Методика поверки «ГСИ.ВИБРОУСТАНОВКА ПОВЕРОЧНАЯ 11076-S» (ЛТДВ.402152.003 МП)

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии Федеральное бюджетное учреждение «Государственный региональный центр стандартизации, метрологии и испытаний в Новосибирской области» (ФБУ «Новосибирский ЦСМ»)

Государственная система обеспечения единства измерений

ВИБРОУСТАНОВКА ПОВЕРОЧНАЯ 11076-S Методика поверки ЛТДВ.402152.003 МП

Новосибирск

2020 г.

• 1.1 Настоящая методика поверки устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок виброустановки поверочной 11076-S (далее - виброустановка).

Интервал между поверками - 1 год.

• 1.2 Перед началом проведения поверки необходимо ознакомиться с настоящей методикой, эксплуатационной документацией на виброустановку и средства измерений (СИ), используемые при проведении поверки.

• 2.1 Операции поверки виброустановки приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки

• 3.1 Средства поверки виброустановки приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Средства поверки

• 3.2 Все средства поверки должны иметь действующие свидетельства о поверке.

• 3.3 Подготовка средств поверки к применению производится в соответствии с их эксплуатационной документацией.

• 3.4 Допускается применение других средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемой виброустановки с требуемой точностью.

Поверку виброустановки должен проводить персонал, аттестованный в качестве поверителя СИ, имеющим опыт работы с аналогичным оборудованием, ознакомленный с инструкцией по эксплуатации поверяемой виброустановки и средств поверки.

При подготовке и проведении поверки необходимо соблюдать общие требования безопасности в соответствии с ГОСТ 12.3.019, «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» для установок напряжением до 1000 В

При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

• - температура окружающего воздуха, °C

  от 15 до 25

  не более 80

  от 94 до 106

  от 216 до 224

  от 49,5 до 50,5

• - относительная влажность воздуха, %

• - атмосферное давление, кПа

• - напряжение питания промышленной сети, В

• - частота переменного напряжения промышленной сети, Гц

Поверяемая виброустановка и средства поверки должны быть подготовлены к работе в соответствии с указаниями, приведёнными в их эксплуатационной документации.

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 8.1.1 При внешнем осмотре виброустановки должно быть установлено:

• - отсутствие механических повреждений корпуса, соединительных кабелей и электрических разъёмов;

• - соответствие комплектности и маркировки требованиям, установленным в технической документации на установку;

• - отсутствие загрязнений и выступающих заусенцев на контактирующих поверхностях акселерометров;

• - правильность монтажа виброустановки.

• 8.1.2 Результат поверки считается положительным, если установка соответствует требованиям технической документации и признаётся пригодной к применению, если выполняется п. 8.1.1.

• 8.2.1 Собирают схему в соответствии с рисунком 1.

  

  Рисунок 1 - Блок-схема виброустановки при опробовании

• 1 - генератор сигналов специальной формы GFG-3015;

• 2 - усилитель мощности LV-103;

• 3 - вибростенд с постоянным магнитным полем 11076;

• 4 - вибропреобразователь ускорения 8305;

• 5 - усилитель измерительный 2635;

• 6 - мультиметр 34401 А;

• 7 - виброметр цифровой портативный PDV-100;

• 8 - мультиметр цифровой 34461 А.

• 8.2.2  Вибропреобразователь ускорения 8305 закрепляют на вибростоле вибрационной установки таким образом, чтобы направление главной оси чувствительности вибропреобразователя совпадало с направлением колебаний вибростола.

• 8.2.3 Устанавливают виброметр цифровой портативный PDV-100 (далее - PDV-100) над вибростолом виброустановки и проводят его настройку в соответствии с руководством по эксплуатации.

• 8.2.4 Включают виброустановку в соответствии с требованиями руководства по эксплуатации и проверяют органы управления, регулирования и настройки.

• 8.2.5 Задают на виброустановке с помощью PDV-100 виброускорение 10 м/с² на частоте 160 Гц в течение двух минут. Измеряют с помощью вибропреобразователя ускорения 8305 в комплекте с усилителем измерительным 2635 и мультиметром 34401А (далее - встроенный виброметр) задаваемое виброускорение.

• 8.2.6 Задаваемое с помощью PDV-100 виброускорение определяют по формуле, м/с²

а = 2nfV,                                      (1)

где f — заданная частота вибрации 160 Гц;

V- виброскорость, измеренная с помощью PDV-100.

