Расчет температуры эталонной ППО термопары

[_Al1_ 5]

Есть ли методика расчета температуры по ЭДС в промежуточных точках, например, 350 С или 1150 С. В свидетельстве дана таблица от 300 С до 1200 С с шагом в 100 С.

[Pushkinistka_Olga 3]

Есть ли методика расчета температуры по ЭДС в промежуточных точках, например, 350 С или 1150 С. В свидетельстве дана таблица от 300 С до 1200 С с шагом в 100 С.

Посмотрите ГОСТ Р 8.585 "Государственная система обеспечения единства измерений. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования". Как таковой методики расчета он не содержит, но там есть конкретные значения термоЕДС и соответствующие значения температуры.

[_Al1_ 5]

Есть ли методика расчета температуры по ЭДС в промежуточных точках, например, 350 С или 1150 С. В свидетельстве дана таблица от 300 С до 1200 С с шагом в 100 С.

Посмотрите ГОСТ Р 8.585 "Государственная система обеспечения единства измерений. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования". Как таковой методики расчета он не содержит, но там есть конкретные значения термоЕДС и соответствующие значения температуры.

Вопрос по эталонным термопарам с индивидуальными статическими характеристиками.

[Данилов А.А. 1 943]

1. Чем Вас не устраивает ГОСТ Р 8.611-2005 Государственная система обеспечения единства измерений. Преобразователи термоэлектрические платинородий-платиновые эталонные 1, 2 и 3-го разрядов. Методика поверки ?

2. Зачем Вам понадобились промежуточные значения?

[_Al1_ 5]

1. Чем Вас не устраивает ГОСТ Р 8.611-2005 Государственная система обеспечения единства измерений. Преобразователи термоэлектрические платинородий-платиновые эталонные 1, 2 и 3-го разрядов. Методика поверки ?

2. Зачем Вам понадобились промежуточные значения?

1) ГОСТ Р 8.611 дает методику расчета температуры через 100 С. При этом, в диапазоне от 300 до 1200 С методика описывает зависимость ЭДС от температуры в виде квадратичной функции, но требует вычетания 8 мкВ при температуре 1200 С. Возникает вопрос, что делать от 1100 до 1200 С.

2) МП на некоторые приборы, например, калибратор КТ-3 требует.

[Данилов А.А. 1 943]

1) ГОСТ Р 8.611 дает методику расчета температуры через 100 С. При этом, в диапазоне от 300 до 1200 С методика описывает зависимость ЭДС от температуры в виде квадратичной функции, но требует вычетания 8 мкВ при температуре 1200 С. Возникает вопрос, что делать от 1100 до 1200 С.

Напрашивается провести параболу через три точки или же построить градуировочную характеристику с использованием МНК. Мне представляется, расхождения будут незначительны.

Как вариант, попробуйте обратиться к Моисеевой Наталие Павловне - её контакты на http://temperatures.ru

[Искатель 0]

Здравствуйте коллеги

Вообще дело это не хитрое, и методика есть в виде ГОСТ Р 8.611, «приложение Б» выражение (Б.1-Б.6). Следует только помнить что значение 1200 С, приводится к МТШ-90 (вычитается 0,008мВ). Этот метод позволит вам по температуре получить напряжения, то есть как в свидетельстве только с нужным Вам шагом. Вот и все.

Есть еще более красивый способ но менее правильный наберите все точки из свидетельства например в Excele и аппроксимируйте их, если мне неизменяем память в Excele можно аппроксимировать до шестой степени. В результате получите довольно точное уравнение, по которому без заморочек можно ходить с любым шагом, как по температуре так и по напряжению, смотя что внесете.

Лучше конечно воспользоваться ГОСТом.

[Данилов А.А. 1 943]

если мне неизменяем память в Excele можно аппроксимировать до шестой степени

Память Вам не изменяет, но аппроксимация полономом шестой степени даст неплохое приближение в окрестности точек аппроксимации, зато при аргументах, отличных от точек аппроксимации, возможно нарушение монотонности функции с резкими "подъёмами и спадами".

Именно поэтому желательно ограничение полиномом второй степени.

[_Al1_ 5]

Здравствуйте коллеги

Вообще дело это не хитрое, и методика есть в виде ГОСТ Р 8.611, «приложение Б» выражение (Б.1-Б.6). Следует только помнить что значение 1200 С, приводится к МТШ-90 (вычитается 0,008мВ). Этот метод позволит вам по температуре получить напряжения, то есть как в свидетельстве только с нужным Вам шагом. Вот и все.

Есть еще более красивый способ но менее правильный наберите все точки из свидетельства например в Excele и аппроксимируйте их, если мне неизменяем память в Excele можно аппроксимировать до шестой степени. В результате получите довольно точное уравнение, по которому без заморочек можно ходить с любым шагом, как по температуре так и по напряжению, смотя что внесете.

Лучше конечно воспользоваться ГОСТом.

Возникает вопрос, а сколько микровольт необходимо вычесть при температуре 1150 C или 1199 С для приведения к МТШ-90? Или вычитать необходимо только при 1200 С?

