Методика поверки «Виброустановки поверочные АТ-9000» (МП 204/3-13-2019)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ»

(ФГУП «ВНИИМС»)

СОГЛАСОВАНО

Заместитель директора

по производственной метрологии

Генеральный директор ООО «Альфатех»

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

г. Москва

2019

лист № 2 Всего листов 13 Настоящая методика распространяется на виброустановки поверочные АТ-9000 (далее виброустановки) и устанавливают методику их первичной и периодической поверок. Межповерочный интервал - 1 год.

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

Таблица 1 - Операции поверки

• 1.2 Средства измерений должны иметь действующие свидетельства о поверке.

• 1.3 Диапазоны средств измерений по амплитуде и частоте измеряемого параметра должны соответствовать требованиям, предъявляемым к измеряемому параметру виброустановки.

• 1.4 Верхний предел диапазона частот измерительного тракта, предназначенного для измерений коэффициента гармоник виброускорения (виброскорости или виброперемещения), должен быть не менее чем в три раза выше верхнего предела рабочего диапазона виброустановки.

• 1.5     Относительные коэффициенты поперечного преобразования вибропреобразователей, используемых при поверке, должны быть не более 0,3 измеряемого (номинального) значения коэффициента поперечных составляющих виброустановки.

• 1.6 При проведении поверки допускается применение средств измерений других типов, обеспечивающих определение метрологических характеристик с требуемой точностью.

• 1.7 Рекомендуемый состав поверочной виброустановки, на которой проводят поверки методом непосредственного сличения, и варианты крепления встроенного вибропреобразователя представлен в Приложении А.

При проведении поверки применяют средства измерений и вспомогательные устройства, в соответствии с методикой поверки МИ 1929 - 2007, а также приведенные в таблице 2.

Таблица 2 - Средства измерений

Допускается возможность проведения поверки для меньшего числа измеряемых величин (виброускорение, виброскорость, виброперемещение), а так же на меньшем поддиапазоне рабочих частот. Поверку виброустановок с вибростендами 396С10 и 396С11 в поддиапазоне частот св.20 до 5000 Гц, с вибростендами 4808, TV 51140 и TV 52120 в поддиапазоне частот св. 20 до 800 Гц проводить в полном объеме в соответствии с настоящей МП.

К проведению поверки виброустановки допускается инженерно-технический персонал со среднетехническим или высшим инженерным образованием, имеющим опыт работы с аналогичным оборудованием, ознакомленный с инструкцией по эксплуатации и аттестованный в качестве поверителя в установленном законом порядке.

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

4.2. При работе с измерительными приборами и вспомогательным оборудованием должны быть соблюдены требования безопасности, оговоренные в соответствующих технических описаниях и инструкциях по эксплуатации применяемых приборов.

• - температура окружающего воздуха.....................(23 ± 5) °C;

• - относительная влажность воздуха.......................не более 80 %;

• - атмосферное давление...........................................от 94 до 106 кПа.

• 6.1  Проверить наличие средств поверки, укомплектованность их технической документацией (ТД) и необходимыми элементами соединений.

• 6.2 Используемые средства поверки разместить, заземлить и соединить в соответствии с требованиями ТД на указанные средства.

• 6.3 Подготовка к поверке эталонных, рабочих и вспомогательных средств измерений должна соответствовать требованиям нормативных документов (далее - НД) на эти средства. Проверяют наличие свидетельств о поверке средств измерений, входящих в комплект виброустановки.

• 6.4 Для обезжиривания поверхности вибростола виброустановки и основания вибропреобразователя перед установкой его на вибростол виброустановки применяют спирт этиловый из расчета 5 г на один вибропреобразователь.

• 6.5 Проверяют наличие технической документации на поверяемую виброустановку и средства измерений, применяемые при поверке.

• 7 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 7.1.1 При проведении внешнего осмотра должно быть установлено:

• -  отсутствие механических повреждений корпуса, соединительных кабелей и электрических разъемов, влияющих на работоспособность виброустановки;

• -  соответствие комплектности и маркировки требованиям, установленным в Руководстве по эксплуатации (далее - РЭ) виброустановки;

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

• - наличие всех крепежных элементов;

• - резьбовые части электрических разъемов не должны иметь видимых повреждений;

• - правильность монтажа виброустановки.

• 7.1.2 В случае несоответствия виброустановки хотя бы одному из вышеуказанных требовании ее признают непригодной к применению, поверку не проводят и выдают извещение о непригодности.

