Государственная поверочная схема для средств измерений температурного коэффициента линейного расширения твердых тел от 0,01·10-6 до 100·10-6 K-1 в диапазоне температуры от 90 до 3000 K

(утв. и введена в действие Приказом Росстандарта от 19.01.2016 № 21)

Утверждена и введена в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19 января 2016 г. № 21

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ТЕМПЕРАТУРНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ЛИНЕЙНОГО РАСШИРЕНИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛ ОТ 0,01·10-6 ДО 100·10-6 K-1 В ДИАПАЗОНЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ОТ 90 ДО 3000 K

1. Область применения

Государственная поверочная схема для средств измерений температурного коэффициента линейного расширения (далее — ТКЛР) твердых тел в диапазоне от 0,01 · 10-6 до 100 · 10-6 K-1 в диапазоне температуры от 90 до 3000 K устанавливает порядок передачи единицы ТКЛР от государственного первичного эталона при помощи вторичных и рабочих эталонов средствам измерений ТКЛР с указанием погрешностей и основных методов измерений.

2. Сокращения и обозначения

2.1 Сокращения:

ГПЭ — государственный первичный эталон;

ВЭТ — вторичный эталон;

НСП — неисключенная систематическая погрешность;

СКО — среднее квадратическое отклонение;

ТКЛР — температурный коэффициент линейного расширения.

2.2 Обозначения:

S — среднее квадратическое отклонение;

S_{\Sigma} — суммарное СКО результатов измерений;

\Delta — предел допускаемой абсолютной погрешности;

\delta — допускаемые значения доверительных границ абсолютной погрешности;

\Theta — границы неисключенной систематической погрешности.

3. Государственный первичный эталон

3.1 Государственный первичный эталон состоит из комплекса следующих средств измерений:

• дилатометр для диапазона температуры от 90 до 400 K;
• дилатометр для диапазона температуры от 300 — 1800 K;
• дилатометр для диапазона температуры от 1000 — 3000 K;
• меры ТКЛР твердых тел для контроля стабильности эталонных дилатометров.

3.2. Диапазон значений ТКЛР твердых тел, в котором воспроизводится единица, составляет от 0,01 · 10-6 до 100 · 10-6 K-1 в диапазоне температуры от 90 до 3000 K.

3.3 ГПЭ обеспечивает воспроизведение единицы ТКЛР со следующими характеристиками:

• СКО результата измерений S в стоградусном интервале температуры при десяти независимых измерениях, составляет от 0,05 · 10-8 до 5 · 10-8 K-1 в зависимости от значений температуры и ТКЛР меры;
• НСП воспроизведения единицы ТКЛР \Theta составляет от 0,06 · 10-8 до 50 · 10-8 K-1 в зависимости от значений температуры и ТКЛР меры;
• стандартная неопределенность результата измерений ТКЛР, оцениваемая по типу A, uA в стоградусном интервале температуры, составляет от 0,05 · 10-8 до 5 · 10-8 K-1 в зависимости от значений температуры и ТКЛР;
• стандартная неопределенность результата измерений ТКЛР, оцениваемая по типу B, uB в стоградусном интервале температуры, составляет от 0,03 · 10-8 до 26 · 10-8 K-1 в зависимости от значений температуры и ТКЛР;
• суммарная стандартная неопределенность воспроизведения единицы ТКЛР uC в стоградусном интервале температуры, составляет от 0,06 · 10-8 до 38 · 10-8 K-1 в зависимости от значений температуры и ТКЛР;
• расширенная неопределенность Up составляет от 0,12 · 10-8 до 76 · 10-8 K-1 при коэффициенте охвата k = 2 в зависимости от значений температуры и ТКЛР.

3.4. ГПЭ применяют для передачи единицы ТКЛР твердых тел вторичным эталонам и рабочим эталонам в диапазоне рабочей температуры от 90 до 3000 K методом прямых измерений.

4. Вторичные эталоны

4.1. Эталоны сравнения — меры ТКЛР

4.1.1. В качестве эталонов сравнения применяют меры ТКЛР твердых тел с диапазоном ТКЛР от 0,01 · 10-6 до 30 · 10-6 K-1 в диапазоне температуры от 90 до 3000 K.

4.1.2. Суммарное СКО результатов измерений S_{\Sigma} эталонов сравнения в стоградусном интервале температуры при трех независимых измерениях составляет от 0,55 · 10-8 до 70 · 10-8 K-1 в зависимости от значений температуры и ТКЛР меры.

4.1.3 Эталоны сравнения — меры ТКЛР применяют для международных сличений.

4.2. Вторичные эталоны — меры ТКЛР

4.2.1. В качестве вторичных эталонов применяют меры ТКЛР твердых тел с диапазоном ТКЛР от 0,01 · 10-6 до 30 · 10-6 K-1 в диапазоне температуры от 90 до 3000 K.

