Методика поверки «Система измерительная для проведения теплопрочностных испытаний СТПИ-1» (СТПИ-1.МП)

УТВЕРЖДАЮ

Зам. директора по производственной метрологии ФГУП «ВНИИМС»

Система измерительная для проведения теплопрочностных испытаний СТПИ-1

Методика поверки

СТПИ-1.МП

г. Москва

2019 г.

Стр.

Принятые сокращения и условные обозначения

Введение

• 1      Способы поверки

• 2      Операции поверки

• 3      Средства поверки

• 4      Условия поверки

• 5      Требования безопасности

• 6      Подготовка к поверке

• 7      Проведение поверки

  • 7.1     Внешний осмотр

  • 7.2    Загрузка программного обеспечения

  • 7.3     Опробование

  • 7.4    Определение абсолютной погрешности измерения температуры.........

  • 7.5    Определение абсолютной погрешности ИК линейных перемещений ....

  • 7.6    Определение относительной погрешности ИК силы .

• 8      Оформление результатов поверки

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Настоящая методика поверки (далее МП) разработана в соответствии с требованиями РМГ 51-2002, Приказа Госстандарта №1815 и устанавливает порядок, методы и средства проведения первичной и периодической поверок системы измерительной для проведения теплопрочностных испытаний СТПИ-1, предназначенной для проведения теплопрочностных испытаний изделий. ИС является многоканальной измерительной системой, отнесенной установленным порядком к средствам измерений в сфере государственного регулирования единства измерений. Метрологическое обеспечение ИС осуществляется в соответствии с ГОСТ Р 8.596-2002. Методикой поверки предусмотрена возможность проведения поверки отдельных ИК и сокращение количества измеряемых величин, путем исключения из числа поверяемых одного или нескольких ИК.

ИС включает в себя три типа ИК, предназначенных для измерения следующих физических величин:

• - линейных перемещений;

• - силы;

• - температуры.

Периодичность поверки ИС - 1 раз в год.

• 1.1    В настоящей методике установлены два способа поверки:

• - комплектный способ для ИК линейных перемещений и силы;

• - комплектный и поэлементный способ для ИК температуры.

• 2.1    Операции поверки ИК приведены в таблице 1.

Таблица 1

Примечания:

• 1 Допускается поверка отдельных ИК и сокращение количества измеряемых величин, путем исключения из числа поверяемых одного или нескольких ИК с обязательным указанием этого в свидетельстве о поверке;

• 2 Допускается независимая поверка каждого ИК, в том числе после ремонта (в объеме первичной), с обязательным указанием об этом в свидетельстве о поверке системы.

• 3.1 При проведении поверки применяются средства, приведенные в таблице 2. Допускается применение средств поверки других типов, обеспечивающих определение метрологических характеристик ИК ИС с требуемой точностью.

Таблица 2

Продолжение таблицы 2

При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

В испытательном зале:

• - температура окружающего воздуха, °C....................................20± 10;

• - относительная влажность воздуха, %..............................от 20 до 75;

• - атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.).....от 96 до 106,7 (от 720 до 800).

В операторской комнате:

• - температура окружающего воздуха, °C.....................................20±5;

• - относительная влажность воздуха, %.....................................65±15;

• - атмосферное давление, кПа (мм рт ст).......от 96 до 106,7 (от 720 до 800).

Напряжение питания СИ и компьютеров:

• - напряжение питающей сети, В.............................................220±22;

• - частота питающей сети, Гц.....................................................50±1.

При проведении поверки необходимо соблюдать требования техники безопасности, предусмотренные «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», ГОСТ 12.1.019-79, ГОСТ 12.1.030-81, ГОСТ 12.1.038-82, ГОСТ 12.1.004-91 и инструкцией по безопасному выполнению работ.

К работе по выполнению поверки допускаются сотрудники из состава персонала, прошедшие обучение и аттестацию по технике безопасности и промышленной санитарии, ознакомленные с эксплуатационной документацией на ИС и рабочие эталоны.

• 6.1   Проверить наличие свидетельств о поверке (знаков поверки) рабочих эталонов.

• 6.2  Подготовить к работе средства поверки в соответствии с руководствами по эксплуатации.

• 6.3   Подготовить к работе ИС в соответствии с руководством по эксплуатации.

• 6.4  Проконтролировать параметры условий окружающей среды и записать данные в журнал и протоколы поверки.

• 6.5  Обеспечить качественную голосовую связь между операторской комнатой и испытательным залом.

• 7.1.1 Внешний осмотр проводиться визуально при отключенном напряжении питания ИС.

