Методика поверки «Аппаратура для контроля параметров пьезоэлементов «ЦЕНЗУРКА-МА2.1»» (68.100.00.00.000 ΜΠ)

СОГЛАСОВАНО

ыи заместитель о директора :ий ЦСМ»

УТВЕРЖДАЮ

Романов

2018 г.

АППАРАТУРА ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ПАРАМЕТРОВ ПЬЕЗОЭЛЕМЕНТОВ «ЦЕНЗУРКА-МА2.1»

Методика поверки

68.100.00.00.000 МП

Содержание

• 1 Операции поверки

• 2 Средства поверки

• 3 Требования безопасности

• 4 Условия поверки

• 5 Подготовка к поверке

• 6 Проведение поверки

  • 6.1 Внешний осмотр

  • 6.2 Опробование. Поверка программного обеспечения

  • 6.3 Определение метрологических характеристик

• 7 Оформление результатов

• 8 Сокращения и обозначения

11риложение А (обязательное). Формы таблиц результатов

измерений

Приложение Б (обязательное). Эквиваленты пьсзоэлсмснтов

ЭПЭ-1201, ЭПЭ-1202, ЭПЭ-1203

Приложение В (обязательное). Наборы RC цепей НРЕЦ-1741,

НРЕЦ-1742

Настоящая методика поверки распространяется на аппаратуру для контроля параметров пьезоэлементов «Цензурка-МА2.1» 68.100.00.00.000 (в дальнейшем аппаратура) и устанавливает методику ее первичной и периодической поверки.

Аппаратура подлежит первичной поверке при выпуске из производства или ремонта, а также периодической поверке.

Межповерочный интервал - 24 месяца.

3 Требования безопасности

При проведении поверки должны быть соблюдены правила техники безопасности при работе с аппаратурой и средствами поверки, указанные в эксплуатационной документации на эти изделия. Все приборы должны быть заземлены!

При проведении поверки должны соблюдаться нормальные условия эксплуатации:

Перед проведением поверки аппаратуры должны быть выполнены следующие подготовительные работы:

• - аппаратура должна быть выдержана в нормальных условиях в течении четырех часов;

• - средства поверки должны быть выдержаны в условиях и подготовлены к работе в соответствии с их эксплуатационными документами.

  Инв. № подл. Подп. и дата | Взам. инв. № | Инв. № дубл, | Подп. и дата

  Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата

  68.100.00.00.000 мп

  Лист

  Ин в. № подл.    Подп. и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. | Подп. и дата

• 6.1 Внешний осмотр

• 6.1.1 Внешний осмотр проводят в следующей последовательности:

• - установить соответствие комплектности аппаратуры требованиям паспорта (68.100.00.00.000 ПС);

• - проверить четкость нанесения маркировки и ее соответствие руководству по эксплуатации (68.100.00.00.000 РЭ);

• - проверить отсутствие на корпусе, разъемах и клеммах аппаратуры механических повреждений.

• 6.1.2 Результаты внешнего осмотра считаются положительными, если:

• - комплектность аппаратуры соответствует требованиям паспорта (68.100.00.00.000 ПС);

• - маркировка на корпусе аппаратуры соответствует руководству по эксплуатации (68.100.00.00.000 РЭ);

• - на корпусе, разъемах и клеммах аппаратуры отсутствуют механические повреждения.

• 6.2 Опробование. Проверка программного обеспечения

• 6.2.1 Перед опробованием необходимо проверить сопротивление изоляции цепей питания аппаратуры. Для этого:

• - отключить сетевой кабель аппаратуры от сети 220В 50 Гц, закоротить перемычкой клеммы его вилки и подключить ко входу мегаомметра (п.5 таблица 2). Вторую клемму входа мегаомметра соединить с корпусом аппаратуры;

• - включить тумблер «СЕТЬ ВКЛ» на аппаратуре;

• - измерить сопротивление изоляции между короткозамкнутыми клеммами и корпусом (клеммой заземления) аппаратуры.

Результаты считаются положительными, если сопротивление изоляции не менее 20 Мом.

• 6.2.2 Для опробования подготовить аппаратуру к использованию в соответствии с п. 3.2 (68.100.00.00.000 РЭ) и включить для самопрогрева в течении 15 минут.

• 6.2.3 Опробование проводят путем выполнения контроля аппаратных средств согласно п.3.3 (68.100.00.00.000 РЭ).

Результаты считаются положительными, если в окне «Контроль аппаратных средств» напротив каждого теста стоит значение «ОК».

• 6.2.4 Провести проверку программного обеспечения. Для этого сначала определите название и версию программного обеспечения путем нажатия на экранную кнопку «О программе» раздела «Контроль технического состояния». В ответ выдаётся строка, содержащая следующую информацию: «наименование программного обеспечения, версия, дата». Затем произвести проверку защиты метрологически значимой части программного обеспечения от преднамеренных изменений следующим образом:

• - нажать на экранную кнопку «О программе» раздела «Контроль технического состояния»

• - в появившемся окне нажать экранную кнопку «Контрольная сумма»

• - считывают появившуюся контрольную сумму метрологически значимой части программного обеспечения. Контрольная сумма должна совпадать со значением, указанным производителем.

