ДСТУ 3170-95 Пирометры. Общие технические требования (ГОСТ 28243-96)
ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ
ПІРОМЕТРИ
Загальні технічні вимоги
ДСТУ 3170—95
(ГОСТ 28243-96)
Відповідає офіційному тексту
З питань придбання офіційного видання звертайтесь
до національного органу стандартизації
(ДП «УкрНДНЦ» http://uas.gov.ua)
ПЕРЕДМОВА
1 РОЗРОБЛЕНО І ВНЕСЕНО Науково-виробничим об’єднанням «Термоприлад» (ТК 65, МТК 505)
2 ЗАТВЕРДЖЕНО наказом Держстандарту України від 28 липня 1993 р. № 263
ВВЕДЕНО В ДІЮ наказом Держстандарі України від 17 липня 1996 р. № 290
3 НА ЗАМІНУ ГОСТ 28243-89
4 РОЗРОБНИКИ: В. Лах, докт. техн. наук (керівник розробки), Л. Хохлова, О. Гаєвська, Н. Алмазова, В. Засименко, каид. техн. наук
© Держстандарт України, 1996
Цей стандарт не може бути повністю чи частково відтворений, тиражований і розповсюджений як офіційне видання без дозволу Держстандарту України
ЗМІСТ
1 Галузь використання
2 Нормативні посилання
3 Визначення
4 Класифікація
5 Технічні вимога
Додаток А Перелік функцій, які можуть бути реалізовані в пірометрах
Додаток В Номенклатура показників якості, яка використовується під час розроблення технічного завдання і технічних умов на пірометри конкретних типів
ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ
ПІРОМЕТРИ
Загальні технічні вимоги
ПИРОМЕТРЫ
Общие технические требования
PYROMETERS
General technical
requirements
Чинний від 1997—07—01
1 ГАЛУЗЬ ВИКОРИСТАННЯ
Цей стандарт поширюється на промислові пірометри і перетворювачі пірометричні спектрального відношення, повного і часткового випромінення (далі — пірометри), призначені для безконтактного вимірювання температури в границях від мінус 50 до плюс 4000 °С в діапазоні довжин хвиль від 0,3 до 40 мкм.
Стандарт ие поширюється на монохроматичні пірометри із зникною ниткою.
Вимоги пунктів 5.1, 5.2 (стосовно похибок), 5.3.1, 5.3.3, 5.3.4, 5.10 цього стандарту є обов’язковими, а вимоги решти пунктів — рекомендованими.
2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ
У цьому стандарті є посилання на такі стандарти:
ГОСТ 12.2.007.0—-75 ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности
ГОСТ 12.3.019—80 ССБТ. Испытания и измерения электрические. Общие требования безопасности
ГОСТ 26.011—80 Средства измерений и автоматизации. Сигналы тока и напряжения электрические непрерывные входные и выходные
ГОСТ 26.013—81 Средства измерений и автоматизации. Сигналы электрические с дискретным изменением параметров входные и выходные
ГОСТ 12997—84 Изделия ГСП. Общие технические условия
ГОСТ 15150—69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории» условия эксплуатации, хранения и транспортирован в части воздействия климатических факторов внешней среды
ГОСТ 18953—73 Источники питания электрические ГСП. Общие технические условия
ГОСТ 27883—88 Средства измерения и управления технологическими процессами. Надежность. Общие требования и методы испытаний
3 ВИЗНАЧЕННЯ
У цьому стандарті використано такі терміни та визначення:
Пірометр — засіб (сукупність засобів) вимірювання температури по тепловому електромагнітному випроміненню, призначений для вироблення сигналу вимірювальної інформації в формі, зручній для безпосереднього сприймання спостерігачем. Конструктивно пірометр може бути сукупністю пірометричного перетворювача і пристроїв відображення інформації в аналоговій або цифровій формі.
Пірометричний перетворювач — засіб вимірювання температури по тепловому електромагнітному випроміненню, призначений для вироблення сигналу вимірювальної інформації в формі, зручній для передачі, дальшого перетворення, оброблення і (або) збереження, але яка не підлягає безпосередньому сприйманню спостерігачем. Конструктивно пірометричний перетворювач с сукупністю первинного пірометричного перетворювача (давана), необхідних електронних і допоміжних пристроїв.
Пірометр часткового випромінення — пірометр, дія якого ґрунтується на використанні залежності енергетичної яскравості випромінювача від температури в обмеженому інтервалі довжин хвиль.
Пірометр повного випромінення — пірометр, дія якого грунтується на використанні залежності інтегральної яскравості випромінювача від температури, описуваної для «абсолютно чорного тіла» з достатнім наближенням до закону Стефана-Больцмана.