• 8.2.7  Результаты опробования считать положительными, если значение виброускорения, измеренное с помощью встроенного виброметра и значение виброускорения, измеренное с помощью PDV-100 не отличаются более, чем на 3 %.

• 8.3.1 Собирают схему, как показано на рисунке 1. Закрепляют на виброустановке вибропреобразователь встроенного виброметра и включают виброустановку.

• 8.3.2 Определение уровня вибрационного шума осуществляют по среднему квадратическому значению виброускорения а_ш, зафиксированному с помощью встроенного виброметра при включенной виброустановке, но при отсутствии сигнала возбуждения от задающего генератора виброустановки.

• 8.3.3 Уровень вибрационного шума<а_ш не должен превышать значения, указанного в технической документации на виброустановку.

• 8.3.4 Если измеренное с помощью встроенного виброметра значение а_ш превышает значение, указанное в технической документации на виброустановку, то поверку не проводят, виброустановку признают непригодной к применению и выдают извещение о непригодности к применению.

• 8.4.1 Собирают схему, как показано на рисунке 2. Закрепляют на виброустановке вибропреобразователь встроенного виброметра и включают виброустановку.

  

Рисунок 2 - Блок-схема виброустановки в режиме определения коэффициента гармоник

• 1 - генератор сигналов специальной формы GFG-3015;

• 2 - усилитель мощности LV-103;

• 3 - вибростенд с постоянным магнитным полем 11076;

• 4 - вибропреобразователь ускорения 8305;

• 5 - усилитель измерительный 2635;

• 6 - мультиметр 34401 А;

• 7 - измеритель нелинейных искажений автоматический С6-11;

• 8 - осциллограф цифровой запоминающий TDS 1002

• 8.4.2 Коэффициент гармоник виброускорения определяют в диапазоне частот на верхних пределах номинальных диапазонов виброускорения.

• 8.4.3 Подключают к выходу встроенного виброметра или измерительного усилителя измеритель коэффициента гармоник и анализатор спектра (режим БПФ осциллографа). Для наблюдения формы сигнала воспроизводимой вибрации к выходу встроенного виброметра подключают осциллограф.

• 8.4.4 С помощью задающего генератора виброустановки последовательно задают частоты возбуждения f равные значениям 1/3-октавного ряда в рабочем диапазоне частот, и измеряют коэффициент гармоник Кг.

• 8.4.5 На частотах выше 20 Гц измерения коэффициента гармоник проводить с помощью измерителя нелинейных искажений автоматического С6-11.

• 8.4.6 На частотах ниже 20 Гц допускается определять коэффициент гармоник с помощью разложения записанной реализации виброускорения в ряд Фурье на гармонические составляющие с помощью осциллографа TDS 1002, %

где Ci, С2, Сз, ... Cn - амплитуды 1-й, 2-й, 3-й, ... N-й гармонических составляющих разложения записанной реализации виброускорения в ряд Фурье.

• 8.4.7 Результаты измерений записывают в таблицу 3.

Таблица 3 - Результаты измерений коэффициента гармоник

• 8.4.8 Полученное значение коэффициента гармоник должно быть не более указанного в технической документации на виброустановку.

• 8.4.9 Если измеренное значение коэффициента гармоник превышает значение, указанное в технической документации на виброустановку, то виброустановку признают непригодной к применению и выдают извещение о непригодности к применению.

Примечание - Допускается признавать пригодной к применению виброустановку при превышении на отдельных частотах указанных в технической документации значений коэффициента гармоник Кг, (количество таких частот не должно превышать 10 % частот третьоктавного ряда рабочего диапазона частот виброустановки). При этом частоты, на которых значение коэффициента гармоник Кг превышает значение, указанное в технической документации на виброустановку, исключаются из диапазона рабочих частот виброустановки, о чем делается соответствующая запись на оборотной стороне свидетельства о поверке.

8.5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ПОПЕРЕЧНОГО ДВИЖЕНИЯ ВИБРОСТОЛА ВИБРОУСТАНОВКИ

• 1 - генератор сигналов специальной формы GFG-3015;

• 2 - усилитель мощности LV-103;

• 3 - вибростенд с постоянным магнитным полем 11076;

• 4 - преобразователь виброизмерительный 4321;

• 5 - трехпозиционный коммутатор;

• 6 - усилитель измерительный 2635;

• 7 - мультиметр 34401А.