4.2.2. Суммарное СКО результатов измерений S_{\Sigma} вторичных эталонов — мер ТКЛР в стоградусном интервале температуры при трех независимых измерениях составляет от 0,55 · 10-8 до 70 · 10-8 K-1 в зависимости от значений температуры и ТКЛР меры.

4.2.3. Вторичные эталоны — меры ТКЛР применяют для передачи единицы ТКЛР средствам измерений: дилатометрам интерференционным со значениями измеряемых ТКЛР от 0,05 · 10-6 до 30 · 10-6 K-1 в диапазоне температуры от 90 до 1800 K с пределами допускаемой абсолютной погрешности \Delta от 0,5 · 10-7 до 5 · 10-7 K-1 и дилатометрам оптическим и компараторным со значениями измеряемых ТКЛР от 1,0 · 10-6 до 100 · 10-6 K-1 в диапазоне температуры от 90 до 3000 K с пределами допускаемой абсолютной погрешности \Delta от 1,5 · 10-7 до 75 · 10-7 K-1 методом прямых измерений.

4.3. Вторичные эталоны — дилатометры

4.3.1. В качестве вторичных эталонов — дилатометров применяют дилатометры с диапазоном измерений ТКЛР от 0,05 · 10-6 до 100 · 10-6 K-1 в диапазоне температуры от 90 до 1900 K.

4.3.2. Суммарное СКО результатов измерений S_{\Sigma} вторичных эталонов — дилатометров в стоградусном интервале температуры при трех независимых измерениях составляет от 0,5 · 10-8 до 50 · 10-8 K-1 в зависимости от значений температуры и ТКЛР меры.

4.3.3. Вторичные эталоны — дилатометры применяют для передачи единицы ТКЛР рабочим эталонам в диапазоне рабочей температуры от 90 до 1800 K с допускаемыми значениями доверительных границ абсолютной погрешности \delta от 0,4 · 10-7 до 15 · 10-7 K-1 методом прямых измерений.

5. Рабочие эталоны

5.1. В качестве рабочих эталонов применяют меры ТКЛР твердых тел со значениями ТКЛР от 0,05 · 10-6 до 100 · 10-6 K-1 в диапазоне температуры от 90 до 3000 K.

5.2. Допускаемые значения доверительных границ абсолютной погрешности \delta рабочих эталонов в стоградусном интервале температуры при трех независимых измерениях (при P = 0,95) составляют от 0,4 · 10-7 до 50 · 10-7 K-1 в зависимости от значений температуры и ТКЛР меры.

5.3 Рабочие эталоны применяют для передачи единицы ТКЛР средствам измерений:

• дилатометрам оптическим и компараторным со значениями измеряемых ТКЛР от 1 · 10-6 до 100 · 10-6 K-1 в диапазоне температуры от 90 до 3000 K с пределами допускаемой абсолютной погрешности \Delta от 1,5 · 10-7 до 75 · 10-7 K-1;
• дилатометрам с толкателем со значениями измеряемых ТКЛР от 0,3 · 10-6 до 100 · 10-6 K-1 в диапазоне температуры от 90 до 2800 K с пределами допускаемой абсолютной погрешности \Delta от 1,2 · 10-7 до 10 · 10-6 K-1;
• термоанализаторам с пределами допускаемой абсолютной погрешности \Delta от 0,3 · 10-3 до 20 · 10-3 методом прямых измерений.

6. Средства измерений

6.1. В качестве средств измерений применяют дилатометры интерференционные, оптические, компараторные и дилатометры с толкателем, с диапазоном измерений ТКЛР от 0,05 · 10-6 до 100 · 10-6 K-1 в диапазоне температуры от 90 до 3000 K и термоанализаторы с диапазоном измерений относительных удлинений +/- 0,4 в диапазоне температуры от 90 до 2600 K.

6.2. Пределы допускаемых абсолютных погрешностей измерений ТКЛР \Delta средств измерений в стоградусном интервале температуры при трех независимых измерениях составляют от 0,2 · 10-7 до 10 · 10-6 K-1 в зависимости от значений температуры и ТКЛР меры и типа дилатометра. Пределы допускаемых абсолютных погрешностей измерений относительных удлинений \Delta средств измерений в стоградусном интервале температуры при трех независимых измерениях составляют от 0,3 · 10-3 до 20 · 10-3 в зависимости от значений температуры, ТКЛР меры и типа термоанализатора.

Государственная поверочная схема для средств измерений температурного коэффициента линейного расширения твердых тел в диапазоне температуры 90 — 3000 K

---

<*> Наряду с мерами ТКЛР в областях промышленности, где требуется контроль материалов со специфическими свойствами (физическими и иными), в качестве рабочих эталонов могут быть применены стандартные образцы ТКЛР утвержденного типа.

---