Пірометр спектрального відношення — пірометр, дія якого ґрунтується на залежності відношень енергетичних яскравостей у двох або кількох спектральних інтервалах від температури тіла.
Первинний пірометричний перетворювач — частина пірометра, в якій безпосередньо здійснюється перетворення енергії випромінення в сигнал вимірювальної інформації.
Час встановлення показів (вихідних сигналів) —- час» який відраховується від моменту кидкоподібної зміни потоку випромінення, який потрапляє в об’єктив пірометра, до моменту, коли його вихідний сигнал досягає встановленого значення з допустимим відхиленням 2 %.
Показник візирування — відношення мінімального діаметра круга в площині випромінювача, перпендикулярній оптичній осі пірометра, до відстані від нього до переднього зрізу об’єктива.
Інструментальна похибка пірометра — складова основної похибки пірометра, обумовлена власними метрологічними властивостями пірометра, яка оцінюється за нормальних умов і не зв'язана з похибкою зразкової міри, за якою проводиться градуювання або повірка пірометра.
4 КЛАСИФІКАЦІЯ
4.1 За принципом дії Пірометри поділяються на:
— пірометри повного випромінення;
— пірометри частинного випромінення;
— пірометри спектрального відношення.
4.2 За конструктивним виконанням пірометри поділяються на:
— стаціонарні;
— переносні;
— комбіновані.
4.3 За чистом діапазонів вимірювання пірометри поділяються на:
— однодіапазонні;
— багатодіапазонні.
4.4 За числом каналів вимірювання пірометри поділяються на:
— одноканальні;
— багатоканальні.
4.5 За видом вихідного сигналу пірометри поділяються на:
— аналогові;
— дискретні.
4.6 Залежно від впливу навколишнього середовища пірометри поділяються на виконання за ГОСТ 12997, ГОСТ 15150.
4.7 За тривкістю до механічних впливів пірометри поділяються на виконання за ГОСТ 12997.
5 ТЕХНІЧНІ ВИМОГИ
5.1 Пірометри потрібно виготовляти відповідно до вимог цього стандарту, технічних умов на пірометри конкретних типів і за робочими кресленнями, затвердженими в установленому порядку.
5.2 Основні показники пірометрів за нормальних умов повинні відповідати вимогам, наведеним у таблиці 1.
Таблица 1
|
Назва підгрупи однорідної продукції |
Назва показника, розмірність |
Значення показника |
|
Пірометри повного випромінення |
Діапазон вимірювання температури, °С |
мінус 50 — 2500 |
|
Границя допустимої основної похибки для вимірювання температури: до 400 °С, °С понад 400 °С, % |
±4,0; ±6,0; ±8,0 ±0,5; ±1,0; ±1,5; ±2,0 |
|
|
Границя допустимої інструментальної похибки пірометра для вимірювання температури: до 400 °С, °С понад 400 °С, % |
±2,0; ±3,0; ±4,0 ±0,25; ±0,50; ±0,60; ±1,00 |
|
|
Маса переносних пірометрів, кг, не більше |
1,5 |
|
|
Споживана потужність переносних пірометрів, Вт, не більше |
1,5 |
|
|
Пірометри часткового випромінення |
Діапазон вимірювання температури, °С |
мінус 30 — 4000 |
|
Границя допустимої основної похибки для вимірювання температури: до 400 °С, °С понад 400 °С, % |
±4,0; ±6,0; ±8,0 ±0,5; ±1,0; ±1,5; ±2,0 |
|
|
Границя допустимої інструментальної похибки пірометра для вимірювання температури: до 400 °С,°С понад 400 °С, % |
±2,0; ±3,0; ±4,0 ±0,25; ±0,50; ±0,60; ±1,00 |
|
|
Маса переносних пірометрів, кг, не більше |
1,8 |
|
|
Споживана потужність переносних пірометрів, Вт, не більше |
1,5 |
|
|
Пірометри спектрального відношення |
Діапазон вимірювання температури, °С |
200-3000 |
|
Границя допустимої основної похибки для вимірювання температури: до 1000 °С, °С понад 1000 до 2000 °С, % понад 2000 °С, % |
±16,0; ±20,0 ±1,0; ±1,5 ±1,5;±2,0 |
|
|
Границя допустимої інструментальної похибки пірометра для вимірювання температури: до 1000 °С, °С понад 1000 до 2000 °С, % понад 2000 °С, % |
±8,0; ±10,0 ±0,5; ±1,0 ±1,0; ±1,5 |
|
|
Маса переносних пірометрів, кг, не більше |
2,0 |
|
|
Споживана потужність переносних пірометрів, Вт, не більше |
1,8 |
Примітка
1. Значення границі допустимої основної похибки та інструментальної похибки
пірометра, виражені у відсотках, встановлюють від верхньої границі вимірювання
температури І вказують в технічних умовах на пірометри конкретних тилів.
