УДК 621.317.714.083.7
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СТАНДАРТОВ СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР
СВЕРДЛОВСКИЙ ФИЛИАЛ ВСЕСОЮЗНОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ИНСТИТУТА МЕТРОЛОГИИ
ИМ. Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА
(СФ ВНИИМ)
МЕТОДИКА
ПОВЕРКИ КИЛОАМПЕРМЕТРОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА
МИ 136-77
РАЗРАБОТАНА Свердловским филиалом Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института метрологии им. Д.И. Менделеева (СФ ВНИИМ)
Директор Н.Г. Семенко
Руководитель темы и исполнитель Э.Н. Чернова
ПОДГОТОВЛЕНА К УТВЕРЖДЕНИЮ Научно-методической лабораторией государственной метрологической службы СФ ВНИИМ
Руководитель лаборатории Е.Ю. Гусарский
Исполнитель З.В. Максимова
УТВЕРЖДЕНА Научно-техническим советом Свердловского филиала ВНИИМ 29 июня 1977 г. (протокол № 17)
Настоящая методика распространяется на килоамперметры постоянного тока по ГОСТ 8711--60 и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверок.
1. ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ
1.1. При проведении поверки выполняют операции, указанные в таблице.
2. СРЕДСТВА. ПОВЕРКИ
2.1. При проведении поверки применяют следующие средства поверки:
образцовые милливольтметры классов точности 0,1; 0,2; 0,5; в качестве образцовых могут быть использованы милливольтметры типа М1151 с пределами измерения 45-75-150 мВ класса 0,1; типа M1105 с пределами измерения 45-75-3000 мВ класса 0,2;
образцовые амперметры классов точности 0,2 и 0,5; в качестве образцовых амперметров могут быть использованы амперметры типа М109 с пределами измерения 1-2-5-10 А класса 0,5; типа Э59 с пределами измерения 2,5-5 А класса 0,5 при поверке приборов всех систем, кроме магнитоэлектрической;
источник постоянного тока для питания схем поверки амперметров и вольтметров методом непосредственного сличения; в качестве источника может быть использован источник стабилизированных напряжений ИСН-1;
лупа 2´ и 2,5´;
термометр лабораторный по ГОСТ 215-73;
устройства для поверки уравновешенности с углами 5 и 10° по ГОСТ 5.878-71;
универсальная пробойная установка для испытания электрической прочности изоляции типа УПУ-1М, позволяющая плавно повышать напряжение от 0 до 10 кВ;
прибор с погрешностью не более 30% для измерения сопротивления изоляции; в качестве такого прибора может быть использован тераомметр типа ЕК6-7.
|
Операция |
Номер пункта методики |
Обязательность проведения операции при |
|
|
выпуске из производства или после ремонта |
эксплуатации и хранении |
||
|
Внешний осмотр |
4.1 |
Да |
Да |
|
Опробование |
4.2 |
Да |
Да |
|
Определение метрологических параметров: |
|
|
|
|
основной погрешности и вариации показаний |
4.3 |
Да |
Да |
|
влияния наклона на показания прибора |
4.4 |
Да |
Да |
|
времени успокоения |
4.5 |
Да |
Да |
|
невозвращения указателя на нулевую отметку шкалы |
4.6 |
Да |
Да |
|
электрической прочности изоляции и сопротивления изоляции |
4,7 |
Да |
Нет |
Примечание. Операцию по п. 4.7 выполняет завод-изготовитель (при выпуске из производства) или предприятие, производившее ремонт (после ремонта).
Погрешность образцовых средств измерений не должна превышать 1/3 предела допускаемой погрешности поверяемого прибора по ГОСТ 22261-76.
2.2. Допускается применение других средств поверки с аналогичными или улучшенными характеристиками.