• 8.5.2   Для определения относительного коэффициента поперечного движения Коп на столе виброустановки закрепляют в соответствии с требованиями РЭ трехкомпонентный акселерометр, входящий в комплект эталонного виброметра. Для удобства измерений три выхода трехкомпонентного акселерометра (a_z, а_у, а_х) рекомендуется соединять с помощью трехпозиционного коммутатора с измерительным усилителем.

• 8.5.3 Задают на виброустановке виброускорение a_z, равное 0,3 верхнего значения рабочего диапазона амплитуд для всех частот возбуждения f равных значениям 1/3-октавного ряда в рабочем диапазоне частот виброустановки, и последовательно отсчитывают показания виброметра в направлении а_у и а_х, перпендикулярном основному направлению движения стола виброустановки. Вычисляют относительный коэффициент поперечного движения К₀._п по формуле, %

  

(3)

• 8.5.4 Результаты измерений записывают в таблицу 4.

Таблица 4 - Результаты измерений относительного коэффициента поперечного движения

вибростола виброустановки (К_оп)

• 8.5.5 Полученные значения относительных коэффициентов поперечного движения вибростола виброустановки должны быть не более указанных в технической документации на виброустановку.

• 8.5.6 Если определённые по формуле (3) значения относительных коэффициентов поперечного движения вибростола виброустановки превышают значения, указанные в технической документации на виброустановку, то виброустановку признают непригодной к применению и выдают извещение о непригодности к применению.

Примечание - Допускается признавать пригодной к применению виброустановку при превышении на отдельных частотах указанных в технической документации значений относительного коэффициента поперечного движения К_о._п, (количество таких частот не должно превышать 10 % частот третьоктавного ряда рабочего диапазона частот виброустановки). При этом частоты, на которых значение относительного коэффициента поперечного движения К₀._п превышает значение, указанное в технической документации на виброустановку, исключаются из диапазона рабочих частот установки, о чем делается соответствующая запись на оборотной стороне свидетельства о поверке.

• 8.6    ОПРЕДЕЛЕНИЕ    ЗАВИСИМОСТИ    ПОГРЕШНОСТИ

• 8.6.1 Для определения зависимости погрешности виброустановки от времени непрерывной работы повторяют измерения по 8.4 и 8.5 в режиме воспроизведения виброускорения, равного 10 м/с² на частоте 160 Гц, после включения виброустановки и ее прогрева и через каждые два часа в течение шести часов времени работы виброустановки.

• 8.6.2  Полученные значения коэффициента гармоник Л? и относительного коэффициента поперечного движения К₀._п используют для определения погрешности виброустановки на базовой частоте после включения виброустановки и ее прогрева (8t=o) и через каждые два часа (St) в течение шести часов непрерывной работы. Погрешность виброустановки на базовой частоте при определении ее зависимости от времени непрерывной работы определяют по формулам, %:

<5баз.уст_г=0 = ±1Д     + У² + <5_В² + ^r(t=₀) ^{+ S}o.n(t=0)                (⁴)

⁵6a3.ycr_t = ±1Д     + У² + <5_В² + 5_r²_t) + 5₀²_n(_t)                        (5)

где 8о - относительная погрешность эталонных СИ, с помощью которых проводят поверку виброустановки, %;

у- неравномерность частотной характеристики вибропреобразователя ускорения 8305 в комплекте с усилителем измерительным 2635 в диапазоне частот от 10 до 3100 Гц, %, (так как измерения проводят на базовой частоте 160 Гц, неравномерность частотной характеристики принимают равной нулю);

Примечание - Встроенный в виброустановку вибропреобразователь ускорения в комплекте с усилителем измерительным поверяют на Государственном первичном специальном эталоне ГЭТ 58-2018 или на вторичном эталоне по документу МИ 1071-85 «Государственная система обеспечения единства измерений. Средства измерений параметров вибрации образцовые. Методика поверки» (при условии его демонтажа из виброустановки).

8_в - относительная погрешность мультиметра, входящего в состав встроенного виброметра, %, (определяют из свидетельства о поверке);

8r(t=o) - дополнительная относительная погрешность от наличия гармонических составляющих, %, определяемая по формуле

«r(t=0) = (Jl + Kr²(t=0) - 1) ■ 100,                             («)

где Kr(t=o) - значение коэффициента гармоник (относительные единицы), определенное в режиме воспроизведения виброускорения, равного 10 м/с² на частоте 160 Гц, после включения виброустановки и ее прогрева;

8r(t) - дополнительная относительная погрешность от наличия гармонических составляющих, %, определяемая по формуле