Проверяют идентификационные данные программного обеспечения (ПО): наименование ПО, идентификационное наименование ПО, номер версии (идентификационный номер) ПО, цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода), алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО.

• 7.3 Опробование

• 7.3.1 Закрепляют на виброустановке вибропреобразователь эталонного виброметра ускорения (скорости, перемещения) (далее - эталонный виброметр). Включают эталонный виброметр в соответствии с РЭ на него.

• 7.3.2 Включают виброустановку в соответствии с требованиями РЭ и проверяют органы управления, регулирования и настройки.

• 7.3.3  Задают на виброустановке виброускорение с помощью встроенного в виброустановку виброметра (далее - встроенный виброметр) с помощью эталонного виброметра виброускорение приблизительно 10 м/с² на частоте 160 Гц в течение двух минут. Измеряют задаваемое виброускорение с помощью эталонного виброметра. Измеренное эталонным виброметром значение виброускорения не должно отличаться от задаваемого по встроенному виброметру на величину более 0,5 %.

• 7.3.4 Если измеренное с помощью встроенного виброметра значение виброускорения отличается от значения, полученного с помощью эталонного виброметра, более, чем на 0,5 %, то производят настройку виброустановки в соответствии с РЭ на нее.

• 7.4.1 Уровень вибрационного шума определяют в месте, предназначенном для установки поверяемого вибропреобразователя в процессе эксплуатации виброустановки.

• 7.4.2 Закрепляют на виброустановке вибропреобразователь эталонного виброметра и включают виброустановку. В рабочем диапазоне частот виброустановки применяют октавные полосовые фильтры со средними частотами поГОСТ 17168-82, на которые подают сигнал от эталонного виброметра.

• 7.4.3  Определение уровня вибрационного шума осуществляют по среднему квадратическому значению виброускорения А_Ш1, зафиксированному с помощью эталонного виброметра, в полосах октавных фильтров при включенной виброустановке, но при отсутствии сигнала возбуждения от задающего генератора виброустановки. Измеренные значения уровня вибрационного шума в полосах октавных фильтров записывают в таблицу 3.

Таблица 3

• 7.4.4 Уровень вибрационного шума в полосах частот Л_ш/не должен превышать 0,03 м/с².

• 7.4.5   Если любое измеренное с помощью встроенного виброметра значение А_Ш1 превышает значение, указанное в п. 7.4.4 на виброустановку, то поверку не проводят, виброустановку признают непригодной к применению и выдают извещение о непригодности.

• 7.5.1 Коэффициент гармоник виброустановки по виброускорению определяют в диапазоне частот на верхних пределах номинальных диапазонов виброускорения при номинальной нагрузочной массе и без нее.

• 7.5.2 Подключают к выходу встроенного виброметра ускорения виртуальный измеритель коэффициента гармоник и виртуальный цифровой осциллограф из программного комплекса управления поверочной виброустановкой (для наблюдения формы сигнала воспроизводимой вибрации).

Коэффициент гармоник допускается определять с помощью разложения записанной реализации виброускорения в ряд Фурье на гармонические составляющие:

лист № 6 Всего листов 13 где Л,Л2, Лз, ...Лу- амплитуды 1-й, 2-й, 3-й, ...N-й гармонических составляющих разложения записанной реализации виброускорения в ряд Фурье.

Результаты записать в таблицу 4.

Таблица 4

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

У.5.4 Максимальное значение коэффициента гармоник должно быть не более:

- для виброустановок поверочных АТ-9000 с вибростендами на воздушном

подшипнике 396С10 и 396С11

- для виброустановок поверочных АТ-9000 с вибростендами ТУ 51140 и ТУ 52120

• 7.5.5 Если измеренное значение коэффициента гармоник превышает значение, указанное в п. 7.5.4 на виброустановку, то виброустановку признают непригодной к применению и выдают извещение о непригодности.

Примечание - Допускается признавать пригодной к применению виброустановку при превышении на отдельных частотах указанных в паспорте значений коэффициента гармоникАУ» (количество таких частот не должно превышать 10 % частот третьоктавного ряда рабочего диапазона лист № 7 Всего листов 13 частот виброустановки). При этом частоты, на которых значение коэффициента гармоник К_г превышает значение, указанное в паспорте на виброустановку, исключаются из диапазона рабочих частот виброустановки, о чем делается соответствующая запись на оборотной стороне свидетельства о поверке.

