NORMA TEHNICA DE METROLOGIE - NTM 4-02-90

NORMA TEHNICA DE METROLOGIE - NTM 4-02-90

VERIFICAREA VOLTMETRELOR INDICATOARE SI INREGISTRATOARE

1. DOMENIILE DE APLICARE :

Prezentele norme se refera la verificarea / etalonarea voltmetrelor indicatoare si inregistratoare,de toate sistemele constructive destinate masurarilor de tensiuni continue si alternative cu frecventa de la 15 la 20000 HZ.

1.2. Norma se aplica si aparatelor electrice utilizate in ansambluri de masurat marimi electrice daca valorilor de pe scarile gradate in marimi neelectrice le corespund valori determinate de tensiune electrica.

1.3. Norma nu se aplica voltmetrelor :

electronice ( care cuprind in schema de masurare tuburi electronice, tuburi ionice sau tranzistoare ).

cu afisare numerica.

carora li se impun conditii speciale ( voltmetre pentru mediu marin, clima tropicala,antigrizutoase,antideflagrante ).

inregistratoare,integratoare.

inregistratoare cu actiune directa.

1.4. Norma nu se refera la verificarea / etalonarea accesoriilor interschimbabile care se utilizeaza cu voltmetrele ( accesoriile neinterschimbabile se verifica in ansamblu cu voltmetrele constintuind parte integranta a acestora ).

2. Clasificare si descriere.

2.1. Clasificarea voltmetrelor se poate face dupa urmatoarele criterii :

2.1.1. Dupa modul de citire a informatiei :

aparate cu scara gradata.

aparate inregistratoare.

2.1.2. Dupa clasa de precizie :

clasele de precizie 0.1;0.2;0.5;1;1.5;2.5;5;

2.1.3. Dupa felul curentului :

de curent continuu.

de curent alternativ.

de curent continuu si alternativ.

2.1.4. Dupa numarul intervalelor de masurare:

cu un singur interval de masurare.

cu mai multe intervale de masurare.

2.1.5. Dupa felul accesorilor care extind intervalele de masurare ale voltmetrelor ( rezistoare aditionale, impedante aditionale,divizoare de tensiune,transformatoare etc. ) :

cu accesorii incorporate ( parte integranta a voltmetrelor ).

cu accesorii exterioare neinterschimbabile ( adaptate caracteristicilor unor aparate de masura a caror serie o poarta ).

cu accesorii exterioare interschimbabile.

Suplimentar aparatele inregistratoare se mai pot clasifica :

2.1.6. Dupa elementul inregistrator :

aparate inregistratoare cu actiune directa ( aparate al caror dispozitiv de inregistrare este legat mecanic cu echipajul mobil si actionat de el ).

aparate inregistratoare integratoare.

2.1.7. Dupa sistemul de coordonate in care se desfasoara inregistrarea :

coordonate carteziene.

coordonate polare curbe.

2.1.8. Dupa tipul suportului diagramei :

aparate inregistratoare cu derulare continua ( cu banda ).

aparate inregistratoare cu tambur.

aparate inregistratoare cu disc.

2.1.9. Dupa procedeul de inregistrare :

aparate inregistratoare al caror dispozitiv de inregistrare este in contact direct cu suportul diagramei.

aparate inregistratoare al caror dispozitiv de inregistrare nu este in contact direct cu suportul diagramei.

2.1.10. Dupa natura inregistrarii :

aparate cu inregistrare continua.

aparate cu inregistrare prin puncte.

2.2. Voltmetrele se compun din :

2.2.1. Dispozitivul de masurare,dispozitivul de amortizare,dispozitivul de citire,corectorul de zero.

2.2.2. Dispozitivele de adaptare care adapteaza tensiunea ce trebuie masurata la posibilitatile de masurare ale dispozitivului de masurare micsorand valoarea tensiunii ( divizoare de tensiune,rezistoare aditionale,transformatoare ) sau schimba tensiunea alternativa intr-o tensiune continua ( redresoare,termocupluri,etc. ).

2.2.3. Aparatele inregistratoare mai contin :

dispozitivul de inregistrare ( partea unui aparat inregistrator care asigura inregistrarea valorii masurate pe suportul diagramei ).

Acestea pot fi in functie de modul inregistrarii :

penita cu cerneala,pix sau carioca.

varf metalic.

tija metalica incalzita.

dispozitivul de repunere la ora a suportului diagramei ( ansamblul pieselor prin intermediul carora este posibil a se deplasa suportul diagramei in asa fel incat sa fie adus la momentul dorit,dispozitivul de inregistrare pe linia convenabila a gradatiei orare ).

dispozitivul de antrnare a suportului diagramei.

Acest dispozitiv permite antrenarea suportului diagramei in functie de timp cu viteza constanta reglabila in trepte fixe.Elementul motor poate fi mecanism de ceasornic,motor electric de cc,motor sincron monofazic sau motor pas cu pas.

suportul diagramei ( banda sau discul de sustinere a liniilor imprimate cifrate sau nu care permit obtinerea valorilor marimii masurate in functie de timp eventual cu ajutorul unei rigle de lectura *).

Suportul diagramei de referinta : suportul diagramei la care sunt raportate erorile aparatelor inregistratoare si ale carui caracteristici ( perforatii,pozitia liniilor etc. ) sunt potrivite cu cele fixate de constructor.

2.2.7. Diagrama ( ansamblul dintre curbele inregistrate de aparat si liniile suportului diagramei ).

Gradarea suportului diagramei : ansamblul liniilor imprimate pe suportul diagramei prin intermediul carora diagrama poate fi inscriptata.

Exista doua tipuri de gradari :

a)      gradarea referitoare la marimea masurata : ansamblu de linii cu ajutorul carora se poate obtine valoarea marimii masurate.

b)      gradarea orara : ansamblu de linii cu ajutorul carora se obtine timpul corespunzator fiecarui marimi masurate.

* Rigla de lectura de referinta : rigla gradata furnizata eventual cu aparatul si utilizata pentru a citi deviatiile dispozitivului de inregistrare pe suportul diagramei.

3. Conditii tehnice.

3.1. Conditii tehnice de constructie.

3.1.1. Geamul carcasei voltmetrului trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii :

sa fie perfect transparent pentru a asigura o buna citire a indicatiilor voltmetrului.

sa nu introduca erori suplimentare de citire a indicatiilor voltmetrului.

3.1.2. Bornele voltmetrelor trebuie sa fie astfel fixate de carcasa incat in timpul manevrarilor necesitate de exploatare sa nu se slabeasca.

3.1.3. Cadranul voltmetrului trebuie sa indeplineasca conditiile tehnice prevazute in STAS 6419-70 dintre care amintim :

3.1.3.1. Cadranul trebuie sa aiba o suprafata uniforma fara zgarieturi pete sau alte defecte care sa afecteze functionalitatea sau aspectul lui.

3.1.3.2. Liniile si simbolurile aplicate pe cadran trebuie sa corespunda ca forma si continut prevederilor din STAS 4640-81.

3.1.3.3. Toate simbolurile si inscriptiile cu exceptia simbolului marimii de masurat si a numerelor din dreptul reperelor gradate trebuie sa fie astfel dispuse incat sa nu fie acoperite de acul indicator.

3.1.4. Scara gradata a voltmetrului trebuie sa indeplineasca conditiile tehnice prevazute in STAS 6419-70 dintre care mentionam :

3.1.4.1. Scara gradata trebuie sa fie asezata simetric fata de cel putin una din axele de simetrie ale cadranului sau fata de o diagonala a cadranului.

3.1.4.2. Axele reperelor trebuie sa corespunda de-a lungul intrgii scari gradate cu axa longitudinala de simetrie a acului indicator.

3.1.5. Acul indicator poate sa fie sub forma de sageata,cutit,fir,etc..La aparatele de mare precizie se recomanda folosirea indicatorului luminos ( spot ).

Varful acului indicator in forma de sageata trebuie sa acopere 1/4.3/4 din lungimea celui mai scurt reper.

Latimea portiunii acului indicator material sau optic folosit la reperarea observatiei pe scara gradata nu trebuie sa depaseasca latimea celui mai subtire reper al scarii gradate.

3.1.6. Corectorul de zero trebuie sa asigure deplasarea indicatorului conform tabelului 1.

3.1.7. Starea generala a aparatelor trebuie sa fie astfel :

sa prezinte o curatenie generala.

sa aiba inscriptiile clare.

sa nu aiba in carcasa corpuri sau piese desprinse.

3.1.8. Limitatorii trebuie sa fie astfel pozitionati incat sa permita deplasarea indicatorului in afara scarii gradate cu cel putin 3% din lungimea ei, de asemenea ei trebuie sa fie elastici si bine dimensionati astfel ca la aplicarea brusca a unei tensiuni sa fie elastici si bine dimensionati astfel ca la aplicarea brusca a unei tensiuni egale cu limita superioara de masurare sau la intreruperea acestei tensiuni sa nu se produca deteriorari ale voltmetrului.

TABELUL 1

Conditii tehnice de functionare

Verificarea voltmetrelorse face in conditii de referinta ( conditii normale ).Aceste conditii fixeaza pentru marimile de influenta valori sau domenii de referinta conform tabelului 2.

TABELUL 2 Conditii de referinta

Panoul pe care se vaexecuta verificarea va fi din material nemagnetic in cazul lipsei vreunei indicatii de referinta iar in cazul unei indicatii de referinta in functie de simbolul inscriptionat pe aparat conform STAS 4640-1/74.

3.2.3. Conductoarele folosite la verificarea voltmetrelor vor avea rezistenta de valoare egala cu cea precizata pe cadranul sau carcasa aparatului sau in lipsa acestei precizarise vor folosi conductoare avand rezistenta mai mica decat valoarea 0.003 X C X r ( Ω ) unde C este indicele de clasa al voltmetrului si r este rezistenta sa de intrare ( se masoara tensiunea direct la bornele voltmetrului carese verifica )

3.2.4. Echilibrarea sistemului mobil al voltmetrului trebuie sa fie astfel realizata incat inclinandaparatulcu unghiul specificat in tabelul 3 fata de pozitia normala de functionare

a aparatului indicatorul sa nu indice o abatere mai mare decat valorile corespunzatoare indicelui de clasa al voltmetrului.

TABELUL 3

3.2.5. Din punctul de vedere al frecarilor aparatele indicatoare si inregistratoare trebuie sa satisfaca conditiile tehnice de la pct.3.2.5.1. si respectiv pct.3.2.5.2.

3.2.5.1. Frecarile care apar intre partile voltmetrelor aflate in miscare trebuie sa fie cat mai mici incat la variatia lenta si continua a tensiunii intre limitele de masurare deplasarea sistemului mobil sa se faca aparent liber si fara salturi.

3.2.5.2. Efectul frecarii in cazul aparatelor inregistratoare cu inregistrare contininua se manifesta intre dispozitivul de inregistrare si suportul de diagrama respectiv.

Valoarea maxima a acestui efect de frecare trebuie sa caracterizeze cel mai mare efect observabil intr-un punct oarecare al scarii gradate si intr-un moment oarecare in conditiile cele mai defavorabile.

El poate in anumite cazuri sa includa efectele datorate jocurilor mecanice si eventual histerezisului.

FIGURA 1

valoarea adevarata

Valoarea maxima a efectului de frecare se exprima in procente din lungimea scarii gradate.

Valoarea maxima a efectului de frecare la aparatele inregistratoare cu inregistrare continua tp se determina in conditiile de mai jos.

a)      Determinarea este facuta pentru 3 puncte cuprinse intre 5 % si 15 % , 45 % si 55 % ,

85 % si 95 % din lungimea scarii gradate.

b)      Pentru primul punct de masurare cuprins intre 5 % si 15 % din lungimea scarii gradate se procedeaza astfel :

suportul diagramei este oprit

marimea de masurat este aplicata aparatului de verificat si unui aparat etalon de referinta si este crescuta progresiv pana la obtinerea valorii fixate la aparatul etalon.

valoarea astfel fixata este descrescuta cu circa 5 % din lungimea scarii gradate

suportul este avansat manual cu circa 2mm

marimea masurata este adusa la o valoare ce depaseste valoarea fixata cu circa 5 %

suportul este avansat din nou cu circa 2mm si valoarea diminuata ca mai sus pana la valoarea fixata apoi crescuta din nou s.a.m.d. ( fig. 1 )

Aceasta operatie este executata de trei ori pentru primul punct sirepetata apoi pentru celelalte puncte.

c)      Curba continua obtinuta dζ pentru fiecare din cele trei puncte de masurare,trei grupe de cate doua puncte de sensuri diferite a caror variatie ( salt ) este activa. Pentru fiecare punct cea mai mare din cele trei variatii este eliminata.

d)      Valoarea maxima a efectului de frecare astfel determinata trebuie sa fie inferioara limitei indicate de constructor si marcata pe aparat ( simbol E1-anexa 1 ).

Ea trebuie sa fie aleasa de preferinta printre valorile tabelului 4.

Totusi daca aceasta limita este exprimata prin acelasi numar ca si indicele de clasa este admis ca sa nu mai fie marcat pe aparat.

NOTA : In cazul aparatelor al carui zero nu se gaseste in interiorul scarii aceasta limita trebuie intotdeauna sa fie indicata pe aparat.

TABELUL 4 Limitele erorilor in functie de clasa de precizie

3.2.6. Deviatia maxima a indicatorului respectiv a dispozitivului de inregistrare a voltmetrelor indicatoare si inregistratoare trebuie sa corespunda conditiilor tehnice de la pct.3.2.6.1. respectiv 3.2.6.2.

3.2.6.1. Deviatia maxima a indicatorului voltmetrului in momentul conectarii in mod brusc a unei tensiuni de valoare corespunzatoare cu 2/3 din lungimea scarii deviatia corespunzatoare tensiunii aplicate.

3.2.6.2. Deviatia maxima a inregistrarii in cazul aparatelor inregistratoare nu trebuie sa depaseasca deviatia permanenta corespunzatoare tensiunii aplicate cu o valoare mai mare de 7 % din lungimea scarii gradate tensiunea fiind aplicata in mod brusc si avand o valoare corespunzatoare cu 2/3 din lungimea scarii gradate.

Aparatele inregistratoare prin puncte sunt scutite de aceasta proba.

NOTA : Cand reperul zero al aparatului se gaseste in intervalul scarii gradate lungimea care trebuie luata in considerare corespunde celei mai lungi fractiuni a scarii gradate situata de o parte si de alta a reperului zero.

Atunci cand aparatul este cu zero decalat ( zero in afara scarii ) lungimea scarii va fi egala cu lungimea acului sau a segmentului cuprins intre opritorul pe care se reazema indicatorul si reperul sfarsitului scarii gradate.

3.2.7. Timpul de stabilizare a acului indicator sau a dispozitivului de inregistrare pentru a lua pozitia de echilibru cu aproximatie de 1.5 % din lungimea scarii gradate in conditiile indicate la pct.3.2.6. ( timpul de amortizare ) nu trebuie sa fie mai mare de 4s plaja valorilor inregistrate de catre dispozitivul de inregistrare in acest interval de timp nu trebuie sa depaseasca intervalul de valori corespunzator indicelui clasei de precizie a aparatului in ambele sensuri ale valorii finale.

3.2.8. Conditiile de la pct.3.2.6. si 3.2.7. nu se aplica urmatoarelor tipuri de voltmetre : termice cu fir cald,electrostatice,bimetalice,cu suspensie libera,cu indicator de lungimede min.150 mm cu limita superioara de masurare mai mica de 20 mV cu termocuplu.Pentru tipurile de voltmetre enumerate cu exceptia celor bimetalice timpul de amortizare nu trebuie sa depaseasca 6s.

3.2.9. Vibratia acului indicator la voltmetre indicatoare sau a grosimii curbei inregistrate la voltmetrele inregistratoare trebuie sa corespunda conditiilor tehnice de la pct.3.2.9.1. respectiv pct.3.2.92.

3.2.9.1. Rezonanta mecanica a sistemului mobil al unui aparat de curent alternativ nu trebuie sa provoace vibratii ale varfului acului indicator care sa dapaseasca grosimea celui mai subtire reper al scarii gradate.

3.2.9.2. La aparatele inregistratoare grosimea curbei inregistrate care apare ca urmare a vibratiilor parazite ale dispozitivului de inregistrare la aplicarea marimii de masurat exprimata in procente din lungimea scarii gradate nu trebuie sa depaseasca jumatatea indicelui de clasa.

Verificarea se face pentru toate valorile intervalului nominal de utilizare in frecventa.

3.2.10. Deviatia remanenta ( partea din deviatia acului indicator sau dispozitivului de inregistrare al unui aparat mecanic antagonist care se mentine dupa ce cauza care a produs-o a fost anulata ) la scaderea lenta a tensiunii de la valoarea maxima a intervalului de masurare pana la anularea ei exprimata in procente din lungimea scarii nu trbuie sa depaseasca urmatoarele valori :

a)      pentru voltmetre rezistente la solicitari mecanice,pentru voltmetre de tablou ale caror cutii au diametrul partii care se ingroapa sub 60mm,pentru voltmetrele a caror scara gradata are o deschidere mai mare de 120 s si pentru voltmetrele cu banda tensionata valoarea " l " este calculata cu relatia :

l = 0.01 X C X L

in care : C indice de clasa

L lungimea scarii gradate

b)      pentru celelalte aparate jumatatea valorii indicate la alineatul a)

3.2.11. Izolatia intre totalitatea pieselor sub tensiune si carcasa aparatelor sau accesoriilor nu trebuie sa strapunsa sau conturnata de o tensiune de incercare practic sinusoidala cu o frecventa de 45 65 Hz aplicata timp de 60s.

Valoarea tensiunii de incercare se inscriptioneaza pe cadranul aparatului cu unul di simbolurile C1-C3 (anexa 1 ).

In cursul incercarii de izolatie unul din polii sursei de tensiune se leaga la toate bornele reunite, celalalt pol la totalitatea pieselor metalice accesibile din interior si montate in pozitia normala de functionare corectorul de zerofiind considerat drept o piesa metalica accesebila.In cazul aparatelor cu cutia din material izolant unul din polii sursei de tensiune se va lega la totalitatea bornelor reunite iar celalalt pol se va lega la u panou metalic pe care este prins aparatul cu toate accesoriile in pozitia normala de lucru.

Suprafata accesibila a corectorului de zero va fi pusa in contact electric cu panoul.

Conditiile de mai sus nu se refera la voltmetrele destinate a lucra in retele cu tensiuni ridicate cu conductor legat la pamant si care au una din borne legata la cutia aparatului ( sau la ecranul sau metalic ).

3.2.12. Rezistenta de izolatie se masoara conform STAS 4640-61.Rezistenta de izolatie trebuie sa fie in lipsa vreunei specificatii contrare de cel putin 40 MΩ pentru o tensiune nominala pana la 1KV plus cate 20 MΩ pentru fiecare crestere a tensiunii de lucru cu 1KV a tensiunii nominale de izolatie,fractiunea unui kilovolt considerandu-se in acest caz ca un kilovolt.Tensiunea sub care se determina rezistenta de izolatie trebuie sa fie continua de valoare corespunzatoare tabelului 5.

TABELUL 5 Tensiunea sub care se determina rezistenta de izolatie

3.2.13. Valorile normale ale vitezelor nominale de derulare a suportului diagramei la aparatele inregistratoare cu derulare continua sau cu tambur sunt:

a)    15-30-60-120-240 mm/h sau rot/min

c)      10-20-40-60-120-240 mm/h sau rot/min

d)      1/2-3,4/1,2-3.6/1,2 inc sau rot/min

Valorile normale ale vitezelor nominale de rotatie la aparatele inregistratoare cu disc sunt :

1 rot in 1-2-6-8-12-24h

1 rot in 7 zile

3.2.14. Erorile admisibile ale voltmetrelor nu trebuie sa depaseasca valorile erorii de baza pentru oricare din cuprinsul intervalul de masurare cu urmatorele conditii :

stabilirea echilibrului termic intre aparat si mediul inconjurator acesta avand temperatura de referinta

reglarea indicatorului pe zero mecanic sau zero electric la aparatele inregistratoare,dispozitivul de inregistrare trebuie sa fie adus pana pe linia convenabila a gradatiei suportului diagramei de referinta facandul pe acesta sa se deruleze pe o lungime de 5mm.

In cazul aparatelor inregistratoare prin puncte reglajul este efectuat pana cand trei puncte consecutive sunt inregistrate pe linia gradata convenabila.

NOTA : La aparatele inregistratoare la care nu exista cuplu mecanic antagonist nu exista zero mecanic si aceasta pozitie este nedeterminata.

punerea probabila in circuit a aparatului la o tensiune care reprezinta 100 % din Un pe o durata cuprinsa intre 1/2h 2h in functie de clasa de precizie a aparatului care se verifica

Erorile se exprima :

a)      In procente din valoarea conventionala in afara de cazul in care aceasta din urma corespunde cu lungimea scarii gradate sau cu valoarea adevarata : indicele de clasa ( de exemplu 1.5 ) este inscriptionata prin simbolul E1 ( anexa 1 ) .

b)      In procente din lungimea scarii gradate indicele de clasa ( de exemplu 1.5 ) este inscriptionat prin simbolul E2 ( anexa 1 ) .

c)      In procente din valoarea adevarata : indicele de clasa ( de exemplu 1.5 ) este injscriptionat prin simbolul E3 ( anexa 1 ) .

d)      In cazul aparatelor cu scara neliniara contractara, indicatia erorii relative ( de exemplu 5 ) poate fi exprimata in procente din valoarea adevarata daca portiunea din scara gradata marcata cu repere pentru care erorea relativa se exprima astfel este cel putin egala cu 50% din lungimea scarii gradate.In acest caz se utilizeaza simbolul E4 ( anexa 1 ) ;indicele 1 are semnificatia ca valoarea conventionala corespunde cu lungimea scarii gradate.

3.2.15. Variatia indicatiilor voltmetrului ( valoarea absoluta a diferentei indicatiilor sale ) cand masoara aceiasi tensiune odata prin cresterea ei de la 0 si apoi prin descresterea ei de la valoarea egala cu limita maxima a voltmetrului nu trebuie sa depaseasca valoarea corespunzatoare clasei de precizie.

3.2.16. Variatia indicatiilor voltmetrului ( valoarea absoluta a diferentei indicatiilor sale ) cand masoara aceiasi tensiune odata prin cresterea ei de la 0 si apoi prin descresterea ei de la valorea egala cu limita maxima a voltmetrului nu trebuie sa depaseasca cu 1.5 ori valoarea erorii tolerate corespunzatoare clasei de precizie pentru urmatoarele aparate :

voltmetre feromagnetice si ferodinamice atunci cand sunt verificate in curent continuu.

voltmetre de tablou ale caror cutii au diametrul partii care se ingroapa sub 60mm

voltmetre rezistente la solicitari mecanice

3.2.17. Variatia indicatiilor voltmetrelor de curent alternativ si continuu ( valoarea absoluta a diferentei indicatiilor lor ) cand masoara aceeasi tensiune continua conectata la borne odata cu polaritatea schimbata nu trebuie sa depaseasca valoarea corespunzatoare clasei de precizie.

Variatia indicatiilor voltmetrelor magnetoelectrice ( valoarea absoluta a diferntei indicatiilor lor ) de clasa 0.1 si 0.2 cand masoara aceiasi tensiune odata cu inductia magnetica terestra adunata la inductia magnetica proprie a aparatului furnizata de catre magnetul permanent ) si apoi cu voltmetrul rotit in plan orizontal cu 180 fata de prima pozitie nu trebuie sa depaseasca eroarea corespunzatoare clasei de precizie.

4. Metode de verificare

4.1. La verificarea metrologica a voltmetrelor se constata daca ele satisfac sau nu conditiile de constructie si functionare.

4.2. Verificarea conditiilor : 3.1.1 ; 3.1.2 ; 3.1.3 ; 3.1.4 ; 3.1.5 ; 3.1.6 ; 3.1.7 ; se executa la un control vizual.

Verificarea conditiilor : 3.1.8 ; 3.2.5 ; 3.2.6 ; 3.2.7 ; 3.2.9 ; 3.2.10 ; necesita urmatoarele utilaje :

a)      sursa stabilizata de tensiune ( continua sau alternativa ) capabila a furniza o

tensiune mai mare cu cel putin 10% decat limita maxima de masurare a voltmetrului care se verifica si o putere mai mare decat suma puterilor consumate de voltmetrul supus verificarii si de etalonul utilizat cand acestora li se aplica tensiunea maxima de masurare.

b)      bloc de reglaj al tensiunii sursei de la zero la valoarea maxima in trepte mici astfel incat variatia tensiunii sa poata fi considerata continua ( uneori blocul de reglaj face parte din sursa de tensiune ).

c)      etalon de tensiune.

d)      cronometru avand cea mai mica valoare a diviziunii de 2/10s

In locul utilajelor de la punctele a) ; b) ; c) se poateutiliza un generator etalon de tensiune, calibrator de tensiune cu caracteristici metrologice adecvate verificarii voltmetrelor. Calibratorul de tensiune trebuie sa indeplineasca conditiile de la pct. a) ; b) ; precum si cele care se vor preciza in continuare la pct. 4.4

4.3.1. Operatiile de verificare decurg astfel :

a)      se regleaza indicatorul voltmetrului pe zero mecanic sau dispozitivul de inregistrare in cazul aparatelor inregistratoare se aduce pe linia convenabila a gradatiei suportului diagramei de referinta in pozitia de functionare si apoiinclinand aparatul conform tabelului 3 se verifica satisfacerea conditiei de la pct. 3.2.4

b)      se conecteaza voltmetrul in schema din figura 2 tensiunea fiind redusa la zero iar etalonul deconectat ( intrrupatorul K2 deschis )

c)      se regleaza lent tensiunea in crestere pana la o valoare cu circa 3% mai mare decat intervalul de masurare ( cu care ocazie se constata daca limitatorul permite acest lucru ) conditia de la pct. 3.1.8

d)      se regleza lent tensiunea la descrestere pana la anularea ei urmarindu-se daca indeplineste conditia de la pct. 3.2.5 ; 3.2.9 ; 3.2.10 ;

e)      se regleaza tensiunea pana la valoarea limitei maxime de masurare a voltmetrului si apoi se intrerupe pri deschiderea intrerupatorului K1. Se conecteaza brusc tensiunea ( prin inchiderea lui K1 ) verificandu-se astfel conditiile privitoare la limitatori pct. 3.1.8.

f)       se reduce tensiunea pana la o valoare corespunzatoare unui reper al voltmetrului situat la circa 2/3 din lungimea scarii si se intrerupe tensiunea ( actionand K1 ) reconectandu-se odata cu pornirea cronometrului: in acest fel se verifica deviatia maxima ( pct.3.2.6. ). Oprirea cronometrului cand oscilatiile indicatorului ( dispozitivul de inregistrare ) in jurul reperului corespunzator tensiunii reglate devin mai mici de 1.5% din lungimea scarii gradate se verifica timpul de amortizare ( pct. 3.2.7. )

FIGURA 2 Schema de verificare a voltmetrelor

Sursa ; Reglaj ; Voltmetru de verificat ; Etalon ; K1 si K2 intrerupatoare ;

K1 K2

4.4. Pentru verificare conditiilor de la pct. 3.2.14. ; 3.2.15. ; 3.2.16. ; 3.2.17. ; etalonul

( sau grupul de etaloane ) trebuie sa satisfaca urmatoarele conditii :

sa functioneze in limitele de tensiune si frecventa necesare verificarii voltmetrului

sa aiba erorile tolerate la fiecare valoare a tensiunii care se masoara mai mici de cel putin 5 ori decat erorile tolerate ale voltmetrului de verificat se admite folosirea unui etalon cu erori tolerate de pana la 3 ori mai mici decat ale voltmetrului de verificat caz in care valorile de tensiune indicate de etalon vor fi corectate ( folosind corectia etalonului ) nu se admite folosirea ca etaloane a aparatelor cu un indice de clasa mai mare de 0.5.

4.4.1. Verificarea voltmetrelor destinate masuratorilor atat in curent continu cat si in curent alternativ de clase de precizie 0.1 si 0.2 se face in curent continu iar a celor de clasa 0.5.. 5 in curent alternativ.

Voltmetrele care au clasa de precizie diferite in curent continuu si in curent alternativ se verifica atat in curent continu cat si in curent alternativ.

4.4.2. Verificarea conditiilor de la pct.3.2.14. ; 3.2.14. ; 3.2.16. ; 3.2.17. ; se face la toate reperele cifrate ale scarii de regula pe cel mai mic interval de masurare iar pe celelalte intervale de masurare numai la 3 .. 5 repere cifrate uniform distribuite.

Nu se verifica conditiile 3.2.14. ; 3.2.15. ; 3.2.16. ; 3.2.17. ; la reperele situate in afara zonei de lucru a aparatului ( zona marcata cu un punct la capatul la care ea nu corespunde cu capatul scarii gradate ).

4.4.3. Determinarea erorilor se face regland tensiunea pana cand indicatorul voltmetrului se opreste in pozitia corespunzatoare reperului la care se determina eroarea odata cu tensiunea in crestere cand la etalon se citeste valoarea Ua1 si apoi in descrestere cand se citeste valoarea Ua2 . Daca Ui este valoarea tensiunii indicata de voltmetru la reperul care se verifica atunci eroarea se calculeaza astfel :

a)      in procente din valoarea maxima a intervalului de masurare Umax ( ca la pct. 3.2.14. )

Ui - Uak    unde k = 1 si 2

E ( % ) = 100 ------------

Umax

b)      in procente din lungimea scarii gradate ( ca la pct. 3.2.14. b) )

Ui - Uak unde L lungimea scarii gradate

E ( % ) = 100 ------------ X S S sensibilitatea aparatului in punctul

L in care se verifica adica :

Δl

S = -------

ΔU

Δl reprezentand distanta dintre cele mai apropiate repere situate de o parte si de alta a reperului care se verifica distanta exprimata in aceleasi unitati ca si L si ΔU diferenta valorilor tensiunilor corespunzatoare celor doua repere aflate la distanta Δl diferenta exprimata in acelasi unitati ca si Ui si Uak

NOTA 1: Avand in vedere ca Δl = Ui X Uak se poate scrie ca :

Δl

E ( % ) = 100 -------- ceea ce corespunde la stabilirea cu ajutorul

L etalonului a valorii de tensiune corespunzatoare reperului care se verifica si masurarea distantei Δl dintre indicatorul voltmetrului si reperul respectiv.

NOTA 2 : Conditia 3.2.14. trebuie sa fie satisfacuta atat pentru k = 1 cat si pentru k = 2 ( cu tensiunea in crestere respectiv in descrestere )

c)      in procente din valoarea adevarata ( ca la pct. 3.2.14. c) )

Ui - Uak   

E ( % ) = 100 ------------

Uak

La aparatele inregistratoare erorile sunt determinate facand sa creasca si apoi sa descreasca marimea masurata conform uneia din metodele urmatoare :

Aparate inregistratoare cu inregistrare continua

Suportul diagramei fiind in miscare marimea de masurat este aplicata aparatului

de verificat si unui aparat etalon de referinta si este modificata progresiv in asa fel icat sa se evite orice depasire pana la obtinerea valorii alese la aparatul etalon. Pentru fiecare valoare aleasa curba este inregistrata in asa fel incat efectulde frecare ( pct. 3.2.5.2. ) sa fie neglijabil ceea ce se poate obtine printr-o viteza convenabila a suportului sau pri orice mijloc corespunzator inclusiv avansul manual al suportului.

Aparate inregistratoare prin puncte.

Marimea de masurat este aplicata ca mai sus aparatului de verificat si unui aparat etalon si este modificata pana la obtinerea valorii alese la aparatul etalon.

Fiecare din erorile astfel determinate trebuie sa ramana in limitele indicate la tabelul 4. Eroarea totala a unui aparat inregistrator cu inregistrare continua se defineste ca diferenta dintre valoarea inregistrata de catre aparatul supus verificarii si valoarea adevarata indicata de catre etalon raportata la valoarea conventionala si exprimata in procente.

Aceasta eroare totala are 2 componente :

o componenta datorata elementului de masurare a aparatului de verificat.

o a doua componenta reprezentand o fractiune a valorii maxime a efectului de frecare depinzand de punctul de pe scara gradata de viteza suportului de viteza de variatie a marimii de masurat si de momentul citirii.

Aceasta eroare totala se determina ca mai jos :

Metoda recomandata pentru determinarea erorii totale in conditii specificate ( vezi fig. 3 si 4 ).

Aceasta metoda recomandata permite determinarea erorii totale pentru un punct dat al intervalului de masurare dispozitivul de antrenare a suportului digramei fiind in mers cu viteza aleasa pentru aceasta determinare.

Eroarea totala la inregistrarea unei valori date a marimii de masurat de un aparat inregistrator cu inregistrare continua cuprinde :

eroarea datorata elementului de masurare care poate fi determinata pentru aceasta valoarein conformitate cu prescriptiile pct. 3.2.14.

parte din eroarea datorata frecarii pe care o putem observa la functionarea normala facand abstractie de eventualele efecte tranzitorii datorate regimului dinamic a elementuluide masurare.

Aparatul este pus in functie dupa prescriptiile de la pct. 3.2.1. respectand instructiunile constructorului.

Dispozitivul de antrenare a suportului diagramei fiind in mers marimea de masurat este aplicata aparatului de verificat si unui aparat etalon de referinta ; ea este modificata progresiv in sensul cresterii ( in doua perioade ) pana la obtinerea valorii alese la aparatul etalon :

repede dar fara depasire pana la o valoare diferind de valoarea aleasa cu o cantitate cel putin aleasa cu de patru ori indicele de clasa al aparatului de verificat

progresiv incepand de la aceasta valoare pana la valoarea aleasa astfel incat viteza de modificare a marimii masurate sa fie cuprinsa intre 1% si 2% din limita superioara a intervalului de masurare pe secunda.

Valoarea aleasa fiind atinsa marimea masurata este mentinuta constant un timp fixat la 5 ori timpul de oprire a aparatului apoi modificata brusc in sens descrescator in asa fel incat sa obtinemun punct de semn contrar pe diagrama.

FIGURA 3 Viteza de derulare : 30 mm / h

6. Suportul diagramei este atunci avansat manual sau prin dispozitivul de antrenare pentru a obtine o curba de 1mm sau 7mm si marimea masurata este apoi modificata pana la limita superioara a intervalului de masurare.
7. Acelasi operatii sunt efectuate in sens invers incepand de la limita superioara pana la valoarea aleasa in asa fel incat sa se obtina un nou punct de intretaiere.
8. Cea mai mare distanta intre un punct de intoarcere si valoarea aleasa masurata pe diagrama fie prin valori crescatoare fie prin valori descrescatoare corespunde erorii totale. Eroarea totala pentru punctul X este egala cu Ex ( vezi fig. 3 ).
9. In cazul vitezelor inferioare sau egale cu 20mm s-a convenit sa se efectueze mai multe verificari pentru a obtine o valoare medie elominand astfel efectele dispersiei.

NOTA : In cazul vitezelor mai mari de 15mm/min nu este necesar sa modificam in sens invers valoarea marimii masurate asa cum este indicat la pct. 5 ; este suficient ca modificarea brusca sa fie efectuata in acelasi sens imediat dupa 5 ori timpul de operare. Eroarea totala pentru punctul Y este Ey ( vezi figura. 4 ).

FIGURA 4 Viteza de derulare : 30 mm / h

Ey

4.4.4. In cazul verificariiin curent continuu a voltmetrelor functionand atat in curent continuu cat si in curent alternativ de clasa 0.1 ; 0.2 ; 0.5 ; se determina erorileinca de doua ori si anume : dupa schimbarea curentului continuu ( ca la pct. 3.2.16. ) la verificarea voltmetrelor de curent continuu de clasa 0.1 si 0.2 se determina de asemenea erorile inca de doua ori dupa rotirea aparatului in plan orizontal cu 180 ( ca la pct. 3.2.17. ).

NOTA : In aceste cazuri relatiile de calcul de la pct. 4.4.3. a,b,c trebuie sa satisfaca conditia de la pct.3.2.14. pentru K = 1 ; 2 ; 3 ; 4 ;

4.4.5. Eroarea de baza a voltmetrului se determina ca medie a celor doua valori E respectiv medie a celor patru valori in cazul in care de la pct. 4.4.4.

4.4.6. Diferenta in valoare absoluta dintre valorile E determinate la cresterea tensiunii respectiv la descresterea ei trebuie sa satisfaca conditia de la pct. 3.2.15.

4.4.7. Dintre aparatele, instalatiile care pot constitui etaloane la verificarea, etalonarea voltmetrelor se mentioneaza :

4.4.7.1. Voltmetre de curent continuu, voltmetre cu afisare digitala ( fig. 5 ).

4.4.7.2. Compensatoare de curent continuu.

Cand limita superioara a intervalului de masurare al voltmetrului este cuprinsa intre 0.1Un si Un unde Un este intervalul de masurare al compensatorului se foloseste schema din fig.6 .

FIGURA 5 Schema de verificare etalonare a voltmetrelor prin comparare cu un voltmetru etalonVv - voltmetru de verificat Ve - voltmetru etalon

In cazul in care 0.1Un este mai mare decat limita superioara de masurare a milivoltmetrului se foloseste schema din fig. 6b. Valoarea tensiunii adevarate se determina cu relatia :

Ri Re

Ua = ----- ----- ------- Ue

R ( R + Ra

unde : Ue - valoarea tensiunii masurate de compensator

Ra - rezistenta interna a aparatului

R ; R ; rezistente etalon ale caror valori duc la satisfacerea conditiei Ue I ( 0.1Un,Un ) cu Ri <<Ra

daca R ≤ 10 Ra se poate aproxima

R

Ua = Ue ---------- ( de exemplu Ra = 10Ω si R

R

In cazul in care intervalul de masurare al compensatorului este mai mic decat limita superioara de masurare a voltmetrului extinderea intervalului de masurare al compensatorului se face cu un divizor de tensiune rezistiv alegandu-se factorul de multiplicare K astfel incat limita superioara de masurare a voltmetrului sa fie cuprinsa intre 0.1 K Un si Kun ( a se vedea fig. 6c

FIGURA 6 Schema de verificare a voltmetrelor folosind ca etalon un compensator de curent continuu pentru limita superioara a voltmetrului

a) cuprinsa in intervalul ( 0.1 Un ; Un

b) mai mica de 0.1 Un

c) mai mare decat Un

C - compensator ; D - divizor de tensiune R R - rezistenta etalon

4.4.7.3. Instalatia c.a. / c.c. cu comparator electrodinamic/magnetoelectric clasa 0.01 ( de fabricatie Goertz - Austria ) pentru verificarea etalonarea voltmetrelor in curent alternativ la frecvente cuprinse intre 30 Hz si 2500 Hz ( fig. 7 ) .

