Государственная поверочная схема для средств измерений вязкости жидкостей
(утв. Приказом Росстандарта от 05.11.2019 № 2622)
Примечание
В соответствии с Приказом Росстандарта от 05.11.2019 № 2622 данный документ введен в действие с 01.01.2020.
Утверждена Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 5 ноября 2019 г. № 2622
ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТЕЙ
1. Область применения
1.1. Государственная поверочная схема для средств измерений вязкости жидкостей устанавливает порядок передачи единиц <1> динамической и кинематической вязкости жидкостей — Паскаль-секунда (Па·с) и метра квадратного на секунду (м2·с-1) — от Государственного первичного эталона единиц динамической и кинематической вязкости жидкости (ГЭТ 17-2018) (далее — ГПЭ) рабочим эталонам и средствам измерений с указанием погрешностей и основных методов передачи единицы.
<1> Передача единиц динамической и кинематической вязкости жидкости с помощью рабочих эталонов осуществляется при поверке, калибровке, испытаниях средств измерений, аттестации методик измерений, контроле точности измерений, выполняемых по аттестованным методикам (термины и соответствующие определения установлены в РМГ 29-2013 и ГОСТ Р 8.563-2009).
1.2. Графическая часть государственной поверочной схемы для средств измерений вязкости жидкостей представлена в Приложении А.
допускается осуществлять передачу единиц динамической и кинематической вязкости средствам измерений с помощью эталонов более высокой точности, чем предусмотрено настоящей государственной поверочной схемой;
допускается осуществлять передачу единиц динамической и кинематической вязкости жидкости средствам измерений, не указанным в настоящей государственной поверочной схеме, при условии их прослеживаемости к Государственному первичному эталону единиц динамической и кинематической вязкости жидкости (ГЭТ 17-2018).
2. Нормативные ссылки
В настоящем документе использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ Р 8.563-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики (методы) измерений;
ГОСТ 33-2016 Нефть и нефтепродукты. Прозрачные и непрозрачные жидкости. Определение кинематической и динамической вязкости;
РМГ 29-2013 Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Основные термины и определения;
МИ 1289-86 Методические указания. Жидкости градуировочные. Методика приготовления.
Примечание - При использовании Государственной поверочной схемы целесообразно проверять действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в информационно-телекоммуникационной сети «Интернет» или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января 2019 года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при использовании государственной поверочной схемы следует руководствоваться заменяющим измененным документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3. Термины и определения
В настоящем документе применяют следующие термины с соответствующими определениями:
3.1. кинематическая вязкость: Сопротивление жидкости течению под действием гравитации.
Примечание - При движении жидкости под действием силы тяжести при данном гидростатическом давлении давление жидкости пропорционально ее плотности \rho . Для всех вискозиметров время истечения определенного объема жидкости прямо пропорционально ее кинематической вязкости \nu :
где \eta — динамическая вязкость, Па·с;
3.2. плотность: Величина, определяемая отношением массы вещества к занимаемому им объему.
3.3. динамическая вязкость: Отношение применяемого напряжения сдвига к скорости сдвига жидкости. Иногда его называют коэффициентом динамической вязкости или просто вязкостью. Таким образом, динамическая вязкость является мерой сопротивления истечению или деформации жидкости.
Примечание - Термин «динамическая вязкость» можно также применять для обозначения вязкости в зависимости от времени, в течение которого напряжение сдвига и скорость сдвига имеют синусоидальную зависимость.
3.4. ньютоновская жидкость: Жидкость, вязкость которой не зависит от касательного напряжения и градиента скорости, т.е. если отношение касательного напряжения к градиенту скорости непостоянно, жидкость не является ньютоновской.
3.5. градуировочная жидкость (компаратор): Жидкость, предназначенная для проведения поверки или калибровки средств измерений вязкости, приготовленная и аттестованная в соответствии с документом МИ 1289-86.
