Способ поверки мембранных барометров Советский патент 1987 года по МПК G01L27/00 

1135

Изобретение относится к метрологическому обеспечению средств измерений и .может быть использовано для поверки мембранных барометров.

Цель изобретения - уменьшение тру- дЬемкости поверки барометров.

Пример . Для реализации предлагаемого изобретения была выбрана партия из десяти барометров типаМ-67. В качестве образцового средства измерения использовался грузопоршневой манометр 1 разряда типа MIIA-15. При проведении поверки соблюдались условия поверки и применялись средства, указанные в ГОСТ 8.431-81.

Количество барометров, необходимое для определения указанной типовой зависимости (), определяется в соответствии с требованиями надежности к минимальному размеру немалой выборки барометров.

После операции внешнего осмотра и проверки работоспособности (опробования) барометры поместили в термобарокамеру типа КТХБ и, изменяя в ней давление от нижнего предела до верхнего предела измерений барометров, через каждый 20 мм рт.ст. при каждом фиксированном значении температуры, изменяемом от минус до 50 °С, измеряли давление по образцовому и поверяемым барометрам, причем для последних измеряли еще и прогиб центров барокоробок катетометром.

По полученным данным определяли коэффициент К, учитывающий влияние температуры и давления на упругость барокоробок барометров по формуле

п L N

к ™21215Гк.,,. (1)

nLN

m«i i--i

pi

м

где ,n - переменная, соответствую- . щая номеру поверяемого

. барометра;45

,L - переменная, соответствующая номеру фиксированной

точки температуры;

,N - переменная, соответствующая номеру фиксированной §0 точки давления; п - число поверяемых баромет. ров в партии; L - число фиксированных точек

. т 1Х:{р„, ,, (, ) 1

(t-20) , (5)

по значениям которых (1) для каждой отметки температуры по всей партии из п барометров рассчитывают средние значения погрешности измерения давления по формуле

,,i

А..,

(6)

N по массиву которых Н , ,L мето- температуры во всем диапа-55 дом наименьших квадратов определяли зоне температур баромет- коэффициенты a,b,c,d. ров;

число фиксированных точек Далее при индивидуальной поверке давления во всем диапазо- каждого из барометров определяли поне измеряемого давления барометров.

5

К,

Sii

V

(2)

где S - значение прогиба центра баро- коробки барометра при i-й температуре Т , на j-й отметке шкалы давления, мм; Т. - абсолютная температура на

i-й отметке диапазона температур, К;

- значение определяемого коэффициента для т-го барометра при i-й температуре. Затем определяли коэффициент Р, учитывающий влияние компенсационного давления на погрешность барометров следующим образом:

0

5

л П

.-S.

где Р.. мин (Р,

-Р mij

)

(3) (4)

0

Si

среднее арифметическое из. 5-ти отсчетов давления по образцовому манометру на j-й отметке давления при i-M значении:температуры, мм рт.ст.;

среднее арифметическое из З-ти отсчетов давления по т-му поверяемому барометру на j-й отметке давления, мм рт.ст.

Далее по полученным данным опредеяют коэффициенты (a,b,c,d) зависиости погрешности барометров от температуры, исключая влияние на погрешность измерения указанных факторов в виде

. N

т 1Х:{р„, ,, (, ) 1

(t-20) , (5)

по значениям которых (1) для каждой отметки температуры по всей партии из п барометров рассчитывают средние значения погрешности измерения давления по формуле

,,i

А..,

(6)

правки для каждой из фиксированных отметок шкалы диапазона давления

JP, . a+bt+ct2+dt3+K(P,-P,. )(t-20), (7) .

после чего перед определением поправок шкалы стрелку поверяемого барометра устанавливали на отметку шкалы, соответствующую атмосферному давлению в Данный момент времени при температуре окружающего воздуха 20±0,5 С с погрешностью не более 271 а. Отметку шкалы PJ, на которую устанавливают стрелку барометра, определяли по фор- муле

(a+bt+ct2+dt3+K()(t-20)

(8)

где для барометров типа М-67, М-98 значения коэффициентов типовой зависимости соответственно равны: .18; ,009; ,00014; ,000002; ,000312; Р,,732 мм рт.ст. Затем

определяли шкаловые поправки для каж- 25 указанной типовой зависимости прово- дой из фиксированных отметок шкалы дится при первичном выпуске данного S .i lb 2l:LlPs.),.) барометров или при ияменении технологии их производства и материалов изготовления, что дает существенное 30 снижение трудоемкости индивидуальной поверки барометров.

