Отраслевая система обеспечения единства измерений. Порядок выбора средств измерения температуры

1. Выбор СИ температуры должен осуществляться на основе анализа и сопос­тавления исходной априорно известной информации о конкретных технологических процессах термообработки, технологическом оборудовании, возможных влияющих на температурный режим факторах, физико-химических характеристиках объекта контроля (измерений), влияющих на погрешность СИ величинах с техническими, в том числе метрологическими характеристиками СИ температуры,
Рекомендуемая исходная информация, подлежащая анализу при выборе СИ тем­пературы, приведена в приложении 1,
Пример выбора СИ температуры ленты из сплава Дій бесконтактным мето­дом приведен в приложении 2,
2. Быбор СИ температуры должен производиться с учетом методической сос- талляюшей погрешности измерений.
Значение методической составляющей погрешности измерений должно быть минимизировано при разработке методики выполнений намерений температуры дліг конкретного технологического процесса н определено при метрологической аттес­тации методики, проводимой в порядке, установленном ОСТ 1 02511-04,
Порядок разработки и содержание методики выло пиония измерения температу­ры должен соответствовать ОСТ 1 00409-92.
3. Значение основной абсолютной погрешности измерительной системы Дс, состоящей из первичного преобразователя, пинии связи и вторичного прибора, долж­но определяться по формуле
лс *4 + , (1)
где Z)- основная абсолютная погрешность первичного лреобразоват&пя (термо- преобразователя термометра);
4. .с - абсолютная погрешность СИ температуры от линии связи;
- основная ебсолютная погрешность вторичного прибора (регистратора),
А. Выбор СИ температуры следует считать правильным и обеспечивающим выполнение измерении с требуемой точностью, если удовлетворяется неравенство
а й td,;. <2)
где J~, - допускаемое значение отклонения температуры от ее номинального зна­чения, выраженное в единицах температуры;
- коэффициент, обусловливающий требуемую достоверность результата измерений и равный одному из значений из ряда: 1,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 10,0;

Луу - методическая составляющая абсолютной погрешности измерений, значение которой установлено в результате метрологической аттестации методики выполнения измерений.
Примечание. Если значение К не установлено документом, регламентирую- шим технологический процесс, ТО DHO принимается равным единице при довери­тельной вероятности результата намерений 0,95.

ОСТ 1 0G378-87 с. 4
' 2
Г> iff
во г? X

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Рекомендуемое

ИСХОДНАЯ ИНФОРМАЦИЯ, ПОДЛЕЖАЩАЯ АНАЛИЗУ

И СОПОСТАВЛЕНИЮ ПРИ ВЫБОРЕ СИ ТЕМПЕРАТУРЫ

1, Технические характеристики тв хнелогического оборудования:
• тип рабочей среды;
• температура рабочей среды;
• размеры рабочего (технологического) пространства;
• компановка оборудования;
• размеры одной ячейки;
• скорость перемещения объекта контроля;
• скорость изменения температуры; установочная мощность; ’’
• производительность.
2, Величины, влияющие на температурный режим реального процесса;
• вариация скорости движения объекта;
• вариация геометрических параметров объекта контроля;
• негомогениость химического состава объекта контроля;
• изменение степени черноты объекта В процессе контроля;
~ изменение скорости теплоносителя (коэффициента теплоотдачи),
3, Физико-химические характеристики объекта контроля;
- температура нагрева;
"Z
ЗЕ
- химический состав;
-
га
ВЧ
t? к 9 с Г ЕМЛН1
— габаритные размеры;
■ состояние поверхности.
4. Основные величины, влияющие на погрешность СИ (определяющие величину методической составляющей погрешности):
• изменяющиеся с температурой и во времени физические характеристики объекта контроля, влияющие на значение информативного параметра;
• наложение на сигнал ОТ объекта контроля других Сигналов (например, фо­новое излучений);
• поглощение или излучение среды;
• изменение стабильности процесса измерений (изменение угла визирования пирометра при вибрации объекта от контроля);
• изменение температуры окружающей среды.
Ж
ю
1 S .

ji
5С

з:
Е !£
кос
S. Технические (в том числе метрологические) характеристики средств изме­рений;
• диапазон измерений;
• основная погрешность, определяемая требованиями допускаемой погрешности измерений (контроля) температуры;
• непрерывность или дискретность измерений, позволяющая осуществлять за­данный режим измерений (контроля);
• быстродействие, обеспечивающее реализацию коррекции температурного ре­жима при различных возмущающих воздействиях;
• наличие устройства коррекции показаний СИ, позволяющего повысить точ­ность;
• устойчивость показаний СИ, обеспечивающая стабильность измерений и тре­буемую точность измерений вне зависимости от мешающих факторов, обусловлен- ных ходом технологического процесса (изменение угла визирования, температуры окружающей среды и т.д,);
• наличие унифицированного выходного сигнала, позволяющего использовать СИ в системах автоматического регулирования и автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУТП);
• надежность в работе;
• экономичность и простота в обслуживании.

