Способ поверки мембранных барометров
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
СОЮЗ СО8ЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 L 27/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТ8ЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4063941/24-10 (22) 30.04.86 (46) 15.11.87. Бюл. N - 42 (71) Главная геофизическая обсерватория им. А.И.Воейкова (72) В.Ю.Окоренков (53) 531.787(088.8) (56) Руководство по поверке метеорологических приборов. Л.: Гидрометеоиздат, 1967.
Барометры мембранные метеологические. Методы и средства поверки.
ГОСТ 8.431-81. ГСИ. (54) СПОСОБ ПОВЕРКИ МЕМБРАННЫХ БАРОМЕТРОВ (57) Изобретение относится к метрологическому обеспечению средств измере„„SU„„1352269 А 1 ний 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 — по- с правки для каждой из фиксированных отметок шкалы диапазона давления.
1 1352269
Изобретение относится к метрологическому обеспечению средств измерений и может быть использовано для поверки мембранных барометров.
Цель изобретения - уменьшение трудбемкости поверки барометров.
Пример ° Для реализации предлагаемого изобретения была выбрана партия йз десяти барометров типаМ-67.
В качестве образцового средства измерения использовался грузопоршневой манометр 1 разряда типа NIIA-15. При проведении поверки соблюдались условия поверки и применялись средства, указанные в ГОСТ 8.431-81.
Количество барометров, необходимое для определения указанной типовой зависимости (n) 5), 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
I давление от нижнего предела до верхнего предела измерений барометров. через каждый 20 мм рт.ст. при каждом фиксированном значении температуры, изменяемом от минус 10 С до 50 С, из-:, меряли давление по образцовому и поверяемым барометрам, причем для по следних измеряли еще и прогиб центров барокоробок катетометром. не измеряемого давления барометров °
S;; (2)
mi) Т.
1 где S; — значение прогиба центра баро-!
) коробки барометра при i-й температуре Т,, íà j-й отметке шкалы давления, мм;
Т вЂ” абсолютная температура на
i-й отметке диапазона температур, К;
Км;; — значение определяемого коэффициента для m-rо барометра
15 при i-й температуре.
Затем определяли коэффициент Р, учитывающий влияние компенсационного давления на погрешность барометров следующим образом:
Далее по полученным данным определяют коэффициенты (а,Ь, с,d) зависимости погрешности барометров от температуры, исключая влияние на погреш40 ность измерения указанных факторов в виде по массиву которых f3,), i=1 L методом наименьших квадратов определяли коэффициенты а,b,с,d, По полученным данным определяли коэффициент К, учитывающий влияние температуры и давления на упругость барокоробок барометров по формуле
n . N .=-„-„:> КК,, (1) пы m.1 & ) где m= 1, n — переменная, соответствую, щая номеру поверяемого барометра; 45
i=1 L — переменная, соответствующая номеру фиксированной точки температуры;
1=1 N - переменная, соответствующая номеру фиксированной 5р точки давления; п — число поверяемых барометров в партии;
L - -число фиксированных точек температуры во всем диапа-55 зоне температур барометров;
И вЂ” число фиксированных точек давления во всем диапаэоР Р
1 (3)
m . то
М где Р =мин (Р„„" -P ;j ) (4)
Р " — среднее арифметическое из м 1
5-ти отсчетов давления по образцовому манометру на
j-й отметке давления при
i-м значении температуры, мм рт.ст.; среднее арифметическое из
5-ти отсчетов давления по
m-му поверяемому барометру на j-й отметке давления, мм рт.ст. н йm=- )Р .. -tP ., +K(P -P ., )к м 1
j=i (е-20)7f (5) по значениям которых (Х ) для каждой отметки температуры по всей партии из и барометров рассчитывают средние значения погрешности измерения давления по формуле
3 =«1 Е Е . (6) н m
Далее при индивидуальной поверке каждого из барометров определяли по1352269 правки для каждой из фиксированных отметок шкалы диапазона давления 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 кажпого 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 проводится при первичном выпуске данного типа барометров или при изменении технологии их производства и материалов изготовления, что дает существенное снижение трудоемкости индивидуальной поверки барометров.
АР . =a+bt+ct +dt +Ê(Ð -Р . ) (t-20), Ej k 9 после чего перед определением поправок шкалы стрелку поверяемого барометра устанавливали на отметку шкалы, соответствующую атмосферному давлению 10 в Данный момент времени при температуре окружающего воздуха 20+0,5 С с погрешностью не более 27 li а. Отметку шкалы Р5, на которую устанавливают стрелку барометра, определяли по фор15 муле (Рмл+Рм7) — (Р5 +Р ) (с Ре1 +OP<2 ) и 2 (9) где Р P — значения давления по м, ч образцовому манометру при повышении и понижении давления;
P, P — значения давления по х барометру при повышении и понижении давления;
dP),DP — значения пбправок при
1 1 повышении и понижении давления. 40
Остальные операции поверки - определение вариации показаний барометра и определение основной погрешности барометра — проводили в соответствии с ГОСТ 8.431-81. 45
Из полученных результатов следует, что максимальная абсолютная погрешность барометров, обеспечиваемая предлагаемым изобретением, составляет для испытанной партии барометров . 5p
0,27 гПа. (0,20 мм рт.ст.).
Полученные результаты показывают эффективность и существенные отличия предлагаемого способа от известного.
Формула изобретения
Способ поверки мембранных барометров, заключающийся в сравнении показаний поверяемого и образцового баро метров и определении температурной поправки путем определения функциональной зависимости показаний прибора Р- от температуры г при различных значениях измеряемого давления Р определении шкаловых поправок, вариации показаний и основной погрешности, отличающийся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости поверки, функциональную зависимость определяют для партии барометров в риде
Р =a+bt+ct +dt3 +K(P -P )(t-20), и I. М и — число поверяемых барометров в партии;
L — число фиксированных точек температуры;
N — число фиксированных точек давления;
Технико — экономическая эффективность предлагаемого способа состоит в существенном сокращении трудоемкости поверки барометров-анероидов, в
Р =Р— (a+bt+ct +dt +К(Р -P ) (t-20) (8) где для б ароме тров типа М вЂ” 67, M-98 значения коэффициентов типовой зависимости соответственно равны: а=0. 18;
Ъ=-0,009; c=-0,00014; d=0,000002;
К=0,000312; PI,=732 мм рт.ст. Затем определяли шкаловые поправки для каж- 25 дой из фиксированных отметок шкалы
1352269
ФВ
Д W
В1Фу
Т.
cs
1 ш
Составитель А. Соколовский
Редактор М.Метрова Техред А.Кравчук Корректор И, Муска
Заказ 5556/38 Тираж 776 . Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
1,2,..., ;
1,2,..,,1;.
1, 2,...,Я; значение прогиба центра барокоробки барометра; значение температуры, К;
Kмин ((Р, Р, ), п=
Р - среднее арифметическое из
5-ти отсчетов давления по образцовому манометру на j-й отметке давления при i-м значений температуры, мм рт.ст.;
Р " — среднее арифметическое из
У1!
5-ти отсчетов давления по
m-му поверяемому барометру на j-й отметке давления, мм рт.ст.; ж, Ь, с,d — коэффициенты аппроксимации, определяемые методом наименьших квадратов IIo массиву
{J;) и
1г где Л; =-Z d„ и
Ец-р (," (V„" + (я p,, " )
«(t-20) а температурную поправку Ь Р вводят
1 при индивидуальной поверке барометров до определения поправок шкалы, считая Р =Р;