3. УСЛОВИЯ И ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ
3.1. При проведении поверки необходимо соблюдать следующие нормальные условия:
рабочее положение прибора в пространстве должно соответствовать указанному на шкале; если указания отсутствуют, то переносные приборы поверяют при горизонтальном положении, а щитовые - при вертикальном;
температура окружающего воздуха должна быть 20 °С с допускаемыми отклонениями:
±2 °С для приборов классов точности 0,1; 0,2; 0,5 и 1,0;
±5 °С для приборов классов точности 2,0; 2,5; 4,0;
относительная влажность воздуха 65±15%;
атмосферное давление 750±30 мм рт. ст.;
электрические и магнитные поля (кроме земного), электростатические заряды на стекле прибора, ферромагнитные массы вблизи прибора, вибрация должна отсутствовать;
допускаемое отклонение напряжения питающей сети и нестабилизированных источников питания от +10 до -15%;
максимальный коэффициент высших гармоник не более 5%;
частота переменного тока 50±1 Гц;
приборы, градуированные с калиброванными проводами, должны поверять совместно с последними; приборы, градуированные с определенным сопротивлением соединительных проводов, должны поверять совместно с замещающим сопротивлением, равным указанному на шкале прибора.
3.2. Перед проведением поверки изучают техническую документацию по эксплуатации на поверяемый прибор и применяемые средства поверки.
4. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ
4.1. Внешний осмотр
4.1.1. При проведении внешнего осмотра должно быть установлено:
соответствие поверяемого килоамперметра требованиям ГОСТ 22261-76, ГОСТ 8711-60 и технической документации. При этом по паспорту проверяют комплектность килоамперметра;
надежность крепления наружных и внутренних деталей прибора и отсутствие повреждений.
При несоответствии прибора хотя бы одному из требований п. 4.1 его признают непригодным к применению и дальнейшую поверку не проводят.
4.2. Опробование
4.2.1. Опробование проводят при включении килоамперметра в измерительную цепь, проверяя отсутствие обрывов в цепи прибора и правильность работы корректора.
4.3. Определение метрологических параметров
4.3.1. В зависимости от комплектности килоамперметры подразделяют на два вида:
милливольтметр с наружным шунтом (типа 75 ШС и другие) по ГОСТ 8042-61, градуированный в килоамперах;
амперметр с трансформаторным устройством (типа И58, И505 и другие) по ГОСТ 11931-66, градуированный в килоамперах.
Согласно ГОСТ 8.022-76 килоамперметры подлежат поэлементной поверке.
Милливольтметр (амперметр) следует поверять методом непосредственного сличения с образцовым прибором по данной методике.
Шунт следует поверять по инструкции 185-60 "По поверке шунтов постоянного тока".
Трансформаторное устройство для измерения постоянного тока следует поверять по ГОСТ 13383-67.
4.3.2. Определение основной погрешности и вариации показаний милливольтметра
4.3.2.1. Основную погрешность и вариацию показаний милливольтметра определяют по схеме, приведенной на рис. 1.
4.3.2.2. Предел измерения поверяемого милливольтметра принимают равный номинальному падению напряжения шунта в милливольтах (с которым килоамперметр используют).
4.3.2.3. Перед проведением поверки следует определить значение каждой числовой отметки в милливольтах. Например, необходимо поверить килоамперметр, который используют с наружным шунтом на 75 мВ; на шкале имеется пять отметок; предел измерения 7,5 кА. Составляют вывод:
|
Числовые отметки, кА |
Расчетные значения, мВ |
|
1,5 |
15 |
|
3 |
30 |
|
4,5 |
45 |
|
6 |
60 |
|
7,5 |
75 |
Поверке подлежат числовые отметки милливольтметра согласно расчетным значениям.
|
|
|
|
Рис. 1. Схема определения основной погрешности и вариации показаний милливольтметра: mV - милливольтметр; кА - поверяемый милливольтметр, ИСН - источник стабилизированного напряжения |
Рис. 2. Схема определения основной погрешности и вариации показаний амперметра: А1 - образцовый амперметр; А2 - поверяемый амперметр; ИСН - источник стабилизированного напряжения |
4.3.3. Определение основной погрешности и вариации показаний амперметра
4.3.3.1. Основную погрешность и вариацию показаний амперметра определяют по схеме, приведенной на рис. 2.
4.3.3.2. Предел измерения поверяемого амперметра определяют номинальным значением вторичного тока трансформаторного устройства.