4. Государственный первичный эталон
4.1. Государственный первичный эталон единиц динамической и кинематической вязкости жидкости (ГЭТ 17-2018) состоит из четырех эталонных комплексов:
эталонного комплекса (ЭК ГЭТ 17/1-КВИ), предназначенного для воспроизведения, хранения и передачи единицы кинематической вязкости в диапазоне значений температуры от 20 до 40 °C;
эталонного комплекса (ЭК ГЭТ 17/2-КВН), предназначенного для воспроизведения, хранения и передачи единицы кинематической вязкости в диапазонах значений температуры от минус 40 до 20 °C и от 40 до 150 °C;
эталонного комплекса (ЭК ГЭТ 17/3-ДВП), предназначенного для воспроизведения, хранения и передачи единицы динамической вязкости жидкости в потоке в диапазоне значений температуры от 20 до 40 °C и в диапазоне значений давления от 0,5 до 4,0 МПа;
эталонного комплекса (ЭК ГЭТ 17/4-ДВД), предназначенного для воспроизведения, хранения и передачи единицы динамической вязкости жидкости в диапазоне значений температуры от 20 до 40 °C и в диапазоне значений давления от 0,1 до 4,0 МПа.
4.2 Диапазон значений динамической и кинематической вязкости жидкости составляет:
от 4,0·10-7 до 1,0·10-1 м2·с-1 — воспроизводимых и хранимых эталонными комплексами ГЭТ 17/1-КВИ и ГЭТ 17/2-КВН;
от 5,0·10-4 до 1,0·10-1 Па·с — воспроизводимых и хранимых эталонным комплексом ГЭТ 17/3-ДВП;
от 1,0·10-3 до 3,0·10-1 Па·с — воспроизводимых и хранимых эталонным комплексом ГЭТ 17/4-ДВД.
4.3. Государственный первичный эталон обеспечивает воспроизведение и передачу единиц динамической и кинематической вязкости жидкости с характеристиками точности, представленными в таблице 1.
Характеристики точности ГЭТ 17-2018
4.4. Государственный первичный эталон применяют для передачи единиц динамической и кинематической вязкости жидкости рабочим эталонам 1-го и 2-го разряда:
методом сличения при помощи компаратора, эталонным комплексам, предназначенным для хранения и передачи единицы кинематической вязкости жидкости в диапазоне значений температуры от минус 40 до 150 °C;
методом непосредственного сличения, эталонным поточным преобразователям вязкости и установкам для поверки поточных вискозиметров, а также стендам для поверки средств измерений вязкости;
методом прямых измерений, стандартным образцам вязкости жидкости (градуировочным жидкостям), аттестованным в диапазоне значений температуры от минус 40 до 150 °C и стандартным образцам вязкости жидкости (градуировочным жидкостям), аттестованным в диапазоне значений давления от 0,1 до 4,0 МПа.
5. Рабочие эталоны, заимствованные из других поверочных схем
5.1 В качестве заимствованных рабочих эталонов применяют:
стандартные образцы плотности жидкости в диапазоне значений плотности от 6,50·102 до 1,65·103 кг·м-3;
установки гидростатического взвешивания, пикнометры, ареометры, плотномеры автоматические лабораторные, анализаторы плотности жидкостей в диапазоне значений плотности от 6,5·102 до 2,0·103 кг·м-3 и в диапазоне значений температуры от минус 40 до 150 °C;
установки пикнометрические, плотномеры автоматические поточные, анализаторы плотности жидкостей поточные в диапазоне значений плотности от 6,5·102 до 2,0·103 кг·м-3;
плотномеры автоматические лабораторные, анализаторы плотности жидкостей в диапазоне значений плотности от 2,8·102 до 2,0·103 кг·м-3 и в диапазоне значений давления от 0,1 до 4,0 МПа.