Результаты поверки программного обеспечения занести в таблицу АО.

• 6.3.1.6 Повторить действия по пунктам 6.3.1.3-6.3.1.5 для частот

0,1 кГц, 0,5 кГц, 50 кГц, 100 кГц, 300 кГц, 500 кГц, 600 кГц, 700 кГц и 800 кГц.

Результат считается положительным, если относительная погрешность установки частоты для частот 1 кГц - 800 кГц не более ±0,1%, а для частот 0,1 кГц, 0,5 кГц - не более ±1%.

Закрыть вспомогательную программу SigGen.exe.

• 6.3.1.7 Запустить специальное программное обеспечение аппаратуры п. 3.3.2 (68.100.00.00.000 РЭ). Подключить измерительный кабель 68.100.06.00.000 к разъему «ВХОД+» аппаратуры. Выполнить компенсацию этого кабеля. Для этого:

* 1) Примечание: сигнал на измерительном входе аппаратуры сохраняется в течение 10 секунд после команды на запуск. Если измерение не удалось произвести, то необходимо повторно дать команду на запуск.

• - в появившемся окне «Выбор действия» выбрать режим «Простые измерения» (без сохранения в базе данных);

• - нажать радиокнопку «Настройки оборудования...»;

• - выполнить процедуры «Компенсация разомкнутого» и «Компенсация замкнутого», следуя инструкциям во всплывающих окнах.

• 6.3.2 Проверка диапазона и основной абсолютной погрешности измерения электрической емкости и тангенса угла диэлектрических потерь на низкой частоте

6.3.2.1 Подключить выводы цепи №1 набора НРЕЦ-1741 (рисунок Б.4) ко входу анализатора импеданса IM3570 в соответствии с рисунком 1). Далее:

• - перевести анализатор в режим работы измерителя «LCR» (нажав радиокнопку «MODE» на экране анализатора);

• - установить частоту измерения 1 кГц (нажав радиокнопку «SET»);

• - измерить электрическую емкость и тангенс угла диэлектрических потерь;

• - занести полученные данные в таблицу А2 в качестве С_обр и tg8_o6p.

Вычислить предел основной допустимой абсолютной погрешности измерения емкости AC_nf) и тангенса Atg8_nd по формулам:

ДС_Л() =1 пФ + 5-10^_3-С^                      (2)

A/g<„=2-10-45-10-³/g^                   (3)

Результаты занести в таблицу А2 (Приложение А).

Рисунок 1 - Блок-схема измерения RC цепи анализатором импеданса IM3570

• 6.3.2.2 Подключить выводы цепи №1 набора НРЕЦ-1741 с помощью кабеля измерительного 68.100.06.00.000 ко входу аппаратуры в соответствии с рисунком 2).

  Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата

  68.100.00.00.000 мп

  Лист

В поле «Настройки оборудования установить параметры измерений «На фиксированной частоте»:

• - частота:                  F - 1 кГц;

• - нагрузочный резистор: R = 30 кОм;

• - длина выборки:         N = 64 К.

Набор RC-цепей

НРЕЦ-1741

С О О

12  3

О О О

Аппаратура

« Цензу рка-МА2.1»

ВХОД+

Q

Рисунок 3 - Блок-схема измерения параметров эквивалента пьезоэлемента анализатором импеданса IM3570

Лист

Задать анализатору импеданса диапазон частот точного поиска максимума модуля проводимости в соответствии со значениями из таблицы 2.

Провести измерения. Точная частота резонанса fr_o6p соответствует максимуму модуля проводимости в заданном частотном диапазоне. Занести найденное значение fr_o6p в таблицу АЗ.

Задать анализатору импеданса диапазон частот точного поиска минимума модуля проводимости в соответствии со значениями из таблицы АЗ.

Провести измерения. Точная частота резонанса fa^ соответствует минимуму модуля проводимости в заданном частотном диапазоне. Занести найденное значение fa_o6p в таблицу АЗ.

• 6.3.3.2 Подключить эквивалент пьезоэлемента ЭПЭ-1201 ко входу аппаратуры с помощью кабеля измерительного 68.100.06.00.000 соответствии с рисунком 4.

Запустить специальное программное обеспечение аппаратуры.

В появившемся окне выбрать «Простые измерения» (без сохранения в базе данных).

Нажать радиокнопку «Настройки оборудования...» п. 3.3.5 (68.100.00.00.000 РЭ).

Выполнить компенсацию параметров кабеля измерительного (при необходимости) нажимая «Компенсация разомкнутого» и «Компенсация замкнутого».