• 7.6.1 Для определения относительного коэффициента поперечного движения К_ап на столе виброустановки закрепляют в соответствии с требованиями РЭ трехкомпонентный акселерометр. Три выхода трехкомпонентного вибропреобразователя (А_:, А_х и А_у) соединяют с каналами (АП, AI2, AI3) преобразователя напряжения измерительного аналого-цифрового модульного N1 USB-4431.

• 7.6.2 Задают на виброустановке амплитуду виброускорения А_:, равную 0,3 верхнего значения рабочего диапазона амплитуд, и последовательно отсчитывают показания виброметра в направлении А_х и А_у, перпендикулярном основному направлению движения стола виброустановки. Вычисляют относительный коэффициент поперечного движения К_оп по формуле:

  
  

  хЮ0%,

  (2)

Результаты измерений записывают в таблицу 5.

Таблица 5

7.6.3 Вычисленные значения относительных коэффициентов ^.„должны быть не более:

- для виброустановок поверочных АТ-9000 с вибростендами на воздушном подшипнике 396С10 и 396С11

- для виброустановок поверочных АТ-9000 с вибростендом 4808

- для виброустановок поверочных АТ-9000 с вибростендами ТУ 51140 и ТУ 52120

• 7.6.4 Если определенное по формуле (3) значение относительного коэффициента поперечного движения К_{о п} превышает значение, указанное в п. 7.6.3 на виброустановку, то виброустановку признают непригодной к применению и выдают извещение о непригодности.

Примечание - Допускается признавать пригодной к применению виброустановку при превышении на отдельных частотах указанных в паспорте 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 К_оп превышает значение, указанное в паспорте на виброустановку, исключаются из диапазона рабочих частот установки, о чем делается соответствующая запись на оборотной стороне свидетельства о поверке.

• 7.7.1  Рабочие диапазоны виброускорения, виброскорости и виброперемещения, воспроизводимые виброустановкой, определяют на основании измерений уровня собственных шумов по 7.4 и коэффициенту гармоник по 7.5.

• 7.7.2 Для определения наибольшего значения виброускорения, виброскорости, виброперемещения, воспроизводимого (измеряемого) виброустановкой, используют результаты определения коэффициента гармоник по 7.5. За максимальное значение виброускорения, виброскорости, виброперемещения, воспроизводимое виброустановкой, принимают такое значение, при котором коэффициент гармоник соответствующего параметра (виброускорения, виброскорости, виброперемещения) не превышает значения, установленного в паспорте на виброустановку.

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

• 7.7.4  Измеренные минимальное и максимальное значения воспроизводимых параметров (виброускорения, виброскорости, виброперемещения) должны соответствовать данным, указанным в РЭ на виброустановку.

• 7.7.5 Если измеренные минимальное и максимальное значения воспроизводимых параметров (виброускорения, виброскорости, виброперемещения) не соответствуют данным, указанным в паспорте на виброустановку, то виброустановку признают непригодной к применению и выдают извещение о непригодности.

  Примечание - Допускается признавать пригодной к применению виброустановку при

уменьшении рабочего диапазона воспроизводимых параметров вибраций (но не более, чем на 20 % от диапазона, указанного в паспорте). При этом делается соответствующая запись о рабочем диапазоне воспроизводимых параметров вибраций на оборотной стороне свидетельства о поверке.

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

• 7.8.2 Основную погрешность виброустановки определяют по формуле (3) в соответствии с требованиями 7.9.

• 7.8.3 Рабочий диапазон частот воспроизводимых параметров вибраций должен соответствовать данным, указанным в паспорте на виброустановку.

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

  Примечание - Допускается признавать пригодной к применению виброустановку при

уменьшении рабочего диапазона частот воспроизводимых параметров вибраций (но не более, чем на 20 % от диапазона, указанного в паспорте). При этом делается соответствующая запись о рабочем диапазоне частот на оборотной стороне свидетельства о поверке.