Примітка
2. Масу І споживану потужність стаціонарних пірометрів, а також масу переносних
пірометрів з робочою відстанню більше 5 м встановлюють у технічних
умовах на пірометри конкретних типів.
Примітка
3. У технічних умовах на пірометри конкретних типів у технічно І економічно
обгрунтованих випадках на вимогу споживача (замовника) длядосятення нижніх
значень границь допустимої основної та Інструментальної похибок допускається
регламентація показників (час встановлення показів, показник візирування, масу
і споживану потужність), що відрізняються від встановлених у цьому стандарті.
5.3 Вимоги до конструкції
5.3.1 Живлення пірометрів потрібно вибирати:
— від мережі змінного струму напругою 220 В з допустимим відхиленням під плюс 10 до мінус 15 % частотою 50 Гц з допустимим відхиленням ± 2%;
— від джерела живлення постійного струму напругою за ГОСТ 18953 із ряду: 5, 6,12,15,24,27,36, 48 В, встановленою в технічних умовах на 'пірометри конкретних типів.
5.3.2 Стаціонарні перетворювачі повинні мати уніфіковані вихідні сигнали за ГОСТ 26.011 або ГОСТ 26.013. Допускаються нелінійні сигнали на виході вимірювального перетворювача за погодженням із споживачем (замовником).
5.3.3 Вимоги до електричної міцності ізоляції та опору ізоляції пірометрів вибирають за ГОСТ 12997 для температури навколишнього повітря (20 ± 5) °С І відносної вологості не більше 80 % і вказують у технічних умовах на пірометри конкретних типів.
5.3.4 Показник візирування пірометрів вибирають із ряду: 1:1; 1:2; 1:5; 1:10; 1:20; 1:25; 1:30; 1:40; 1:50; 1:100; 1:150; 1:200; 1:250; 1:300; 1:400; 1:500; 1:750; 1:1000; 1:2000; 1:2500.
Конкретні значення показника візирування встановлюють у технічних умовах на пірометри конкретних типів.
5.3.5 Функції, які можуть бути реалізовані в пірометрах, вибирають згідно з додатком А і встановлюють у технічних умовах на пірометри конкретних типів.
5.3.6 Довжину або опір лінії зв'язку, а також схеми зовнішніх з'єднань між складовими частинами пірометрів встановлюють в технічних умовах на пірометри конкретних типів.
5.3.7 Вимоги до візирної системи пірометрів і перетворювачів встановлюють в технічних умовах на пірометри конкретних типів.
5.3.8 Відстань до випромінювача і розмір випромінювача, при яких нормуються основна та інструментальна похибки, встановлюють в технічних умовах на пірометри конкретних типів.
5.4 Стаціонарні пірометри повинні бути тривкі до впливу температури навколишнього повітря від 5 до 50 °С, переносні пірометри — до впливу температури навколишнього повітря від 5 до 40 °С, відносної вологості до 80 % за температури 35 °С і більш низьких температур без конденсації вологи. Допускається в обґрунтованих випадках застосування охолодження пірометричного перетворювача при температурі вище 35 °С.
У технічно і економічно обґрунтованих випадках на вимогу споживача (замовника) пірометри повинні бути тривкі до впливу температури навколишнього повітря від 0 до 50 °С, а первинні пірометричні перетворювачі з охолодженням повинні бути тривкі до впливу температури навколишнього повітря ис нижче 100 °С.
5.5 Найбільші допустимі зміни похибки, викликані зміною зовнішніх чинників.
5.5.1 Зміна показів, викликана зміною в 2 рази значення рівня яскравості, нормованого в технічних умовах на пірометри спектрального відношення, не повинна перевищувати половини границі допустимої основної похибки пірометра.
5.5.2 Зміна показів, викликана зміною напруги живлення від вказаної в 5.3.1, не повинна перевищувати половини границі допустимої основної похибки пірометра.
5.5.3 Зміна показів, викликана відхиленням температури навколишнього повітря від температури, яка відповідає нормальним умовам за ГОСТ 12997, в межах діапазону, вказаного в технічних умовах на пірометри конкретних типів, не повинна перевищувати половини границі допустимої основної похибки пірометра на кожні 10 °С зміни температури навколишнього повітря.
Примітка. Для пірометрів з границею допустимої осіюшюї похибки, яка не перевищує ±0,5%, нормальну температуру приймають рівною (20 ± 2) °С; а значення зміни показів допускається встановлювати рівним значенню границі допустимої основної похибки пірометра в перерахунку на кожні 10 °С зміни температури навколишнього повітря.