[efim 1 745]

Я летом где-то здесь написал на эту тему, кажется, надо построить в Excel точечный график, и далее Excel сам выдает полином любой степени.

[_Al1_ 5]

Я летом где-то здесь написал на эту тему, кажется, надо построить в Excel точечный график, и далее Excel сам выдает полином любой степени.

Описать методом наименьших квадратов градуировку можно и в маткаде, ориджине и других - вопрос в законности этого действия.

[Данилов А.А. 1 943]

Возникает вопрос, а сколько микровольт необходимо вычесть при температуре 1150 C или 1199 С для приведения к МТШ-90? Или вычитать необходимо только при 1200 С?

Ещё раз перечитал стандарт.

Итог чтения: вычитать 8 мкВ нужно только при заполнении последней строки таблицы 6, т.е. при 1200 С.

Смело берите таблицу из свидетельства о поверке и аппроксимируйте зависимость полиномом.

[Искатель 0]

Да, к сожалению Данилов А.А. неправ, тут нужно понимать что точки плавления меди, алюминия и цинка соответствуют МТШ-90 а вот точки лежащие за их пределами нет. Из ходя из малого отклонения точку 300С не приводят это касается и точки 1100 С (так как отклонение от 1084 незначительно) а вот точку 1200 С уже нужно приводить. То есть вам необходимо 8мкВ раскидать от точки 1085(включительно) до соответственно 1200С где это отклонение составит свой максимум 8мкВ. Вот и все. Для этого как я вам уже писал нужно выполнить аппроксимацию причем последнею точку 1200С указать приведенной к МТШ-90 (как я вас уже и писал). Если лень аппроксимировать то можно интерполировать значения путем составления обыкновенной пропорции так как исследуемая вами функция есть прямая.

Если будете аппроксимировать не забывайте что число указанных значений должно быть больше числа уравнений, то есть если у вас 10 значений (300-1200) то степень уравнения не может превышать 9 степень. А так как мы рассматриваем прямую, то третей четвертой степени будет вполне достаточно при этом R должно стремится к 0 (выберете какая лучше опишет).

К стати сильно необольщайтесь по поводу точки 1200С, эта точка лежит за пределом поверенных значений ТП то есть она аппроксимирована исходя из предположения о линейности функции, то есть точка чисто теоретическая. И с точки зрения математики не корректная так как аппроксимацию за измеренным диапазоном проводят только вынужденно.

[Данилов А.А. 1 943]

Уважаемый Искатель!

Не много ли противоречий, например,

с одной стороны

исследуемая вами функция есть прямая.

а с другой

так как мы рассматриваем прямую, то третей четвертой степени будет вполне достаточно

Уважаемый _Al1_ !

Можете выложить табличку из свидетельства о поверке?

Тогда и поговорим в цифрах.

Быть может, я и не прав, что тоже возможно, но "размазывать" 8 мкВ на последнем интервале диапазона измерений нигде не предлагается. Если же установлены точки, соответствующие МТШ-90, то почему их нельзя использовать для построения аппроксимирующей функции? С точки зрения логики и математики должно быть все чисто. И не важно, как получена точка, соответствующая 1200 С

[Искатель 0]

В том то и дело что ни чего «размазывать» и не надо. Главное при аппроксимации указать приведенное к МТШ-90 значение 1200С, все остальные взять из той же таблицы. Аппроксимирующее уравнение само все раскидает. Все просто.

А уравнение третьей четвертой степени нужно что бы получить точный результат в мВ (до тысячной), хотя вполне может хватить и второй степени. Здесь я не настаиваю и не рекомендую каждый сам решает что ему нужно.

[_Al1_ 5]

Уважаемый Искатель!

Не много ли противоречий, например,

с одной стороны

исследуемая вами функция есть прямая.

а с другой

так как мы рассматриваем прямую, то третей четвертой степени будет вполне достаточно

Уважаемый _Al1_ !

Можете выложить табличку из свидетельства о поверке?

Тогда и поговорим в цифрах.

Быть может, я и не прав, что тоже возможно, но "размазывать" 8 мкВ на последнем интервале диапазона измерений нигде не предлагается. Если же установлены точки, соответствующие МТШ-90, то почему их нельзя использовать для построения аппроксимирующей функции? С точки зрения логики и математики должно быть все чисто. И не важно, как получена точка, соответствующая 1200 С

Точки в свидетельстве от 300 до 1100 С строго ложатся на "квадрат" из 1200 С вычтено 8мкВ. РосТест сделал строго по ГОСТу. Для разрешения вопроса взял из ГОСТ Р 8.585—2001 градуировку технической ПП(S). Построил таблицу аналогичную эталонной ТП через 100 С. В результате получил полное совпадение в промежуточных точках (1мкВ-точность описания ГОСТа) при апроксимации "квадратом" по трем соседним точкам во всем диапазоне от 300 до 1200 С. При линейной апроксимации по двум соседним точкам вылезает погрешность до 5мкВ (~0,5 С).