5.2. Границы доверительной абсолютной погрешности (\Delta) заимствованных рабочих эталонов при доверительной вероятности P = 0,95 составляют:
от 1·10-2 до 1·10-1 кг·м-3 для стандартных образцов плотности жидкости в диапазоне значений плотности от 6,50·102 до 1,65·103 кг·м-3;
от 9·10-3 до 1·10-1 кг·м-3 для установок гидростатического взвешивания, пикнометров, ареометров, плотномеров автоматических лабораторных, анализаторов плотности жидкостей в диапазоне значений плотности от 6,5·102 до 2,0·103 кг·м-3 и в диапазоне значений температуры от минус 40 до 150 °C;
от 5,0·10-2 до 1,5·10-1 кг·м-3 для установок пикнометрических, плотномеров автоматических поточных, анализаторов плотности жидкостей поточных в диапазоне значений плотности от 6,5·102 до 2,0·103 кг·м-3;
от 1,0·10-1 до 5,0·10-1 кг·м-3 для плотномеров автоматических лабораторных, анализаторов плотности жидкостей в диапазоне значений плотности от 2,8·102 до 2,0·103 кг·м-3 и в диапазоне значений давления от 0,1 до 4,0 МПа.
5.3 Заимствованные рабочие эталоны применяют для передачи размера единицы плотности:
средствам измерений (вискозиметрам Штабингера) методом косвенных измерений;
средствам измерений плотности, применяемым для аттестации стандартных образцов вязкости жидкости (градуировочных жидкостей) в диапазоне значений температуры от минус 40 до 150 °C и в диапазоне значений давления от 0,1 до 4,0 МПа методом косвенных измерений;
средствам измерений (преобразователям плотности и вязкости, вискозиметрам поточным) методом непосредственного сличения.
6. Рабочие эталоны
6.1 Рабочие эталоны 1-го разряда
6.1.1 В качестве рабочих эталонов 1-го разряда применяют:
эталонные комплексы, предназначенные для хранения и передачи единицы кинематической вязкости жидкости в диапазоне значений от 4,0·10-7 до 1,0·10-1 м2·с-1 и в диапазоне значений температуры от минус 40 до 150 °C. Основными средствами измерений, входящими в состав данных эталонных комплексов, являются наборы вискозиметров стеклянных капиллярных образцовых;
эталонные преобразователи вязкости поточные и установки для поверки поточных вискозиметров, а также стенды для поверки средств измерений вязкости в диапазоне значений от 5,0·10-4 до 1,0·10-1 Па·с;
стандартные образцы вязкости жидкости в интервале аттестованных значений от 1,0·10-6 до 3,0·10-4 м2·с-1 для кинематической вязкости и от 1,0·10-3 до 3,0·10-1 Па·с для динамической вязкости, аттестованные в диапазоне значений давления от 0,1 до 4,0 МПа.
6.1.2. Границы доверительной относительной погрешности (\delta_{0}) рабочих эталонов 1-го разряда при доверительной вероятности P = 0,95 составляют:
от 4,0·10-4 до 3,3·10-3 для эталонных комплексов, предназначенных для хранения и передачи единицы кинематической вязкости жидкости в диапазоне значений от 4,0·10-7 до 1,0·10-1 м2·с-1 и в диапазоне значений температуры от минус 40 до 150 °C (не более 2,5·10-3 в диапазоне значений температуры от 20 до 100 °C, не более 3,3·10-3 в диапазонах значений температуры от минус 40 до ниже 20 °C и свыше 100 до 150 °C);
5,0·10-3 для эталонных преобразователей вязкости поточных и установок для поверки поточных вискозиметров, а также стендов для поверки средств измерений вязкости в диапазоне значений от 5,0·10-4 до 1,0·10-1 Па·с;
от 2,0·10-3 до 2,0·10-2 для стандартных образцов вязкости жидкости в интервале аттестованных значений от 1,0·10-6 до 3,0·10-4 м2·с-1 для кинематической вязкости и от 1,0·10-3 до 3,0·10-1 Па·с для динамической вязкости и в диапазоне давления от 0,1 до 4,0 МПа.