«г(0 = (J¹ + ^г(0 - 1) • 100,

где Kr(t> - значение коэффициента гармоник (относительные единицы), определенное в режиме воспроизведения виброускорения, равного 10 м/с² на частоте 160 Гц, через каждые два часа в течение шести часов времени работы виброустановки после включения виброустановки и ее прогрева;

b_o.n(t=0) - дополнительная относительная погрешность, вызванная наличием поперечного движения стола виброустановки, %, определяемая по формуле

где Ko.ni - значение относительного коэффициента поперечного движения стола виброустановки, %, определенное в режиме воспроизведения виброускорения, равного 10 м/с² на частоте 160 Гц, после включения виброустановки и ее прогрева;

К_п - относительный коэффициент поперечной чувствительности встроенного вибропреобразователя ускорения 8305, % (определяют из паспорта вибропреобразователя);

Ъ_о.п(1) - дополнительная относительная погрешность, вызванная наличием поперечного движения стола виброустановки, %, определяемая по формуле

_г      _ Ко.п2 Кп

^d°n(t) ^_ юо ’

где К_о.п2 - значение относительного коэффициента поперечного движения стола виброустановки, %, определенное в режиме воспроизведения виброускорения, равного 10 м/с² на частоте 160 Гц, через каждые два часа в течение шести часов времени работы виброустановки после включения виброустановки и ее прогрева;

• 8.6.3 По результатам вычислений 8/=о и 5, определяют значение дополнительной погрешности, вызванной нестабильностью работы виброустановки за время непрерывной работы 8„ по формуле, %

  |5t=o-5t|rnax

  ^t=o

  • 100,

  (10)

• 8.6.4 Вычисленное значение 8_Н используют при расчете в формуле (11).

• 8.7.1 Определение основной погрешности воспроизведения параметров вибрации виброустановки производят с вибропреобразователем ускорения 8305 в диапазоне частот от 10 до 3100 Гц (<^_CmS305) и с преобразователем виброизмерительным 4371 в диапазоне частот от 3100 до 5000 Гц (ёу_Ст4371).

• 8.7.2  Основную погрешность виброустановки 8у_Ст8305 при доверительной вероятности 0,95 вычисляют по формуле, %

^уст8305 ~ ±1,17^о + У² +   + 5² + 5²_п + 5²              (И)

где - относительная погрешность эталонных СИ, с помощью которых проводят поверку виброустановки, %;

у- неравномерность частотной характеристики вибропреобразователя ускорения 8305 в комплекте с усилителем измерительным 2635 в диапазоне частот от 10 до 3100 Гц, %, (определяют из свидетельства о поверке);

Зв - относительная погрешность мультиметра, входящего в состав встроенного виброметра, %, (определяют из свидетельства о поверке);

Зг - дополнительная относительная погрешность от наличия гармонических составляющих, %, определяемая по формуле

8_Г = (V1 + Л? - 1) • 100,                               (12)

где Аг- максимальное значение коэффициента гармоник (относительные единицы) в диапазоне частот от 10 до 3100 Гц, определенное по 8.4;

S_{o n} - дополнительная относительная погрешность, вызванная наличием поперечного движения стола виброустановки в диапазоне частот от 10 до 3100 Гц, %, определяемая по формуле

Ко.п Кп

100 ’

где Ко.п - максимальное значение относительного коэффициента поперечного движения стола виброустановки в диапазоне частот от 10 до 3100 Гц, %, определенное по 8.5;

Зн - дополнительная относительная погрешность, вызванная нестабильностью виброустановки за время непрерывной работы, %, (при периодической поверке определяют из технической документации на виброустановку).

• 8.7.3 Основную погрешность виброустановки Зу_Ст4371 при доверительной вероятности 0,95 вычисляют по формуле, %

6уст4371 — ±1,1Л² + у² + 5² + 5² + <5²                   (14)

где Зо - относительная погрешность эталонных СИ, с помощью которых проводят поверку виброустановки, %;

у- неравномерность частотной характеристики преобразователя виброизмерительного 4371 в комплекте с усилителем измерительным 2635 в диапазоне частот от 3100 до 5000 Гц, %, (определяют из свидетельства о поверке);

З_в - относительная погрешность мультиметра, входящего в состав встроенного виброметра, %, (определяют из свидетельства о поверке);

Зг - дополнительная относительная погрешность от наличия гармонических составляющих, %, определяемая по формуле:

8_Г = (J1 + К? - 1) • 100,                               (15)

где Кг - максимальное значение коэффициента гармоник (относительные единицы) в диапазоне частот от 3100 до 5000 Гц, определенное по 8.4;

So n - дополнительная относительная погрешность, вызванная наличием поперечного движения стола виброустановки в диапазоне частот от 3100 до 5000 Гц, %, определяемая по формуле:

Ко.п Кп

где Ко п - максимальное значение относительного коэффициента поперечного движения стола виброустановки в диапазоне частот от 3100 до 5000 Гц, %, определенное по 8.5.