5.5.4 Зміна показів, викликана впливом зовнішнього змінного магнітного поля напруженістю 400 А/м з частотою (50 ± 1) Гц, за найнесприятливіших фази і напряму поля не повинна перевищувати 0,5 або 1,0 границі допустимої основної похибки пірометра.
5.6 Номінальні статичні характеристики перетворення встановлюють в технічних умовах на перетворювачі конкретних типів.
5.7 Час встановлення показів (вихідних сигналів) пірометрів вибирають з ряду: 0,001; 0,0025; С 005; 0,010; 0,025; 0,050; 0,100; 0,250; 0,500; 1,00; 2,000; 2,500с (без пристрою інтегрування).
Конкретні значення часу встановлення показів (вихідних сигналів) встановлюють в технічних умовах на пірометри конкретних типів.
5.8 Вимоги до надійності
5.8.1 Пірометри с відновлюваними виробами, які характеризуються експоненційним законом розподілу середнього напрацьовання на відмову.
5.8.2 Вимоги і номенклатура показників надійності — за ГОСТ27883.
5.8.3 Критерії відмов і граничних станів пірометрів встановлюють в
технічних умовах на пірометри конкретних типів.
5.8.4 Середнє напрацьовання на відмову пірометрів повиннобути не менше 15000 год.
5.8.5 Середній термін служби пірометрів повинен бути не менше 9 років.
5.9 Вимоги до пірометрів у транспортній тарі і тривкості до зовнішніх чинників встановлюють в технічних умовах на пірометри конкретних типів за ГОСТ 12997.
5.10 Вимоги безпеки пірометрів встановлюють в технічних умовах на пірометри конкретних типів за ГОСТ 12.2.007.0 і ГОСТ 12.3.019.
5.11 Номенклатура показників якості, які рекомендовані для розробки технічних завдань і технічних умов на пірометри конкретних типів, наведена в додатку Б.
ДОДАТОК А
(довідковий)
Перелік
функцій, які можуть бути реалізовані в пірометрах
Наявність аналогових уніфікованих вихідних сигналів.
Наявність кодових вихідних сигналів.
Наявність позиційних сигналів для сигналізації та регулювання.
Наявність аналогових відлікових пристроїв температури.
Наявність цифрових відлікових пристроїв температури.
Запам'ятовування поточних і екстремальних значень температури.
Обчислення різниці температур.
Обчислення швидкості зміни температури.
Обчислення середнього значення температури:
Інтегрування вихідних сигналів.
Компенсація впливу випромінення навколишнього фону.
Корекція на значення випромінювальної здатності або на відношення випромінювальної здатності (для пірометрів спектрального відношення).
Визначення випромінювальної здатності об'єкта за відомим значенням його дійсної температури.
Індикація встановленого значення випромінювальної здатності.
Індикація режимів роботи.
Статистичне оброблення результатів вимірювань за заданою і (або) змінною програмами.
Наявність суміщеної окулярної візирної системи.
Можливість персстроювання оптичної системи для різних відстаней дооб'екта.
Наявність автоматичного калібрування.
Наявність індикації виснаження джерела живлення.
Примітка. Перелік функцій може доповнюватися з урахуванням специфічних особливостей пірометрів І перетворювачів, а також умов їх застосування.
ДОДАТОК Б
(довідковий)
Номенклатура показників якості,
яка використовується під час розроблення технічного завдання
І технічних умов на пірометри конкретних тилів
|
Ч.ч |
Назва показника |
|
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1,7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12
2.1 2.2
3.1 3.2 3.3 |
1 Показники призначення Діапазон вимірювання температури, °С Границя допустимої основної похибки, °С або % Границя допустимої інструментальної похибки пірометра, °С або % Час встановлення показів (вихідних сигналів), с Показник візирування Найбільші допустим зміни значень метрологічних характеристик, викликані Змінами зовнішніх чинників Номінальна статична характеристика перстворення пірометричного перетворювача Число діапазонів вимірювання Тривкість до зовнішніх вібраційних впливів, прискорення, ударних навантажень Ступінь захисту Тривкість до впливу температури навколишнього повітря, °С, тривкість до впливу вологості навколишнього повітря, % Наявність корекції показів на випромінідвхтьну здатність 2 Показники надійності Середнє напрацьованим на відмову, год Середній термін служби, рік 3 Показники матеріало- і енергоощадності Споживана потужність, Вт Маса, кг Габаритні розміри, мм |
УДК 536.52:006.354 17.200.20 П26
Ключові слова: пірометри, перетворювачі, температура