Методика поверки вольтметра: нормативные документы, этапы и требования

Вольтметры применяются в энергетике, промышленности, лабораториях и других сферах, где необходимо контролировать электрическое напряжение. Достоверность их показаний напрямую влияет на качество измерений и корректность работы оборудования.

Чтобы подтвердить соответствие прибора установленным метрологическим требованиям, проводят поверку. Методика поверки вольтметра определяет порядок выполнения этой процедуры: применяемые эталоны, условия измерений, контрольные точки, способы оценки погрешности и критерии положительного результата.

При этом единой методики для всех вольтметров нет. Конкретный документ выбирают с учётом типа и модификации средства измерений.

По каким документам поверяют вольтметры

Поверка проводится по методике, установленной для конкретного средства измерений.

Для различных типов приборов могут применяться государственные и межгосударственные стандарты либо отдельные методики поверки.

ГОСТы для поверки вольтметров

Для ряда электроизмерительных приборов применяется ГОСТ 8.497-83 «ГСИ. Амперметры, вольтметры, ваттметры, варметры. Методика поверки».

Документ устанавливает порядок поверки приборов прямого действия и содержит требования к:

• средствам поверки;
• условиям проведения работ;
• подготовке приборов;
• схемам подключения;
• определению основной погрешности;
• оценке результатов.

Также при разработке и применении метрологической документации могут учитываться другие стандарты в области измерений электрических величин.

Однако наличие подходящего по названию ГОСТа ещё не означает, что именно он применяется для конкретного современного вольтметра.

Индивидуальные методики поверки

Для многих цифровых приборов устанавливаются отдельные методики поверки.

Современный вольтметр может иметь несколько диапазонов измерений, программное обеспечение, функции автоматического выбора диапазона, фильтрации сигнала и другие особенности, которые необходимо учитывать при метрологическом контроле.

Индивидуальная методика может устанавливать:

• последовательность операций для конкретной модели;
• диапазоны и контрольные значения напряжения;
• требования к проверке программного обеспечения;
• пределы допускаемой погрешности;
• необходимые эталоны;
• особенности работы на постоянном и переменном токе.

Поэтому перед поверкой необходимо определить тип средства измерений и найти методику, установленную именно для него. Соответствующие сведения содержатся в документации на утверждённый тип СИ и доступны через ФГИС «Аршин».

Виды поверки вольтметров

В зависимости от этапа эксплуатации средства измерений различают несколько видов поверки.

Первичная поверка проводится до ввода средства измерений в эксплуатацию, а также в других предусмотренных законодательством случаях.

Периодическая поверка выполняется через установленный межповерочный интервал в процессе эксплуатации прибора.

Внеочередная поверка может потребоваться до окончания очередного межповерочного интервала, если возникли обстоятельства, предусмотренные нормативными требованиями или документацией на конкретное СИ.

Точный порядок и периодичность необходимо определять по документам конкретного типа прибора.

Как проводится поверка вольтметра

Несмотря на различия между методиками, общая логика проверки большинства вольтметров схожа.

1. Внешний осмотр

Сначала оценивают состояние прибора и возможность его дальнейшей проверки.

Специалист обращает внимание на:

• целостность корпуса;
• состояние дисплея или шкалы;
• измерительные клеммы;
• органы управления;
• наличие и читаемость маркировки;
• соответствие заводского номера документации.

Повреждения, которые препятствуют безопасной эксплуатации или корректному снятию показаний, могут стать основанием для прекращения дальнейших операций.

2. Опробование

Следующий этап — проверка работоспособности вольтметра.

В зависимости от конструкции оцениваются:

• включение прибора;
• работоспособность дисплея;
• переключение диапазонов;
• функции самодиагностики;
• установка нулевого значения;
• другие функции, предусмотренные методикой.

Для цифровых моделей дополнительно могут выполняться операции, связанные с идентификацией программного обеспечения.

3. Определение метрологических характеристик

Это основной этап поверки.

На вход вольтметра подают известные значения напряжения, воспроизводимые с помощью соответствующего эталонного оборудования. Проверку проводят в контрольных точках и диапазонах, предусмотренных методикой.

Полученные показания сравнивают с эталонными значениями и определяют погрешность.

В простейшем виде абсолютную погрешность можно представить как:

Δ = Uизм − Uэт

где:

Uизм — показание поверяемого вольтметра;

Uэт — значение напряжения, воспроизводимое или измеряемое эталоном.

Полученное отклонение сравнивают с допустимым пределом для конкретного средства измерений.

Если вольтметр предназначен для измерения как постоянного, так и переменного напряжения, методика может предусматривать отдельную проверку соответствующих режимов и диапазонов.

Какие эталоны используют при поверке

Достоверность результата зависит от характеристик применяемой эталонной базы.

При поверке вольтметров могут использоваться:

• многофункциональные калибраторы;
• эталонные мультиметры;
• высокостабильные источники напряжения;
• меры электрического напряжения;
• другое оборудование, предусмотренное конкретной методикой.