4.3.3.3. Перед проведением поверки следует определить значение каждой числовой отметки в амперах. Например, следует поверить килоамперметр, который используют с трансформатором, имеющим вторичный ток 5 А; на шкале имеется пять отметок; предел измерения 25 кА. Составляют вывод:
|
Числовые отметки, кА |
Расчетные значения, А |
|
5 |
1 |
|
10 |
2 |
|
15 |
3 |
|
20 |
4 |
|
25 |
5 |
Поверке подлежат числовые отметки амперметра согласно расчетным значениям.
4.3.4. При отсутствии образцовых приборов с соответствующими пределами измерения может быть выбран прибор с более высоким пределом измерения. Конечные значения шкал образцовых и поверяемых приборов должны отличаться не более чем на 25%.
В этом случае для выбора образцового прибора можно использовать следующую формулу:
,
где Ао, Ап - конечные значения шкал образцового и поверяемого прибора;
Kо, Kп - числовые значения классов точности образцового и поверяемого прибора.
4.3.5. Основную погрешность определяют для каждой поверяемой отметки дважды: при подводе указателя к поверяемой отметке со стороны больших значений и при подводе указателя со стороны меньших значений. Ни одно из двух полученных значений основной погрешности не должно превышать значения допускаемой основной погрешности прибора.
4.3.6. Вариацию определяют в процессе определения основной погрешности. Значение вариации не должно превышать значения допускаемой основной погрешности прибора.
4.4. Определение влияния наклона на показания прибора
4.4.1. Приборы, снабженные уровнем, испытанию на наклон не подвергают.
4.4.2. Испытание на влияние наклона приборов классов 0,5-4,0, нормальное рабочее положение которых указано на шкале, проводят следующим образом: при неизменном значении измеряемой величины (допускается на нулевой отметке при обесточенном приборе) прибор наклоняют поочередно во все четыре стороны, наблюдая при этом изменение показания прибора. Ни одно из четырех полученных изменений показаний прибора не должно превышать значения допускаемой основной погрешности прибора.
Допускаемый угол наклона для приборов различных классов указан в приложении.
4.5. Определение времени успокоения
4.5.1. Время успокоения должны определять для приборов:
с односторонней шкалой при включении измеряемой величины, обусловливающей отклонение указателя приблизительно на геометрическую середину шкалы;
с симметричной двусторонней шкалой при выключении измеряемой величины, соответствующей конечному значению шкалы;
с несимметричной двусторонней шкалой при выключении измеряемой величины, обусловливающей перемещение указателя приблизительно на половину длины шкалы;
с безнулевой шкалой при изменении измеряемой величины, вызывающем передвижение указателя с начальной отметки приблизительно на геометрическую середину шкалы.
4.5.2. Источник питания, применяемый при испытании, должен иметь такое постоянство напряжения, чтобы изменения показаний прибора за 1 мин не превышали 0,1% конечного значения шкалы.
4.5.3. Порядок определения времени успокоения
4.5.3.1. Прибор присоединяют к источнику питания и в зависимости от конструкции отсчетного устройства (п. 4.5.1) устанавливают указатель на соответствующую отметку шкалы.
4.5.3.2. Оставляя неизменным положение регулировочного устройства, прибор отключают и после успокоения колебаний указатель вновь включают, наблюдая за движением указателя для определения его характера (периодическое колебание или апериодическое). Движение считается апериодическим, если указатель прибора после включения (или выключения) тока подходит с одной стороны шкалы к точке, на которой он установится после прекращения движения.
4.5.3.3. Убедившись, что значение измеряемой прибором величины остается неизменным и стрелка после успокоения колебаний останавливается на выбранной отметке шкалы, прибор отключают.
Приборы с односторонней шкалой включают и одновременно пускают в ход секундомер для определения времени успокоения.
Для определения времени успокоения остальных приборов по п. 4.5.1 секундомер включают одновременно с выключением прибора (п. 4.5.3.3).
4.5.4. Для приборов с периодическими колебаниями стрелки за время успокоения принимают промежуток времени с момента включения прибора до того момента, когда стрелка в последний раз отклонилась от своего окончательного положения на расстояние, превышающее 1% длины шкалы.
Для приборов с апериодическим движением стрелки за время успокоения принимают промежуток времени с момента включения до того момента, когда стрелка приблизится к своему окончательному положению на расстояние, составляющее 1% длины шкалы.