Рисунок 4 - Блок-схема измерения параметров эквивалента пьезоэлемента аппаратурой «Цензурка-МА2.1»

Установить следующие параметры измерений «В полосе частот»:

• - диапазон частот Fmin - Fmax - в соответствии с диапазоном грубого поиска максимума и минимума из таблицы АЗ (для ЭПЭ-1201 5-8 кГц);

• - нагрузочное сопротивление - R = 400 Ом;

• - длина выборки:              N=64 К.

Провести измерения пять раз. Результаты измерений частот резонанса fr и антирезонанса fa отображаются в соответствующих графах в таблице результатов измерений (п.3.3.5 68.100.00.00.000 РЭ).

Вычислить их среднеарифметическое значение и занести в таблицу АЗ в качестве fr_cp и fa_cp.

Вычислить относительную погрешность измерения частоты резонанса по формуле:

#Г ₌ frcp frobp J _00%

fro6p

и антирезонанса по формуле:

= ^^ср ~^^а°^бр • 100%                                (9)

f^ao6p

Результаты поверки считаются положительными, если 8[г не превышает 0,2%, a Sfa не превышает 0,5%.

Повторить действия по пп. 6.3.3.1 - 6.3.3.2 с эквивалентами пьезоэлементов ЭПЭ-1202 (диапазон 40-48 кГц) и ЭПЭ-1203 (диапазон 725-760 кГц).

6.3.4 Проверка диапазона и основной относительной погрешности измерения сопротивления на частоте резонанса

6.3.4.1 Подключить выводы цепи №1 набора RC-цепей НРЕЦ-1742 ко входу анализатора импеданса в соответствии с рисунком 5. Далее:

• - перевести анализатор в режим измерения RLC;

• - выбрать параллельную схему замещения;

• - установить частоту измерения 1 кГц;

• - измерить активное сопротивление.

Занести полученные данные в таблицу А4 в качестве R_o6p.

Повторить измерения для частот 0,1 кГц, 50 кГц и 800 кГц и также занести данные в таблицу А4.

Рисунок 5 - Блок-схема измерения RC цепи анализатором импеданса IM3570

• 6.3.4.2 Подключить выводы цепи №1 набора RC-цепей НРЕЦ-1742 ко входу аппаратуры с помощью кабеля измерительного 68.100.06.00.000 соответствии с рисунком 6.

В поле «Настройки оборудования...» п. 3.3.5 (68.100.00.00.000 РЭ) установить параметры измерений «На фиксированной частоте»:

- частота:                  F=1 кГц;

• - нагрузочный резистор: R=400 Ом;

• - длина выборки:         N=64 К.

Нажать кнопку «Подробности измерений...».

Рисунок 6 - Блок-схема измерения RC цепи аппаратурой «Цензурка-МА2.1»

Провести измерения 10 раз. Результаты измерений отображаются в текстовом блоке, расположенном в нижней половине окна «Подробности измерений...» в строке, начинающейся текстом «R, кОм».

Повторить измерения для частот 0,1 кГц, 50 кГц и 800 кГц.

Вычислите их среднеарифметические значения и занести полученные данные в таблицу А4 в качестве R_cp.

• 6.3.4.3 Повторить действия по п.п. 6.3.4.1 - 6.3.4.2для цепей № 2,3,4 набора RC-цепей НРЕЦ-1742.

Вычислить относительную погрешность измерения сопротивления 8R на частоте резонанса по формуле:

₌ ^ср-^обр _10QO/o

&обр

Результаты поверки считаются положительными, если относительная погрешность измерения сопротивления на частоте резонанса не более 10%.

6.3.5 Проверка времени непрерывной работы

Включить аппаратуру

Через 4 часа выполнить операции по пп. 6.3.2 - 6.3.4.

Через 8 часов выполнить операции по пп. 6.3.2 - 6.3.4.

7 Оформление результатов

По результатам поверки аппаратуры оформляется протокол.

При положительных результатах испытаний выдается свидетельство о поверке.

При отрицательных результатах поверки оформляется извещение о непригодности к применению.

ВНИМАНИЕ! ЗАПРЕЩАЕТСЯ ВЫПУСК В ОБРАЩЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ АППАРАТУРЫ, ПРОШЕДШЕЙ ПОВЕРКУ С ОТРИЦАТЕЛЬНЫМ РЕЗУЛЬТАТОМ.

8 Сокращения и обозначения

С_о - электрическая емкость пьезоэлемента;

fr - частота резонанса;

fa - частота антирезонанса;

Rr - сопротивление пьезоэлемента на частоте резонанса (динамическое); tg5 - тангенс угла диэлектрических потерь;

АС 8_С - абсолютная погрешность измерения емкости;

&tg8 3_tg5 - абсолютная погрешность измерения тангенса угла диэлектрических потерь;

8fr 8f_r - относительная погрешность измерения частоты резонанса;

8fa 5f_a - относительная погрешность измерения частоты антирезонанса;

8R 5_КсГотносительная погрешность измерения сопротивления пьезоэлемента на частоте резонанса;

СИ - средства измерения.

С1 I R1

/

0 Х7

0 Х8

Формат А4