Эталон должен обеспечивать необходимую точность передачи единицы электрического напряжения.

Поэтому сравнить проверяемый вольтметр с любым другим рабочим прибором недостаточно: метрологические характеристики используемого средства должны соответствовать требованиям методики.

Соотношение точности эталона и поверяемого прибора

Эталонное оборудование должно позволять достоверно оценить погрешность проверяемого средства измерений.

Необходимое соотношение характеристик устанавливается конкретной методикой и действующей поверочной схемой.

Чем выше точность проверяемого вольтметра, тем более высокие требования предъявляются к используемым эталонам.

Для обычных промышленных приборов и прецизионных лабораторных вольтметров поэтому может применяться совершенно разное оборудование.

Условия проведения поверки

На результаты электрических измерений могут влиять внешние факторы, поэтому методики устанавливают требования к условиям проведения работ.

В зависимости от типа прибора могут нормироваться:

• температура воздуха;
• относительная влажность;
• напряжение питания;
• время прогрева оборудования;
• наличие внешних электрических и магнитных полей;
• другие факторы.

Особенно важны условия при поверке высокоточных вольтметров, поскольку даже небольшие внешние воздействия способны повлиять на результат измерений.

Перед началом работ прибор и эталонное оборудование при необходимости выдерживают в установленных условиях в течение предусмотренного времени.

Как определяется результат поверки

После выполнения всех операций полученные метрологические характеристики сравнивают с требованиями методики.

Если вольтметр соответствует установленным критериям, результат поверки признаётся положительным.

Если хотя бы одна из контролируемых характеристик выходит за допустимые пределы, положительный результат не подтверждается.

Сведения о результатах поверки передаются в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений в установленном порядке.

Дополнительные документы о результатах поверки могут оформляться по заявлению владельца средства измерений в предусмотренных законодательством случаях.

Как определить методику для конкретного вольтметра

Основная ошибка при подготовке к поверке — выбирать документ только по общему названию прибора.

Правильный порядок следующий:

1. определить точное наименование и модификацию вольтметра;
2. найти регистрационные сведения об утверждённом типе СИ;
3. изучить актуальное описание типа;
4. определить указанную в нём методику поверки;
5. проверить наличие изменений в документации.

Для одного прибора применимым документом может оказаться ГОСТ 8.497-83, а для другого — отдельная методика, разработанная специально для конкретной серии вольтметров.

Поэтому при работе с современными цифровыми средствами измерений особенно важно ориентироваться на документацию конкретного утверждённого типа.

Разработка методик поверки вольтметров в ИЦРМ

Для новых или модернизированных средств измерений может потребоваться разработка отдельной методики поверки.

Такая задача возникает, например, если:

• на российский рынок выводится новый вольтметр;
• импортируется прибор, ранее не проходивший процедуру утверждения типа в РФ;
• создаётся новая модификация существующего средства измерений;
• изменяются диапазоны или метрологические характеристики;
• модернизируется конструкция или программное обеспечение.

ИЦРМ выполняет работы в области метрологического обеспечения и участвует в процедурах испытаний средств измерений в целях утверждения типа.

При разработке методики необходимо определить операции поверки, требования к эталонной базе, контрольные точки, способы определения метрологических характеристик и критерии оценки результатов.

Для предварительного анализа специалистам могут потребоваться техническое описание прибора, метрологические характеристики, эксплуатационная документация и сведения о предполагаемой области применения средства измерений.

Частые вопросы

Какой межповерочный интервал у вольтметра?

Единого интервала для всех вольтметров нет. МПИ устанавливается для конкретного утверждённого типа средства измерений. Проверить его можно в описании типа СИ.

 

Чем поверка вольтметра отличается от калибровки?

Поверка подтверждает соответствие средства измерений установленным метрологическим требованиям и проводится в случаях, предусмотренных законодательством.

Калибровка предназначена для определения действительных значений метрологических характеристик средства измерений и применяется вне обязательной поверки либо для решения внутренних метрологических задач.

 

Можно ли поверять мультиметр по методике для вольтметра?

Методику необходимо выбирать по конкретному типу средства измерений. Мультиметр обычно имеет несколько измерительных каналов — напряжение, ток, сопротивление и другие величины, поэтому порядок его поверки должен учитывать все характеристики, предусмотренные документацией на этот прибор.

Заключение

Методика поверки вольтметра определяет весь порядок метрологического контроля: от внешнего осмотра и проверки работоспособности до подачи эталонного напряжения, определения погрешности и оценки полученных результатов.

Для некоторых приборов могут применяться государственные стандарты, включая ГОСТ 8.497-83, а современные цифровые вольтметры часто имеют отдельные методики поверки.

Поэтому перед проведением работ необходимо сначала точно идентифицировать средство измерений и определить документ, установленный для его типа. Для новых и модернизированных приборов методика может разрабатываться в рамках работ, связанных с испытаниями и утверждением типа СИ.