(9)

где Р

м.

Sj

ЛР ,аР

значения давления по образцовому манометру при повышении и понижении давления; значения давления по барометру при повьппе- нии и понижении давления;

значения поправок при повьшении и понижении давления.

Остальные операции поверки - определение вариации показаний барометра и определение основной погрешности барометра - проводили в соответствии с ГОСТ 8.431-81.

Из полученных результатов следует что максимальная абсолютная погрешность барометров, обеспечиваемая предлагаемым изобретением, составляет для испытанной партии барометров 0,27 гПа. (0,20 мм рт.ст.).

Полученные результаты показывают эффективность и существенные отличия предлагаемого способа от известного.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа состоит в существенном сокращении трудоемкости поверки барометров-анероидов, в

.

0

повышении их метрологической надежности и долговечности, в уменьшении затрат на дорогостоящее оборудование (камеры тепла-холода), его ремонт и обслуживание во всех подразделениях поверки, экономии электроэнергии при поверке барометров, сокращении времени поверки.

Существенным отличием предлагаемого способа от известного является изменение последовательности операций поверки, исключение операции определения температурного коэффициента для кажцод о барометра и введение операции определения типовой зависимости погрешности барометров (от совместного влияния давления, температуры, материала изготовления барокоробок), которая характеризуется новым действием - применением катетометра для определения наиболее важного коэффициента типовой зависимости (К).

Проведение операции определения

указанной типовой зависимости прово- дится при первичном выпуске данного барометров или при ияменении тех

нологии их производства и материалов изготовления, что дает существенное снижение трудоемкости индивидуальной поверки барометров.

Формула изобретения

5

0

5

0

5

Способ поверки мембранных баромет- ров, заключающийся в сравнении показаний поверяемого и образцового баро- метров и определении температурной поправки путем определения функциональной зависимости показаний прибора Р- от температуры t при различных- значениях измеряемого давления Pg, определении шкаловых поправок, вариации показаний и основной погрешности, о тличающийся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости поверки, функциональную зависимость определяют для партии барометров в ,иде

Р a+bt+ct2 +dt3 -ьКСР -Р) (t-20),

n L N

I/ 1 У У У

где K -j-nZ 2 Z , ,

m.i Ui i n - ЧИСЛО поверяемых барометров

в партии; L - число фиксированных точек

. температуры;

N - число фиксированных точек давления;

51352269

1,2,,..,rt; 1,2,.,,,L;

значение прогиба центра баро- коробки барометра;

температуры, К;

значение

in

™I(Pm,

гд

Среднее арифметическое из 5-ти отсчетов давления по образцовому манометру на j-й отметке давления при i-м зна- чений емпературы, мм рт. ст.; среднее арифметическое из 5-ти отсчетов давления по ш-му поверяемому барометру

Редактор М«Метрова Заказ 5556/38

Составитель А.Соколовский

Техред А.Кравчук Корректор И.Муска

Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

на j-й отметке давления, мм рт.ст.;

(а, Ь,

c,d - козффициенты аппроксимации,

определяемые методом наименьших квадратов по массиву

{Ц .

1

где Ij -5Ii, mn

(t-20) %

a температурную поправку вводят при индивидуальной поверке барометров до определения поправок шкалы, считая йР.Р,-«

Изобретение относится к метрологическому обеспечению средств измерений и позволяет уменьшить трудоемкость поверки барометров. Размещенными в термобарокамере образцовым манометром и поверяемыми барометрами измеряют давление от нижнего до верхнего пределов измерений при фиксированных значениях т-ры. Данные измерений использовались для определения коэф. К, учитывающего влияние т-ры и давления на упругость барокоробок барометров, коэф. Р,, учитывающего влияние компенсационного давления на погрешность барометров. Далее определяли коэф. зависимости погрешности барометров от т-ры и при индивидуальной поверке каждого барометра - поправки для каждой из фиксированных отметок шкалы диапазона давления. (П оо ел го го О5 СО