6.1.3 Рабочие эталоны 1-го разряда применяют для передачи единиц динамической и кинематической вязкости жидкости:
рабочим эталонам 2-го разряда (вискозиметрам Штабингера в диапазоне значений температуры от минус 40 до 100 °C) и высокоточным средствам измерений (капиллярным вискозиметрам) методом сличения при помощи компаратора;
рабочим эталонам 2-го разряда (стандартным образцам вязкости жидкости (градуировочным жидкостям)), аттестованным в диапазоне значений температуры от минус 40 до 150 °C, и средствам измерений методом прямых измерений;
средствам измерений (преобразователям плотности и вязкости, вискозиметрам поточным) методом непосредственного сличения.
6.3 Рабочие эталоны 2-го разряда
6.3.1 В качестве рабочих эталонов 2-го разряда применяют:
вискозиметры Штабингера в диапазоне значений от 2,0·10-7 до 4,0·10-2 м2·с-1 для кинематической вязкости и от 2,0·10-4 до 4,0·101 Па·с для динамической вязкости в диапазоне значений температуры от минус 40 до 100 °C;
стандартные образцы вязкости жидкости (градуировочные жидкости) в интервале допускаемых аттестованных значений от 4,0·10-7 до 1,0·10-1 м2·с-1 для кинематической вязкости и от 4,0·10-4 до 1,0·102 Па·с для динамической вязкости в диапазоне значений температуры от минус 40 до 150 °C.
6.3.2. Границы доверительной относительной погрешности (\delta_{0}) рабочих эталонов 2-го разряда при доверительной вероятности P = 0,95 составляют:
от 3,5·10-3 до 2,0·10-2 для вискозиметров Штабингера в диапазоне значений от 2,0·10-7 до 4,0·10-2 м2·с-1 для кинематической вязкости и от 2,0·10-4 до 4,0·101 Па·с для динамической вязкости в диапазоне значений температуры от минус 40 до 100 °C (не более 3,5·10-3 в диапазоне значений температуры от 20 до 100 °C, не более 2,0·10-3 в диапазоне значений температуры от минус 40 до ниже 20 °C);
от 2,0·10-3 до 4,0·10-3 для стандартных образцов вязкости жидкости (градуировочных жидкостей) в интервале допускаемых аттестованных значений от 4,0·10-7 до 6,0·10-2 м2·с-1 для кинематической вязкости и от 4,0·10-4 до 6,0·101 Па·с для динамической вязкости в диапазоне значений температуры от минус 40 до 0 °C;
от 2,0·10-3 до 3,5·10-3 для стандартных образцов вязкости жидкости (градуировочных жидкостей) в интервале допускаемых аттестованных значений от 4,0·10-7 до 1,0·10-1 м2·с-1 для кинематической вязкости и от 4,0·10-4 до 1,0·102 Па·с для динамической вязкости в диапазоне значений температуры свыше 0 до 150 °C.
6.3.3. Рабочие эталоны 2-го разряда применяют для поверки и калибровки средств измерений вязкости жидкостей методом прямых измерений и методом сличения при помощи компаратора.
7. Средства измерений
7.1. В качестве средств измерений применяют: капиллярные, ротационные, колебательные, вибрационные, вискозиметры условной вязкости, вискозиметры с падающим шаром, вискозиметры Гепплера, вискозиметры Штабингера, реометры, имитаторы холодной прокрутки двигателя, минироторные вискозиметры, анализаторы вязкости, установки для измерения вязкости, системы измерения вязкости, автоматические измерители вязкости, средства измерений, оснащенные каналом измерения вязкости, преобразователи плотности и вязкости поточные, поточные вискозиметры с падающим шаром, поточные ротационные и колебательные вискозиметры и другие средства измерений вязкости.
7.2. Пределы допускаемой относительной погрешности (\delta_{0}) средств измерений вязкости составляют от 2,0·10-3 до 1,0·10-1.
ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТЕЙ
