Методика поверки «ГСОЕИ. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ВИБРАЦИИ И УДАРНЫХ ИМПУЛЬСОВ DUOTECH» (РТ-МП-457-441-2021)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РЕГИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И ИСПЫТАНИЙ В Г. МОСКВЕ И МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ» (ФБУ «РОСТЕСТ-МОСКВА»)

СОГЛАСОВАНО

Заместитель генерального директора

А.Д. Меньшиков

«17» августа 2021

Государственная система обеспечения единства измерений

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ВИБРАЦИИ И УДАРНЫХ ИМПУЛЬСОВ DUOTECH

Методика поверки

РТ-МП-457-441-2021 г. Москва

2021 г.

• 1.1. Настоящая методика распространяется на преобразователи вибрации и ударных импульсов DuoTech (далее - акселерометры), изготовленные SPM Instrument АВ. Швеция, и устанавливает порядок и объем их первичной и периодической поверок.

• 1.2. Выполнение всех требований настоящей методики обеспечивает прослеживаемость поверяемого средства измерений к ТЭТ 58-2018 «ГПСЭ единиц длины, скорости и ускорения при колебательном движении твердого тела» и ТЭТ 57-84 «ГПСЭ единицы ускорения при ударном движении»

• 1.3. При проведении поверки используется метод прямых измерений.

• 2.1. При проведении поверки выполняют операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки

• 3.1. При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

• -  температура окружающего воздуха от 15 до 25 °C;

• -  относительная влажность воздуха от 30 до 80 %.

• 4.1. К проведению поверки допускается инженерно-технический персонал со среднетехническим или высшим инженерным образованием, имеющим опыт работы с аналогичным оборудованием, ознакомленный с эксплуатационной документацией и настоящей методикой поверки.

• 5.1. При проведении поверки применяют средства измерений и вспомогательные устройства, приведенные в таблице 2.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Таблица 2 - Средства измерений

• 6.1. К проведению поверки допускаются лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности.

• 6.2. При работе с измерительными приборами и вспомогательным оборудованием должны быть соблюдены требования безопасности, оговоренные в соответствующих технических описаниях и эксплуатационных документах применяемых приборов.

• 7.1. Внешний осмотр

При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие акселерометра следующим требованиям:

отсутствие видимых механических повреждений корпуса акселерометра;

отсутствие внешних повреждений соединительного кабеля;

• -  исправность крепежных приспособлений.

В случае обнаружения несоответствия хотя бы по одному из указанных требований поверка прекращаются (до устранения нарушения).

Результаты внешнего осмотра считать удовлетворительными, если акселерометр соответствует перечисленным требованиям, комплектность полная.

• 7.2. Подготовка к поверке и опробование

Для подготовки к поверке и проведения опробования акселерометра необходимо:

• -  проверить наличие средств поверки, укомплектованность их руководством по эксплуатации (далее - РЭ) и необходимыми элементами соединений;

• -  разместить, заземлить и соединить используемые средства поверки в соответствии с требованиями эксплуатационной документации (далее - ЭД) на указанные средства поверки:

разместить акселерометр на рабочем месте, исключив перегибания соединительных кабелей;

подключить акселерометр к входу анализатора Leonova;

слегка постукивая по корпусу акселерометра, контролировать показания анализатора Leonova.

Результаты опробования считаются удовлетворительными, если для акселерометра предусмотренная процедура опробования успешно выполняется.

При неудовлетворительных результатах поверка прекращается (до устранения нарушения).

• 7.3. Определение метрологических характеристик

  • 7.3.1. Определение отклонения коэффициента преобразования от номинального значения на базовой частоте 80 Гц

Для определения отклонения коэффициента преобразования от номинального значения на базовой частоте 80 Гц необходимо:

подготовить поверочную виброустановку (далее - виброустановка) к проведению измерений в соответствии с РЭ;

закрепить акселерометр на измерительном столе виброустановки посредством шпильки;

подключить акселерометр к входу усилителя измерительного Nexus, мод. 2692 (далее -усилитель);

подключить выход усилителя к входу мультиметра цифрового 34401А (далее -мультиметр);

воспроизвести на виброустановке сигнал с частотой 80 Гц и пиковым значением виброускорения 14,1 м/с²;

считать показания с цифрового экрана мультиметра;

вычислить коэффициент преобразования по формуле (1):

где К_и - измеренное значение коэффициента преобразования. мВ/м с’²; И_вых ~ значение напряжения, измеренное мультиметром, мВ; а_вх - значение виброускорения, заданное на виброустановке, м/с²

- вычислить значение отклонения коэффициента преобразования на базовой частоте 80 Гц по формуле (2):

где - отклонение коэффициента преобразования от номинального значения на базовой частоте 80 Гц, %;

К_н - номинальное значение коэффициента преобразования акселерометра, мВ/м-с'²;

К_и - измеренное значение коэффициента преобразования акселерометра, мВ/м с'².

• 7.3.2. Определение неравномерности амплитудно-частотной характеристики.

Для определения неравномерности амплитудно-частотной характеристики (далее - АЧХ) акселерометра необходимо:

• -  подготовить виброустановку в соответствии с п. 7.3.Г;

• -  осуществить подключение и закрепление акселерометра в соответствии с п. 7.3. Г;

• -  воспроизвести на виброустановке сигнал с частотой 80 Гц и пиковым значением виброускорения 14,1 м/с². Данное значение виброускорения остается неизменным в каждой из десяти точек исследуемого диапазона частот;

Примечание - на частотах, где технически невозможно получить указанное ускорение, коэффициент преобразования определяют при ускорениях, достижимых для виброустановки, с коэффициентом гармоник движения измерительного стола не более 10%.

- вычислить коэффициент преобразования на каждой частоте по формуле (1); вычислить неравномерность АЧХ акселерометра по формуле (3):

где 5_АЧХ - неравномерность АЧХ акселерометра, %;

К_баз ~ измеренное значение коэффициента преобразования акселерометра на базовой частоте 80 Гц, мВ/м с'²;

К_и - измеренное значение коэффициента преобразования акселерометра в i-той точке диапазона частот, мВ/м с*².

7.3.3.Определение нелинейности амплитудной характеристики.

Для определения нелинейности амплитудной характеристики (далее - АХ) акселерометра необходимо:

подготовить виброустановку в соответствии с п. 7.З.1.;

• -  осуществить подключение и закрепление акселерометра в соответствии с п. 7.З.1.;

• -  воспроизвести на виброустановке сигнал с частотой 80 Гц и пиковыми значениями виброускорений 0,14; 0,28; 0,71; 1,41; 2,82; 7,05; 14,10; 28,20; 70,50; 141,00; 282,00 и 600,00 м/с²;

• -  произвести измерения в каждой контрольной точке согласно РЭ на виброустановку;

• -  принять за показатель нелинейности амплитудной характеристики максимальное по модулю значение, вычисленное по формуле (4):

  

(4)

где 6_АХ - нелинейность АХ акселерометра, %;

А_макс ~ максимальное отклонение коэффициента преобразования от номинального значения в i-ой точке, %

К„ - измеренный коэффициент преобразования в i-ой точке, мВ/м-с'²;

^-среднее значение коэффициента преобразования, вычисленное по формуле (5):

(5)

где К_и - коэффициент преобразования в i-том измерении; п - число измерений.

7.3.4.Определение относительного коэффициента поперечного преобразования.

Для определения относительного коэффициента поперечного преобразования акселерометра необходимо:

подготовить виброустановку в соответствии с п. 7.З.1.;

• -  осуществить подключение акселерометра в соответствии с п. 7.3.1.;

• -  подготовить специальное поворотное устройство, обеспечивающее поворот акселерометра вокруг его оси чувствительности на 360 ⁰ с интервалом не более 30°;

• -  закрепить поворотное устройство на вибрационном столе виброустановки;

• -  закрепить акселерометр на поворотном устройстве посредством шпильки:

• -  воспроизвести на виброустановке сигнал с частотой 80 Гц и пиковым значением виброускорения 70,50 м/с²;

• -  после каждого /-ого измерения изменять положение акселерометра на 30°, закрепляя его на поворотном устройстве.

• -  рассчитать значение относительного коэффициента поперечного преобразования для каждого положения акселерометра, соответствующего повороту вокруг оси чувствительности

  на 0, 30. 60. 90, 120, 150, 180, 210, 240, 270, 300, 330° по формуле (6):

  

(6)

где К„ - относительный коэффициент поперечного преобразования, %;

Кбаз ~ коэффициент преобразования акселерометра на базовой частоте 80 Гц;

К_ср ~ среднее значение коэффициента преобразования акселерометра, рассчитанное по формуле (5).

7.3.5. Определение отклонения измерений ударного импульса

Для определения отклонения измерений ударного импульса необходимо:

• -  подготовить установку калибровочную CU-01 (далее - установка CU-01) и анализатор Leonova к проведению измерений в соответствии с «Руководством по эксплуатации»;

поместить акселерометр на измерительный стол установки CU-01 посредством шпильки и подключить его к входу анализатора Leonova;

• -  перевести установку CU-01 в режим воспроизведения ударного импульса «Single Pulse»;

• -  задать на установке CU-01 значения ударного импульса 96.0; 86,0; 76.0; 66.0; 56.0: 46.0 дБ отн. 100 м/с² для акселерометров SLC144, SLC244, TRC100, TRC150, TRC200. TRC250 или 96,0; 86,0; 76,0; 66,0; 56.0 дБ отн. 100 м/с2 для акселерометров SLC141;

• -  провести измерения в каждой контрольной точке по показаниям анализатора Leonova:

• -  вычислить отклонение измерений ударного импульса по формуле (7) для акселерометров SLC144, SLC244, TRC100, TRC150, TRC200, TRC250 или формуле (8) для акселерометров SLC141:

Дуй— А_и — А₃ 4- К_си_₀₁,

Луи— А_и ^— А₃ + ^cu-oi ~ 20 дБ,

где Д_уи - отклонение измерений ударного импульса, дБ отн. 100 м/с²;

А_и - ударный импульс, измеренный по показаниям анализатора Leonova, дБ;

А₃ - ударный импульс, заданный на установке CU-01, дБ;

Кси _₀₁ - значение коэффициента передачи из свидетельства о поверке установки CU-01.

• -  перевести установку CU-01 в режим воспроизведения ударного импульса «STG-Pulse»:

• -  задать на установке CU-01 значения ударного импульса 75/60; 50/40 дБ отн. 100 м/с² для акселерометров SLC144. SLC244, TRC100, TRC150, TRC200, TRC250 или 75/60 дБ отн. 100 м/с²для акселерометров SLC141;

• -  провести измерения в каждой контрольной точке по показаниям анализатора Leonova;

• -  вычислить отклонение пикового значения ударного импульса по формуле (7) для акселерометров SLC144, SLC244, TRC100, TRC150, TRC200, TRC250 или формуле (8) для акселерометров SLC141:

• 8.1. Процедуры обработки результатов измерений, полученных при определении метрологических характеристик поверяемого акселерометра указаны в п. 7.3.1. - 7.3.5. настоящей методики поверки.

• 8.2. Критерием принятия решения о пригодности акселерометра к дальнейшей эксплуатации является подтверждение соответствия акселерометра метрологическим требованиям, установленным в описании типа для модификации акселерометра, представленной в поверку.

• 9.1. Результаты измерений, полученные в процессе поверки, заносятся в протокол произвольной формы. Протокол должен наглядно отображать полученные результаты измерений в поверяемых точках и диапазонах частот, которые указаны в соответствующих пунктах настоящей методики поверки, а также сравнивать полученные действительные и допустимые значения нормируемых погрешностей для модификации акселерометра, представленной в поверку.

• 9.2. Сведения о результатах поверки акселерометра в целях её подтверждения передаются в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений в соответствии с Порядком создания и ведения Федерального информационного фонда по обеспечению единства измерений.

• 9.3. Свидетельство о поверке или извещение о непригодности к применению средства измерений выдаётся по заявлению владельцев акселерометра или лиц, представивших его в поверку. Свидетельство о поверке или извещение о непригодности к применению средства измерений должны быть оформлены в соответствии с требованиями действующих правовых нормативных документов. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

Заместитель начальника лаборатории №441

6