную погрешность барометров за счет повышения точности поверки.

Формула изобретения и

2 где Рм1, PM2 — значения давления по образцовому манометру при повышении и пони- 25 жении давления;

Ps1, Ps2 — ЗНаЧЕНИЯ ДаВЛЕНИЯ ПО баРОметру при повышении и понижении давления; дРц АР 2 — значения поправок при 30 повышении и понижении давления, Затем барометры выдерживают 72 ч при атмосферном давлении и температуре

20 +5 С и определяют индивидуально для каждого барометра поправку Д Ро на оста- 35 точную деформацию по формуле;

P, = PM - (Р + Р + $.), где PM — показания образцового манометра;

Ps — показания поверяемого барометра;

Р1 — температурная поправка барометра;

S — поправка шкалы. барометра при атмосферном давлении.

3, /"Ра

1,0

Способ поверки мембрэнных барометровв по авт, св, ¹ 1352269, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности поверки, в нем до определения шкаловых поправок дополнительно производят стабилизацию гистереэисной кривой барокоробки путем циклического изменения наружного давления от нижнего до верхнего пределов измерения в течение не менее, чем шести циклов при скорости изменения давления не более 10 мм рт. ст./мин с последующей выдержкой не менее 18 ч при давлении, равном верхнему пределу измерения, а после определения шкаловых поправок поаеряемые барометры выдерживают не менее 72 ч при атмосферном давлении и температуре

20++ 5 С и определяют поправку на остаточную деформацию путем сравнения показаний поверяемых барометров с образцовым, при этом значения P« Pv коэффициента Рк функциональной зависимости Р1определяют при двух режимах поверки раздельно в диапазонахтемператур(-10).„20 С и 20 ... 50 С.

1659760

1659760

025

Р ю/ 97.c 7

yd Ф

Составитель М.Жуков

Техред М.Моргентал

Редактор И.Сегляник

Корректор M.Шароши

Производственно-издательский комбинат "Патент, г, Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 1834 Тираж 353 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5