[Искатель 0]

Ну вот и все разрешилось.

В принципе при интерполяции мог получится такой результат, может быть даже хуже при крайних значениях диапазона, то есть прямая она конечно прямая но не идеальная так ГОСТ Р 8.585 описывает тип S полиномом девятой степени. Поэтому это все вопросы погрешности, кого что устраивает. Более идеальный вариант это конечно с уравнением описывающий все точки.

Кстати сравнивать НСХ рабочих термопар с НСХ образцовых насколько я помню не корректно. Но опять таки, все это вопрос погрешности.

Уважаемые коллеги коли здесь все закончено, прошу помочь разобраться с ситуацией описанной в разделе «проведение проверки» «Калибровка термопар при 300С». Очень буду признателен, если кто поделится своим мнением по этому поводу.

[NPM 1]

На самом деле вопрос не однозначный. Причина в том, что методика по ГОСТ Р 8.611-2005 довольно грубая, она не предназначена для построения полной индивидуальной зависимости термопар 2 и 3 разрядов. По ГОСТ 8.338 на поверку рабочих ТП предполагается, что поверитель, получив на эталонную ТП 2 или 3 разряда свидетельство со значениями ТЭДС через 100 °С, будет просто делать линейное приближение к этим значениям, используя таблицу чувствительности. Что если точка лежит между градуировочными значениями? Можно сделать обратный ход, задумавшись как эти значения были рассчитаны при градуировке, и попробовать уточнить метод, прибавив сначала отнятые при 1200 С 8 мкВ, затем рассчитав коэффициенты квадратичного полинома по методу МНК. До точки меди этот метод вроде бы работает. Что дальше? Дальше остается только линейная интерполяция по таблице от 1100 до 1200 С. В сложившейся ситуации я бы согласилась с Александром Александровичем и предложила поступить проще: все точки от 300 до 1200 С аппроксимировать единым полиномом.

Хочу немного еще прояснить ситуацию с индивидуальной градуировкой термопар. Сейчас разрабатывается новый стандарт на градуировку ПРО и стоит вопрос о переработке одновременно и стандарта на ППО. Один из обсуждаемых вопросов как раз связан с построением функции Е(t), т.к. используемые в настоящее время методы пора менять. Проект стандарта и сводка отзывов опубликованы по ссылке http://temperatures.ru/pages/proekty_standartov. Приглашаю к участию в обсуждении.

Что мы имеем сейчас? Согласно стандарту ГОСТ Р 8.611-2005 на поверку ППО индивидуальная функция Е(t), строится как аппроксимация экспериментальных данных градуировки термопары в трех точках (Zn, Al, Cu) полиномом второй степени. В методике поверки ПРО (МИ 1746-87) предложен метод графического построения интерполяционной кривой отклонения от стандартной зависимости. Оба метода нельзя считать оптимальными. Первый метод не учитывает, что функция Е(Т) для термопары ППО представляет собой полином восьмой степени, а не второй. Это приводит к большим расхождениям экспериментальных данных и результатов, рассчитанных по функции в области средних температур, особенно при температурах ниже 300 °С, а также выше точки меди при экстраполяции зависимости до 1200 °С. Кроме того, при использовании только трех градуировочных точек фактически нет степеней свободы коэффициентов полинома, и любая ошибка в измерениях сильно отразится на кривой интерполяции. Метод, используемый для термопар ПРО в действующем сейчас МИ 1746-87, основан на графическом построении на бумаге функции отклонения от НСХ. Он более логичен, но не современен, к тому же он не позволяет вычислить коэффициенты индивидуальной зависимости Е(Т) эталонной термопары.

Что предлагается сейчас? Во ВНИИМ аттестован новый алгоритм расчета и аттестована программа расчета TermoLab, основанная на этом алгоритме. Суть метода следующая. Индивидуальный полином E(t), строится как сумма стандартного полинома Енсх(t) по ГОСТ Р 8.585-2001 и полинома второй степени, dE(t), представляющего собой функцию отклонения от стандартной зависимости. Градуировка термопар 1 разряда типа S (ПП) производится, как минимум, в трех точках из следующего набора реперных точек: Sn, Zn, Al, Ag, Au, Cu. Обязательными точками являются точки Zn, Al и одна из высокотемпературных точек: Au или Cu. По результатам градуировки в реперных точках E рассчитываются для каждой реперной температуры отклонения от стандартной зависимости НСХ (ГОСТ Р 8.585-2001): dE = Е – Е(НСХ), причем dE в точке 0° С приравнивается к нулю. Функция отклонения dE(t) определяется по опорным значениям dE с помощью метода наименьших квадратов как полином второй степени с фиксированным нулевым значением в нуле от 0 до 1064,18 С и продолжающая его линейная зависимость выше1064.18 С.

Как рекомендация, в новом стандарте на ПРО будет предложено использовать аттестованную программу TermoLab. Но это не обязательно. Можно сделать программу самостоятельно, следуя алгоритму, приведенному выше. Подробное описание алгоритма и программы можно посмотреть по ссылке http://temperatures.ru/pages/termolab