7.9.1. Основную погрешность виброустановки §_уст в зависимости от частоты при доверительной вероятности 0,95 вычисляют по формуле

где 5_О - относительная погрешность эталонных СИ на соответствующих частотах (в диапазоне частот), с помощью которых проводят поверку виброустановки, %;

5_Г- погрешность определения амплитудно частотной характеристики, встроенного вибропреобразователя в комплекте с согласующим усилителем на соответствующих частотах (в диапазоне частот), %, (определяют из свидетельства о поверке);

Примечание — Встроенный в виброустановку вибропреобразователь в комплекте с согласующим усилителем поверяют на государственном специальном эталоне ГЭТ 58-84 или на

лист№ 10 Всего листов 13 вторичном эталоне по [2] (при условии его демонтажа из виброустановки). При невозможности демонтажа встроенного в виброустановку вибропреобразователя его метрологические характеристики определяются на виброустановке методом сличения с эталонным виброметром по [1].

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

8_г - дополнительная относительная погрешность от наличия гармонических составляющих на соответствующих частотах (в диапазоне частот), %, определяемая по формуле ,5.= (^1 + ^-1). 100%,

где Кг - максимальное значение коэффициента гармоник, определенное 7.5;

5_ОЛ - дополнительная относительная погрешность, вызванная наличием поперечного движения стола виброустановки на соответствующих частотах (в диапазоне частот), %, определяемая по формуле

К • к

• 8 = ^{оп п}, ^оп 100

где К_оп - значение относительного коэффициента поперечного движения стола виброустановки на соответствующих частотах (в диапазоне частот), %, определенное 7.6;

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

5_Н - дополнительная относительная погрешность, вызванная нестабильностью виброустановки за время непрерывной работы на соответствующих частотах (в диапазоне частот), %, (определяют из паспорта виброустановки).

• 7.9.2 Основная погрешность виброустановки на соответствующих частотах (в диапазоне частот) не должна превышать значений:

- для виброустановок поверочных АТ-9000 с вибростендами на воздушном подшипнике 396С10 и 396С11

- для виброустановок поверочных АТ-9000 с вибростендом 4808

- для виброустановок поверочных АТ-9000 с вибростендами ТУ 51140 и ТУ 52120

• 7.9.3 Если основная погрешность установки превышает значение, указанное в п.7.9.2 на виброустановку, то виброустановку признают непригодной к применению и выдают извещение о непригодности.

• 7.10.1  Для определения зависимости погрешности виброустановки от времени непрерывной работы повторяют измерения по 7.5 и 7.6 в режиме воспроизведения виброускорения на базовой частоте 160 Гц, равного 10 м/с², после включения виброустановки и ее прогрева и через каждые два часа в течение шести часов времени работы виброустановки (или времени непрерывной работы, указанного в паспорте на виброустановку) на соответствующих частотах (в диапазоне частот).

• 7.10.2  Вычисленные значения коэффициента гармоник Я", и относительного коэффициента поперечного движения К_ап используют для определения погрешности виброустановки после включения виброустановки и ее прогрева (8t=o) и через каждые два часа (5_t) в течение шести часов непрерывной работы (или времени непрерывной работы, указанного в паспорте на виброустановку) на соответствующих частотах (в диапазоне частот). Погрешность виброустановки при определении ее зависимости от времени непрерывной работы определяют по формулам:

= ±1,1 А^{2 + З}г ^{+ 3}> ⁺ <^(,.0) ⁺ й.0.0) >                         <⁶)

Я. =        +             +     ’                           ⁽⁷⁾

• 7.10.3 По результатам вычислений 8г=о и S, определяют значение дополнительной погрешности, вызванной нестабильностью работы установки за время непрерывной работы 5_Н на соответствующих частотах (в диапазоне частот) по формуле

1-100%,

• 7.10.4 Вычисленное значение 3„ используют при расчете в формуле (3).

• 8.1 Если виброустановка по результатам поверки признана пригодной к применению, выдают свидетельство о поверке установленной формы.

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

• 8.3 Если виброустановка по результатам поверки признана непригодной к применению, выписывают извещение о непригодности установленной формы.

  Зам. начальника отдела 204

  

  В.П. Кывыржик

Начальник лаборатории 204/3

г I

I

I

I

Блок подмагничивания

Блок - схема виброустановки поверочной АТ-9000

I

• [1] ГОСТ Р ИСО 16063 - 21 - 2013. Вибрация. Методы калибровки датчиков вибрации и удара. Часть 21. Вибрационная калибровка сравнением с эталонным преобразователем

• [2] приказ Госстандарта от 27 декабря 2018 г. № 2772 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерения виброперемещения, виброскорости, виброускорения и углового ускорения». Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений виброперемещения, виброскорости и виброускорения в диапазоне частот 0,1 - 20000 Гц