• 8.7.4 Основная погрешность виброустановки не должна превышать значений, указанных в технической документации на виброустановку.

• 8.7.5 Если основная погрешность установки превышает значения, указанные в технической документации на виброустановку, то виброустановку признают непригодной к применению и выдают извещение о непригодности к применению.

• 8.8.1 Рабочие диапазоны параметров вибрации (виброускорение, виброскорость, виброперемещение), воспроизводимые (измеряемые) виброустановкой, определяют на основании измерений уровня вибрационных шумов по 8.3 и коэффициенту гармоник по 8.4.

• 8.8.2 Для определения наибольшего значения виброускорения, виброскорости, виброперемещения, воспроизводимого (измеряемого) виброустановкой, используют результаты определения коэффициента гармоник по 8.4. За максимальное значение виброускорения, виброскорости, виброперемещения, воспроизводимое (измеряемое) виброустановкой, принимают такое значение, при котором коэффициент гармоник виброускорения не превышает значения, установленного в технической документации на виброустановку.

• 8.8.3    За минимальное значение виброускорения, виброскорости, виброперемещения, воспроизводимого (измеряемого) виброустановкой, принимают такое значение, которое превышает уровень собственных шумов эталонного виброметра на 14 дБ (~ в пять раз).

• 8.8.4 Измеренные минимальное и максимальное значения воспроизводимых параметров вибрации (виброускорение, виброскорость, виброперемещение) должны соответствовать данным, указанным в технической документации на виброустановку.

• 8.8.5 Если измеренные минимальное и максимальное значения воспроизводимых параметров вибрации (виброускорение, виброскорость, виброперемещение) не соответствуют данным, указанным в технической документации на виброустановку, то виброустановку признают непригодной к применению и выдают извещение о непригодности к применению.

Примечание - Допускается признавать пригодной к применению виброустановку при уменьшении рабочего диапазона воспроизводимых параметров вибраций (но не более, чем на 20 % от диапазона, указанного в технической документации). При этом делается соответствующая запись о рабочем диапазоне воспроизводимых параметров вибраций на оборотной стороне свидетельства о поверке.

• 8.9.1 За рабочий диапазон частот принимают такой диапазон, в котором обеспечивается воспроизведение виброускорения, виброскорости, виброперемещения с основной погрешностью, не выходящей за пределы допускаемого значения, указанного в технической документации на виброустановку.

• 8.9.2 Основную погрешность виброустановки определяют по формулам (11), (14) в соответствии с требованиями 8.7.

• 8.9.3 Рабочий диапазон частот воспроизводимых параметров вибраций должен соответствовать данным, указанным в технической документации на виброустановку.

• 8.9.4  Если диапазон частот воспроизводимых параметров вибраций не соответствует данным, указанным в технической документации на виброустановку, то виброустановку признают непригодной к применению и выдают извещение о непригодности к применению.

Пр имечание - Допускается признавать пригодной к применению виброустановку при уменьшении рабочего диапазона частот воспроизводимых параметров вибраций (но не более, чем на 20 % от диапазона, указанного в технической документации). При этом делается соответствующая запись о рабочем диапазоне частот на оборотной стороне свидетельства о поверке.

• 9.1 Результаты измерений, полученные в процессе поверки, заносят в протокол произвольной формы.

• 9.2 Если виброустановка по результатам поверки признана пригодной к применению, выдают свидетельство о поверке установленной формы. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

• 9.3 Допускается в свидетельстве о поверке в разделе «Результаты поверки» записывать относительную погрешность для нескольких поддиапазонов частот, входящих в рабочий диапазон частот виброустановки.

• 9.4 Если виброустановка по результатам поверки признана непригодной к применению, выписывают извещение о непригодности к применению установленной формы с указанием причин непригодности.

Начальник отдела 57

ФБУ «Новосибирский ЦСМ»

Ведущий инженер по метрологии ФБУ «Новосибирский ЦСМ»

Ведущий инженер по метрологии

ФБУ «Новосибирский ЦСМ»

Методика поверки. ЛТДВ.402152.003 МП

Страница 13 из 13

ГСИ. Виброустановка поверочная 11076-S.