4.5.5 Время успокоения амперметров с наружными шунтами следует определять при внешнем сопротивлении не более суммы сопротивления калиброванных проводов и шунта, погрешность внешнего сопротивления не более ±1%.
4.5.6. За действительное значение времени успокоения колебаний стрелки прибора принимают среднее арифметическое из результатов трех его определений.
4.6. Определение невозвращения указателя на нулевую отметку шкалы
4.6.1. По окончании поверки следует отметить положение указателя, .которое он займет после плавного уменьшения измеряемой величины до нуля. Для приборов, устойчивых к механическим воздействиям, миниатюрных и малогабаритных, приборов с углом шкалы более 120° и приборов с подвижной частью на растяжках смещение от нуля не должно превосходить значения, определяемого по формуле
g = 0,01KL,
где g - смещение указателя от нуля, мм;
K - числовое значение класса точности прибора;
L - длина шкалы в миллиметрах.
Для всех остальных приборов смещение от нуля не должно превышать половины указанного значения.
4.7 Определение сопротивления изоляции и испытание электрической прочности изоляции проводят по ГОСТ 22261-76 и ГОСТ 21657-76.
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
5.1. При определении основной погрешности поверяемого прибора методом сличения с образцовым действительное значение измеряемой величины е определяют по формуле
е = Са,
где С - цена деления шкалы образцового прибора (мВ/дел, А/дел),
а - отсчет по шкале образцового прибора в делениях.
5.2. Значение погрешностей De1, Dе2 и вариации Dеv поверяемого прибора вычисляют по формулам:
Dе1 = еном – е1;
Dе2 = еном – е2;
Dеv = Dе1 – Dе2,
где е1 - показания образцового прибора, соответствующие данной отметке шкалы при уменьшении измеряемой величины, мВ или А;
е2 - показания образцового прибора, соответствующие данной отметке шкалы при увеличении измеряемой величины, мВ или А;
еном - номинальное значение поверяемой отметки шкалы, мВ или А.
5.3. Допускаемые значения основной погрешности и вариации показаний для данного класса точности поверяемого прибора вычисляют по формулам:
;
,
где Dедоп - допускаемое значение основной погрешности;
Dеvдоп - допускаемое значение вариации показаний;
ек - конечное значение шкалы поверяемого прибора;
K - числовое значение класса точности поверяемого прибора.
5.4- Допускаемое значение основной погрешности и вариации показаний для данного класса точности поверяемого прибора можно вычислять и в делениях образцового прибора по следующим формулам:
;
,
где пo - число делений шкалы образцового прибора;
еок - конечное значение шкалы образцового прибора.
6. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ
6.1. Результаты поверки килоамперметров записывают в произвольной форме.
6.2. Килоамперметры, соответствующие предъявляемым к ним требованиям, после поверки подлежат клеймению.
6.3. Килоамперметры, не удовлетворяющие требованиям данной методики, к применению не допускают. На них выдают извещение с указанием причин непригодности и гасят клеймо предыдущей поверки.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное
ДОПУСКАЕМЫЙ УГОЛ НАКЛОНА ОТ РАБОЧЕГО ПОЛОЖЕНИЯ
|
Конструкция и условия применения |
Угол наклона от рабочего положения |
|
|
Обыкновенные и обыкновенные с повышенной механической прочностью: |
|
|
|
приборы со световым указателем и компенсационные; переносные приборы с подвижной частью на растяжках и самопишущие приборы с записью чернилами |
5° |
|
|
Остальные обыкновенные и обыкновенные с повышенной прочностью к механическим воздействиям приборы |
10° |
|
|
Приборы, устойчивые к механическим воздействиям: |
Класс 0,5-1,0 |
Класс 1,5-4,0 |
|
переносные |
20° |
30° |
|
щитовые |
30° |
45° |
Нормы времени успокоения
Время успокоения подвижной части приборов термоэлектрической, тепловой и электростатической систем, приборов с подвижной частью на подвесе и приборов с длиной стрелки более 150 мм не должно превышать 6 с, а для остальных приборов - 4 с. Для вольтметров электростатической системы, выпущенных по ГОСТ 22261-76 или ранее, с пределами измерения до 60 В время успокоения должно быть не более 10 с.