• 7.1.2 При проведении внешнего осмотра установить:

• - соответствие комплектности системы данным формуляра СТПИ-1.ФО;

• - отсутствие механических повреждений составных частей системы, неисправностей соединительных кабельных линий и разъемов, четкость фиксации органов коммутации и переключения;

• - правильность сборки и установки вспомогательных средств поверки.

• 7.2.1 Базовое программное обеспечение загружается при включении системы.

• 7.2.2 После загрузки базового программного обеспечения необходимо поочередно загрузить программы измерений линейных перемещений, температуры и силы. После этой процедуры проверить контрольные суммы исполняемых кодов вышеперечисленных программ по алгоритму, изложенному в СТПИ-1.РЭ.

• 7.2.3 Дальнейшая работа по проведению поверки проводится в соответствии с п.п.7.3 - 7.6 настоящей методики.

• 7.3.1 Подготовить ИС к измерениям в соответствии с руководством по эксплуатации.

• 7.3.2 Используя программное обеспечение для каждого из типов ИК, проверить:

• - возможность ввода калибровочных коэффициентов для ИК линейных перемещений и силы;

• - наличие установленных полиномов номинальной статической характеристики термопар;

• - изменение показаний на мониторе ИС для одного выбранного для каждой физической величины ИК при изменении значений физической величины на его входе.

• 7.3.3 Результаты опробования считать положительными, если выполнены условия п.7.3.2.

Для ИК в диапазоне температуры от 50 до 500 °C с термопреобразователями ПТН-1100 ХА:

• 7.4.1 Проведение поверки ИК температуры проводится в три этапа.

• 7.4.2 На первом этапе определяется отклонение НСХ термопреобразователей от нормированных в ГОСТ Р 8.585.

Отклонение НСХ термопреобразователей от нормированных в ГОСТ Р 8.585 определять по методике ГОСТ 8.338-2002 раздел 9 в точках: 50, 200, 400, 500 °C с использованием печи МТП-1200-4 с термометром сопротивления

Методика поверки СТПИ-1.МП ПТС-10М и термоэлектрическим преобразователем ППО. Измеренные значения термо-ЭДС (в мВ) и отклонения НСХ (абсолютную погрешность измерений) термопреобразователей (в °C) заносить в таблицу 2 Приложения А к настоящей методике.

• 7.4.3 На втором этапе провести определение абсолютной погрешности измерений напряжения постоянного тока, соответствующего значениям температуры по методике, изложенной в пунктах 7.4.4. - 7.4.9.

• 7.4.4 Собрать схему, приведенную на рисунке 1, отсоединив кабель, соединяющий термопреобразователи с предварительными усилителями MX 840 и подключив калибратор ИКСУ-200Ех к контактам первого ИК температуры в соответствии со схемами соединений, приведенными на правых боковых стенках минибоксов с предварительными усилителями.

  

Рисунок 1 - Схема поверки ПК напряжения постоянного тока, соответствующего установленным значениям температуры

• 7.4.5 Измерить значение температуры холодного спая (ХС) с помощью прибора комбинированного Testo 622.

• 7.4.6 Установить на калибраторе ИКСУ-200Ех значение термо-ЭДС (в мВ), соответствующее значению температуры 50 °C, с учетом поправки на термо-ЭДС от температуры ХС для термопреобразователей типа ТХА(К) по ГОСТ 3044-84.

• 7.4.7 Зафиксировать измеренное значение температуры на мониторе ПК и занести его значение в таблицу 3 Приложения А к настоящей методике.

• 7.4.8 Повторить действия по пунктам 7.4.6, 7.4.7 для значений температуры 200, 400 и 500 °C.

• 7.4.9 Повторить действия по пунктам 7.4.4, 7.4.8 для ИК с номерами от 2 до 16.

• 7.4.10 На третьем этапе рассчитать суммарную погрешность ИК температуры при значениях 50, 200, 400, 500 °C по формуле:

Дик ⁼ Д] + Дг                                        (О,

где Дик - суммарная абсолютная погрешность ИК температуры;

Д| - максимальная абсолютная погрешность термопреобразователя ПТН-1100 ХА (из 120 штук);

Д2 - максимальная абсолютная погрешность измерений напряжения постоянного тока, соответствующего значениям температуры (из 16 ИК).

• 7.4.11 Результат поверки считать положительным, если суммарная абсолютная погрешность ИК, рассчитанная по формуле (1) находится в допускаемых пределах: ±5 °C (для значений температуры 50 и 200 °C), ±10 °C (для значений температуры 400 °C), ±20 °C (для значений температуры 500 °C).

В противном случае система бракуется и направляется в ремонт.

Для ИК в диапазоне температуры от 50 до 1200 °C с термопреобразователями ТП-0198:

• 7.4.12 Проведение поверки проводится в три этапа.

• 7.4.13 На первом этапе проверить наличие действующих свидетельств о поверке на термопреобразователи.

• 7.4.14 На втором этапе повторить действия по пунктам 7.4.3 - 7.4.8 для значений температуры 50, 200, 400, 600, 1000 и 1200 °C для ИК с номерами от 17 до 32.

• 7.4.15 На третьем этапе повторить действия по пункту 7.4.10 для значений температуры 50, 200, 400, 600, 1000 и 1200 °C.

В качестве максимальной абсолютной погрешности термопреобразователей берутся их максимальные значения из протоколов поверки термопреобразователей ТП-0198 (16 штук) для значений температуры 50, 200, 400, 600, 1000 и 1200 °C.

Примечание - В случае отсутствия протокола поверки, значения максимальной погрешности берется из технической документации на термопреобразователь.

• 6.4.16 Результат поверки считать положительным, если суммарная абсолютная погрешность ИК для каждого поддиапазона измерений, рассчитанная по формуле (1), находится в допускаемых пределах: ±5 °C (для значений температуры 50 и 200 °C), ±10 °C (для значений температуры 400 °C), ±20 °C (для значений температуры 600 °C), ±25 °C (для значений температуры 1000 °C), ±30 °C (для значений температуры 1200 °C).

В противном случае система бракуется и направляется в ремонт.

• 6.4.17 Допускается поверка отдельных ИК температуры и сокращение количества измеряемых величин, путем исключения из числа поверяемых одного или нескольких ИК температуры с обязательным указанием этого в свидетельстве о поверке.

• 7.5.1 Собрать схему поверки согласно рисунка 2.

  

Рисунок 2 - Схема поверки ИК линейных перемещений

• 7.5.1.1     В диалоговом режиме выбрать ИК линейных перемещений.

• 7.5.1.2    Закрепить датчик линейных перемещений на держателе и установить его на металлическую плиту.

• 7.5.1.3     Поднимая шток датчика, укладывать концевые меры длины на плиту в наборе, соответствующем значениям: 0,5, 10, 20, 30, 40, 50, 70, 100 мм.

• 7.5.1.4     Считать показания с монитора компьютера и вычислить абсолютную погрешность ИК линейных перемещений по формуле:

  

Дик - Ai - Аг ,

где Дик - суммарная абсолютная погрешность ИК;

Ai - размер набора концевых мер длины;

Аг - измеренное значение.

• 7.5.1.5     Результат поверки считать положительным, если абсолютная

погрешность ИК находится в допускаемых пределах ±0,5 мм. В противном случае система бракуется и направляется в ремонт. Образец протокола поверки ИК линейных перемещений приведен в Приложении Б.

7.5.6 Допускается поверка отдельных ИК линейных перемещений и сокращение количества измеряемых величин, путем исключения из числа поверяемых одного или нескольких ИК линейных перемещений с обязательным указанием этого в свидетельстве о поверке.

• 7.6.1 Собрать схему поверки, приведенную на рисунке 3.

• 7.6.1.1     В диалоговом режиме выбрать ИК силы.

• 7.6.1.2    С помощью силовой арматуры соединить последовательно эталонный датчик силоизмерительный тензорезисторный и датчик силоизмерительный тензорезисторный ИК.

  //////

  

  к гидравлическому силовозбудителю ГС-100

  Рисунок 3 - Схема поверки ИК силы

• 7.6.1.3     Устанавливать с помощью гидравлического силовозбудителя по дисплею усилителя следующие значения силы:

• - 2,5, 3, 5, 8, 12,5 кН - для ИК диапазона 2,5 - 12,5 кН;

• - 2,5, 5, 10, 15, 25 кН - для ИК диапазона 2,5 - 25 кН;

• - 5, 10, 20, 35, 50 кН - для ИК диапазона 5-50 кН;

• - 10, 30, 60, 90, 125 кН - для ИК диапазона 10 - 125 кН;

• - 25, 50, 100, 200, 300 кН - для ИК диапазона 25-300 кН.

Примечание - В зависимости от измеряемых значений использовать эталонный датчики силоизмерительные тензорезисторные с диапазонами измерений от 2,5 до 25 кН или от 25 до 300 кН.

7.6.1.7     Результаты измерений фиксировать при прямом и обратном

нагружении поверяемого рабочего датчика силоизмерительного тензорези-сторного. Образец протокола поверки ИК силы приведен в Приложении В.

• 7.6.1.4    Рассчитать относительную погрешность ИК силы по формуле (3):

  

(3)

где Д - максимальная абсолютная погрешность ИК силы, равная F_3T -F_H3M и выбранная из двух значений (при прямом и обратном ходе);

F_3T - значение силы по показаниям на дисплее усилителя MDV 2555;

F_H3M - значение силы по показаниям монитора компьютера.

• 7.6.1.5 Рассчитать относительную погрешность рабочего датчика силоизмерительного тензорезисторного, возникающую вследствие гистерезиса по формуле (4):

8_Г = ^гн-^рв_ . ₁₀₀о_/о? Fot

где F_H - значение силы при прямом нагружении;

F_B - значение силы при обратном нагружении.

• 7.6.1.6 Рассчитать суммарную погрешность по формуле (5):

8v = <5 + S_r                                                                (5)

7.6.1.8     Результаты поверки считать положительным, если суммар

ное значение относительной погрешности ИК силы находится в допускаемых пределах ±3 %. В противном случае система бракуется и направляется в ремонт.

• 7.6.2 Допускается поверка отдельных ИК силы и сокращение количества измеряемых величин, путем исключения из числа поверяемых одного или нескольких ИК силы с обязательным указанием этого в свидетельстве о поверке.

• 8.6  Результаты поверки оформляются протоколами (Приложения А, Б, В).

• 8.7  При положительных результатах поверки оформляется свидетельство о поверке.

• 8.8  При отрицательных результатах поверки оформляется извещение о непригодности с указанием причин забракования и ИС направляется в ремонт.

Руководитель отд. 201

ФГУП «ВНИИМС»

Ведущий инженер отд. 201

ФГУП «ВНИИМС»

/

С.Н. Чурилов

Приложение А

(рекомендуемое)

Протокол поверки ПК температуры системы измерительной СТПИ-1

• 1.    Дата поверки ...

• 2.    Средства поверки:

Средства поверки приведены в таблице 1

Таблица 1

• 3.    Условия поверки

Температура окружающего воздуха, °C.....................................

Относительная влажность воздуха, %......................................

Атмосферное давление, кПа (мм рт ст).....................................

• 4.   Методика поверки

В соответствии с методикой СТПИ-1 .МП

• 5.   Результаты экспериментальных исследований

5. Результаты внешнего осмотра

5.2Результаты опробования

5.3 Результаты метрологических исследований

• 5.3.1 Отклонение НСХ термопар от нормированных в ГОСТ Р 8.585 при

ведены в таблице 2

Таблица 2

• 5.3.2 Погрешности электрической части ИК температуры приведены в таблице 3.

Таблица 3

• 5.3.3 Значения суммарных погрешностей приведены в таблице 4

Таблица 4

Приложение Б

(рекомендуемое)

Протокол поверки ПК линейных перемещений системы измерительной СТПИ-1

• 1.     Дата поверки ...

• 2.    Средства поверки:

Средства поверки приведены в таблице 1

Таблица 1

• 3.    Условия поверки

Температура окружающего воздуха, °C.....................................

Относительная влажность воздуха, %......................................

Атмосферное давление, кПа (мм рт ст).....................................

• 4.   Методика поверки

В соответствии с методикой СТПИ-1.МП

• 5.   Результаты экспериментальных исследований

  • 5.1 Результаты внешнего осмотра

  • 5.2 Результаты метрологических исследований

  • 5.3   Результат поверки считать удовлетворительным, если суммарная абсолютная погрешность ИК находится в пределах, указанных в таблице 2

Таблица 2

Приложение В

(рекомендуемое)

Протокол поверки ПК силы системы измерительной СТПИ-1

• 1.     Дата поверки ...

• 2.     Средства поверки:

Средства поверки приведены в таблице 1

Таблица 1

• 3.    Условия поверки

Температура окружающего воздуха, °C.....................................

Относительная влажность воздуха, %......................................

Атмосферное давление, кПа (мм рт ст).....................................

• 4.    Методика поверки

В соответствии с методикой СТПИ-1.МП

• 5.    Результаты экспериментальных исследований

  • 5.1   Результаты внешнего осмотра

  • 5.2   Результаты опробования

5.3 Результат поверки считать удовлетворительным, если суммарная относительная погрешность ИК находится в пределах, указанных в таблице 2, 3 Таблица 2

Таблица 3

18