1
ї : м
ж-
Z
п)
Я
■ў-
■ ?
1 ІО X
Ж
І Инз. К* подлинника 5S48 > lh изо. і Г ■ 1 1 1
OCT 1 00378-87 с 6

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Справочное

ПРИМЕР ВЫБОРА СИ ТЕМПЕРАТУРЫ ЛЕНТЫ

ИЗ СПЛАВА Д16 БЕСКОНТАКТНЫМ МЕТОДОМ ДЛЯ КОНТРОЛЯ С ДОВЕРИТЕЛЬНОЙ ВЕРОЯТНОСТЬЮ РЕЗУЛЬТАТА 0,05
1, Выбор бесконтактного СИ температуры {пирометра} для конкретного про­цесса непрерывной термообработки ленты на сплава Д16 связан с необходимостью изучения характеристик технологического оборудования, возможных воздействую­щих на температурный режим факторов, характеристик объекта контроля (ленты из сплава Д16), характеристик пирометров, являющихся исходной для выбора априорна известной и получаемой в результате исследований информацией. L
1.1, Технические характеристики протяжной печи, являющейся основным Зве­ном технологического участка линии непрерывной термообработки;
температура печи (максимальная), °С ........ 600
размеры рабочего пространства, мм:
высота ... . ■; , , . . 140
ширина 500
длина , .......... ДО ООО
компоновка-печи в варианте закалки:
секция нагрева, шт 3 ,
секция выдержки, шт. . 7’ .
компоновка печи в варианте отжига:
секция нагрева, шт 7
секция предварительного охлаждения, шт. 3
длина одной секции, мм . 4000
скорость движения ленты, м/с . . . 0,1 . . . 0,3
количество циркуляционных вентиляторов в печи, шт. ..... 10 установочная мощность печи, кВт: .1175
нагревателей .775
вентиляторов . 400
длина закалочно-охпадительного устройства, мм ...... . 3150
Э расход воды, м /ч, не более 160
охлаждающая среда воздух, дне-
тиллироБАнная вода, вадовоз­душная смесь
; КОС

"■■■ I j

производительность печи, кг/ч;
при закалке . . 500
при отжиге 1500
Каждая секция представляет собой электрическую печь с принудительной цир­куляцией воздуха, оборудованную устройствам струйного нагрева И поддержки лен­ты на воздушной подушке,
1.2, Характеристика объекта контроля (ленты из сплава Д16, подвергающей­ся термообработке после холодной прокатки):
температура нагрева под закалку, °С - . . 500 + 10
химический состав, %; основа алюминий
легирующие компоненты: медь 3,8 т 4,9
магний ........... , .„ 1,2г 1,8
марганец .......... 0,370,9
примеси, не более: железо . .0,5
кремний 0,5
цинк 0,3
титан 0,1
никель 0,1
размеры, мм: ширина 400
толщина . , - 1,2
состояние поверхности ... лента плаки­
рована техни­чески чистым алюминием
1.3, Технические, в том числе метрологические характеристики пирометров, из которых необходимо делать выбор, приведены в таблице.
2. Проводят анализ технических характеристик по пд, 1.1 к 1.2 я технологи­ческого процесса термообработки, устанавливают, что при термообработке в про­тяжных печах имеют место следующие основные влияющие на температурный ре­жим факторы: вариация скорости движения полосы, ее толщина и химический сос­тав, степень черноты металла, а также давлений в распределительных коробах, вследствие чего изменяется скорость движения теплоносителя и коэффициента теплоотдачи. Перечисленные факторы приводят к отклонению температуры металла от заданного значения, поэтому контроль температурного режима должен быть
К.
Инв. М< дубликата

fh нам.

И НВ. N; подлиннику
5 648

N: изв.

Тил, Модификация
Диапазоны измерений,
Обозначєнив номинальной статической характе­ристики
Рабочий СП ектра льный диапазон или эф­фективная длина волны Л , мкм
ППТ-131
ППТ-131-01
ПИТ-121
ППТ-142
ПЧД-121-03
ПЧД-.1.31-03
Веселка 6-3
ФЭП-8
От 100 до 400
От 300 до 600
От 400 до 1500 (от 400 до 1000) От 30 до 300 (от 30 до 100) (от 50 до 200) Ог 450 до 750
От 450 до 750
От 200 до 500
От 100 до 300
От 150 до 300 От 200 до 500 От 250 до 000
РФ-4А
РФ-6 А
РК-15А.
Р-3
ДГ-7.5
ДГ-7,5
1РС-5
От 0,4 до 8,0
От 0,4 да 8,0
От 0,4 да 4,0
От 0,4 до 14,0
От 0,8 до 1,8
От 0,8 до 1,8
2.S5
3,05
От 1,8 до 3,5

Показа­тель визиро­вания
Состав измерительной схемы
Основная приведенная логрешноСТЬ, %
Быстро­дейст­вие, с
Коррекция
1:15

ППТ, ПВ-0

2,0
2,0
Ручная

1; 25
ппт. ПВ-0
2,0
2,0
от 0,1 до 1,0

1:25

ППТ, ПВ-О

1,5
2.0

1: 5
ппт, ПВ-0
2,0
2,0

1:25
пчд, пв-з
1,5
0,1
£Г

1; 50
пчд, пв-з
1,5
0,1
_Г~

1:15
ПСР-141
ШІС-2
2,0
2,5; 0,1
Па отношению
0 п
1:22
КСП-2

ВГ\ ЭБ

1,5
1,0

■vvh
О
1:70
КСП-4
С-0,09

0378-87 с. 8

оперативным и высокоточным. Реализовать это возможно при включении СИ темпе- ратуры металле в систему коррекции на базе локальных систем автоматического регулирования или управляющих вычислительных машин.
3. Устанавливают перечень и значения влияющих на погрешность лире метра величин для нахождения методической составляющей погрешности измерений. Мето-

—
—
дическую составляющую погрешности измерений определяют в ходе разработки ме- тоднки выполнения измерений, а ее значение - при аттестации методики.
Поскольку основная погрешность пирометра нормировала исходя из условий измерения температуры абсолютно черного тепа (АЧТ) со степенью черноты £ = 1,0, устанавливают следующие влияющие величины:
1) неизвестная степень черноты металла £, которая изменяется с измене- нием длины волны, температуры и во времени и зависит от материала объекта измерений, его химического состава, состояния поверхности (шерохо