3.2.3. Меры неэлектрических величин

1. Меры длины. Меры длины предназначены для поверки приборов измерения линейных размеров и измерительных преобразователей линейных перемещений и размеров.

Меры длины подразделяются на концевые и штриховые.

Концевые меры длины. Эти меры имеют форму прямоугольного параллепипеда или цилиндра с двумя плоскими взаимно параллельными измерительными поверхностями (рис. 3.29).

l_H l_H

Рис. 3.29

Номинальный размер концевой меры соответствует середине измерительных поверхностей.

Меры комплектуются в наборы, позволяющие устанавливать с помощью нескольких мер требуемый размер. Высокоточные меры обладают свойством притираемости.

По точности изготовления концевые меры длины делятся на семь классов: 00; 0; 1; 2; 3; 4; 5. Например, мера 10 мм класса 00 имеет допустимое отклонение от номинального размера 0,05 мкм, а класса 5 - 4 мкм.

Меры класса 00 и 0 применяются только для поверки высокоточных образцовых приборов.

Рабочие микрометры с ценой деления 0,01 мм поверяются мерами 3 класса.

Штриховые меры длины. У штриховых мер номинальный размер обозначается штрихами, нанесенными на поверхностные меры. Штриховые меры могут быть однозначными и многозначными (рис. 3.30).

Рис. 3.30

Штриховые меры длины имеют 6 классов точности от 0 до 5. Точность штриховых мер существенно меньше, чем концевых. Например, штриховая мера длины с номинальным размером 100 мм 0 класса точности имеет погрешность 0,5 мкм, а 5 класса - 25,0 мкм.

2. Меры температуры. Для поверки термометров и датчиков используются термостаты, температура в которых поддерживается с помощью высокоточных образцовых термометров.

Кроме того, термометры и датчики температуры поверяются по температурам реперных точек, соответствующих переходу вещества из одного агрегатного состояния в другое.

При плавлении или кипении вещества температура его остается неизменной. Однако эта температура зависит от давления. Поэтому при создании реперных точек необходимо с высокой точностью контролировать давление.

Одной из реперных точек, позволяющих с высокой точностью задавать температуру, является тройная точка воды (рис. 3.31).

Р, Па

10⁶

Вода

Лед

10³

Пар

t,°C

-100 0 100 200

Рис. 3.31

Все три кривые сходятся в одной точке, называемой тройной точкой воды.

Температура этой точки 273,16 К (0,01°С) при давлении 610,6 Па.

Температура этой точки достаточно устойчивая.

Д ля воспроизведения температуры тройной точки воды используется специальная установка (рис. 3.32).

. . . . . . 5 1 – сосуд Дьюара (термостат);

. . . . . . 1 2 – лед;

. . . . 3 3 – ампула, заполненная дистиллированной

. . . . 2 водой;

. . . 4 – плавающий лед;

. . 4 5 – центральная трубка для поверяемого

. . термометра.

. .

. . . .

Рис. 3.32

Слой льда вокруг центральной трубки должен оттаять, чтобы трубка омывалась водой.

В центральной трубке сохраняется температура тройной точки воды в течение нескольких месяцев.

Погрешность воспроизведения температуры - 0,0001 К. Для установки используется дистиллированная вода с изотопным составом таким же, как и у океанской воды.

Точка кипения воды также используется в качестве реперной точки. При кипении воды необходимо измерять давление паров и вводить поправку по температуре. Поверяемые термометры помещают в насыщенные пары воды.

Промежуточные точки температуры создаются с помощью термостата, температура в котором измеряется с помощью стандартного платинового термосопротивления.