U* ICEM U

FIGURA 7 Schema de verificare/etalonare a voltmetrelor in curent alternativ cu ajutorul comparatorului c

4.4.7.4. Instalatia cu comparator termoelectric c.a. c.c. clasa 0.01 ; 0.05 ; pentru verificarea etalonarea voltmetrelor in curent alternativ la frecvente cuprinse intre 30 si 2500 Hz.

FIGURA 8 Schema bloc de verificare etalonare a voltmetrelor cu ajutorul comparatorului termoelectric.

S - sursa de curent continuu ; S - sursa de curent alternativ ; R - reglaj al tensiunii continue ; R - reglaj al tensiunii alternative ; CT - comparator termoelectric ; Vv - voltmetru de verificat ; Ve - voltmetru etalon de c.c.

4.4.7.5. Calibratoare de tensiune pentru etalonarea / verificarea voltmetrelor de frecventa clasa si limite de masurare aflate in raport cu cele ale calibratorului conform pct.4.4. ( fig. 9 ).

FIGURA 9 Scema bloc de verificare/ etalonare cu ajutorul unui calibrator de tensiune.

CT - calibrator de tensiune ; Vv - voltmetru de verificat ;

4.5. Pentru verificarea satisfacerii conditiei 3.2.11. este necesara o instalatie care sa produca o tensiune alternativa practic sinusoidala cu frecventa de 45..65 Hz. Aceasta proba se face practic bucata cu bucata la voltmetrele reparate si la cele nou construite.

4.6. Pentru verificarea conditiei de la pct. 3.2.12. se foloseste un megohmetru a carui tensiune trebuie sa fie cea prevazuta la tabelul 5. Precizia de masurare a rezistentei trebuie sa fie mai buna de 10%. Aceasta proba se face bucata cu bucata la voltmetele reparate si la cele nou construite.

4.7. Se precizeaza ca instrumentele si metodele de verificare a indeplinirii conditiilor de la capitolul 3 nu sunt limitative : orice metoda care asigura erori de determinare mai mici sau egale cu cele precizate este acceptabila.

5. Prelucrarea si prezentarea rezultatelor.

5.1. Eroarea de baza a voltmetrelor se determina asa cum s-a precizat la pct. 4.4.5. Ea tebuie determinata pana la nivelul cuprins intre 1/5 si 1/10 din eroparea tolerata a voltmetrului.

5.2. Pentru voltmetrele verificate etalonate se elibereaza buletine de verificare la care se mentioneaza " ADMIS " daca voltmetrele satisfac toate conditiile de la capitolul 3 si " RESPINS "
daca voltmetrele au fost gasite necorespunzatoare la una sau mai multe din conditiile capitolului 3.

5.3. Pentru voltmetrele etalonate se elibereaza si un certificat de etalonare pe care vor fi mentionate erorile determinate sau alte marimi din care sa rezulte erorile cum ar fi corectiile, valorile adevarate in volti,diviziuni etc. De asemenea se va specifica nivelul incertitudinii cu care s-a efectuat etalonarea.

6. Marcarea

6.1. Voltmetrele admise la verificare li se aplica marca de verificare.Voltmetrele care permit sigilarea li se va aplica sigiliul pe unul din suruburile care permit accesul in interiorul aparatului.

ANEXA 1 Simboluri pentru voltmetre ( extras din STAS 4640 -74/4 )

COD	SEMIFICATIA	SIMBOLUL
B Simboluri pentru felul curentului
B - 1	Curent continuu
B - 2	Curent alternativ
B - 3	Curent continuu si alternativ
C Simboluri pentru tensiunea de incercare si rigiditate dielectrica
C - 1	Tensiunea de incercare 100 V
C - 2	Tensiunea de incercare peste 500 V
C - 3	Nu se pretinde incercare dielectrica
D Simboluri pentru pozitia normala de functionare
D - 1	Cu cadranul vertical
D - 2	Cu cadranul orizontal
D - 3	Cu cadranul inclinat fata de orizontala ( ex. 60s )	60
D - 4	Exemplu de utilizare	80..90..100s
D - 5	Exemplu de utilizare	-1..2..+1s
D - 6	Exemplu de utilizare	45..60..75s
D - 7	Orientarea aparatului in campuri magnetice exterioare	N
H - *
H - 1	Mecanism de ceasornicarie cu intoarcere manuala	O O 80mA
H - 2	Mecanism de ceasornicarie cu intoarcere manuala cu doua viteze. Viteza nominala = 120mm/h Viteza nominala = 180mm/h	O O 80mA
H - 3	Mecanism de ceasornicarie cu intoarcere electrica	O O 80mA
H - 4	Motor sincron Viteza nominala = 160mm/h Alimentare 220V 50Hz Clasa de precizie relativa in timp 0.1	O O
H - 5	Motor sincron cu rezerva de mers Viteza nominala = 160mm/h Alimentare 220V 50Hz Rezerva de mers = 3h Clasa de precizie relativa in timp 0.1	O O
H - 6	Motor Viteza nominala 70mm/h Alimentare 80mA Ritmul impulsului 0.1s	O O
H - 7	Toate celelalte dispozitive de antrenare a suportului diagramei	О
K - * Simbol pentru efectul de frecare
K - 1	Valoarea maxima a efectului de frecare de exemplu 0.5 exprimata in procente din lungimea scarii gradate
	Simbolurile sunt conforme cu
E Simboluri pentru clasa de precizie
E - 1	Indice de clasa se refera la erorile exprimate in procente din valoarea maxima a domeniului de masurare
E - 2	Indice de clasa se refera la erorile exprimate in procente din lungimea scarii gradate	1.5
E - 3	Indice de clasa ( de exemplu 1.5 ) se refera la erorile exprimate in procente din valoarea adevarata
E - 4	Indice de clasa