Методика поверки «ГСИ. Преобразователи пьезоэлектрические серии 600» (РТ-МП-7183-441-2020)

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»)

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель генерального директора

Государственная система обеспечения единства измерений

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕРИИ 600 Методика поверки

РТ-МП-7183-441-2020 г. Москва

2020 г.

Настоящая методика распространяется на преобразователи пьезоэлектрические серии 600 (далее - преобразователи пьезоэлектрические), изготовленные РСВ Piezotronics, Inc., США, и устанавливает порядок и объем их первичной и периодической поверок.

Интервал между поверками 12 месяцев.

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

Если при проведении той или иной операции поверки получен отрицательный результат, дальнейшая поверка прекращается.

Таблица 1 - Операции поверки

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

Таблица 2 - Средства поверки

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

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

• 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 эксплуатационных документах применяемых приборов.

• 5.1. При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

температура окружающего воздуха (20 ± 5) °C;

относительная влажность воздуха не более 80 %.

• 6.1. Перед проведением поверки необходимо выполнить следующие операции:

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

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

подготовку, соединение, включение и прогрев средств поверки, регистрацию показаний и другие работы по поверке произвести в соответствии с РЭ на указанные средства поверки.

• 7.1. Внешний осмотр

При внешнем осмотре должно быть установлено соответствие преобразователей пьезоэлектрических следующим требованиям:

отсутствие видимых механических повреждений корпуса преобразователя пьезоэлектрического;

отсутствие внешних повреждений соединительного кабеля;

исправность крепежных приспособлений;

соответствие комплектности и маркировки РЭ.

В случае обнаружения несоответствия хотя бы по одному из вышеуказанных требований поверка прекращается.

Результаты внешнего осмотра считать удовлетворительными, если преобразователь пьезоэлектрический соответствует вышеперечисленным требованиям, комплектность полная.

• 7.2. Опробование

Для проведения опробования преобразователей пьезоэлектрических необходимо: подготовить преобразователь пьезоэлектрический к работе в соответствии с РЭ; разместить преобразователь пьезоэлектрический на рабочем месте, исключив перегибание соединительных кабелей;

подключить преобразователь пьезоэлектрический к входу усилителя измерительного Nexus мод. 2692 (далее - усилитель);

выход усилителя соединить с входом осциллографа цифрового «LeCroy WaveAce 2034» (далее - осциллограф);

слегка постукивая по корпусу преобразователя пьезоэлектрического, контролировать показания осциллографа, подключенного к выходу усилителя.

При изменении выходного сигнала синхронно с ударами преобразователь пьезоэлектрический признается работоспособным.

Результаты опробования считаются удовлетворительными, если для преобразователей пьезоэлектрических предусмотренная процедура опробования выполняется.

При неудовлетворительных результатах поверка прекращается и выписывается извещение о непригодности по установленной форме.

• 7.3. Определение отклонения коэффициента преобразования на базовой частоте 100 Гц

Для определения значения коэффициента преобразования преобразователя пьезоэлектрического на базовой частоте 100 Гц необходимо:

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

закрепить преобразователь пьезоэлектрический на измерительном столе виброустановки посредством шпильки;

подключить преобразователь пьезоэлектрический к входу усилителя;

выход усилителя соединить с входом мультиметром цифровым Agilent 34401А (далее -мультиметр);

воспроизвести на виброустановке вибрацию с частотой 100 Гц и пиковым значением виброускорения 14,1 м/с^{1 2};

вычислить коэффициент преобразования по формуле (1):

100

• -  воспроизвести на виброустановке пиковое значение виброускорения, равное 14,1 м/с². Данное значение виброускорения остается неизменным в каждой из десяти точек исследуемого диапазона частот, находящихся в пределах рабочего диапазона частот поверяемого преобразователя пьезоэлектрического. При этом два значения частоты должны быть в начале диапазона и два - в конце диапазона, а также обязательно наличие нижнего и верхнего значений частот рабочего 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 по формуле (3):

  

(3)

где K_BASE ~ измеренное значение коэффициента преобразования преобразователя пьезоэлектрического на базовой частоте 100 Гц, мВ/м • с^-2;

K_t - измеренное значение коэффициента преобразования преобразователя пьезоэлектрического в i-той точке диапазона частот, мВ/м • с^-2.

Результаты поверки по данному пункту считаются удовлетворительными, если неравномерность АЧХ не превышает значение, указанное в описании типа.

При неудовлетворительных результатах поверка прекращается и выписывается извещение о непригодности по установленной форме.

• 7.5. Определение нелинейности амплитудной характеристики

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

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

• -  осуществить подключение и закрепление преобразователя пьезоэлектрического в соответствии с п. 7.3.;

• -  воспроизвести на виброустановке вибрацию с частотой 100 Гц и пиковыми значениями виброускорений 0,15; 1,00; 14,10; 49,10; 98,00; 294,00 и 490,00 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 Ki - измеренный коэффициент преобразования в i-м эксперименте, мВ/м - с ²; К_ср - среднее значение коэффициента преобразования по формуле (5):

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

Результаты поверки по данному пункту считаются удовлетворительными, если нелинейность амплитудной характеристики не превышает значение, указанное в описании типа.

При неудовлетворительных результатах поверка прекращается и выписывается извещение о непригодности по установленной форме.

• 7.6. Определение относительного коэффициента поперечного преобразования

Для определения относительного коэффициента поперечного преобразования преобразователей пьезоэлектрических необходимо:

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

осуществить подключение и закрепление преобразователя пьезоэлектрического в соответствии с п. 7.3.;

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

закрепить поворотное устройство на вибрационном столе виброустановки;

• -  закрепить преобразователь пьезоэлектрический на поворотном устройстве посредством шпильки;

задать уровень виброускорения равный 70,5 м/с² на базовой частоте 100 Гц;

• -  после каждого /-ого измерения изменять положение преобразователя пьезоэлектрического на 30°, закрепляя его на поворотном устройстве;

рассчитать значение относительного коэффициента поперечного преобразования (К_/7) для каждого положения преобразователя пьезоэлектрического, соответствующего повороту вокруг оси чувствительности на 0, 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 240, 270, 300, 330° по формуле

(6):

Kbase

(6)

где Kbase ~ коэффициент преобразования преобразователя пьезоэлектрического на базовой частоте 100 Гц;

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

Результаты поверки по данному пункту считаются удовлетворительными, если относительный коэффициент поперечного преобразования преобразователя пьезоэлектрического не превышает значение, указанное в описании типа.

При неудовлетворительных результатах поверка прекращается и выписывается извещение о непригодности по установленной форме.

• 8.1. При положительных результатах поверки выдается свидетельство о поверке в соответствии с действующими правовыми нормативными документами. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке в виде наклейки или оттиска поверительного клейма.

• 8.2. При отрицательных результатах поверки, выявленных при внешнем осмотре, опробовании или выполнении операций поверки, выдается извещение о непригодности с указанием причин.

  

  Н.В. Голышак

Заместитель начальника лаборатории №441

ФБУ «Ростест-Москва»

¹

где U_eblx - значение напряжения, измеренное мультиметром, мВ;

а_вх - задаваемое на виброустановке значение виброускорения, м/с²

вычислить значение допускаемого отклонения коэффициента преобразования на базовой частоте по формуле (2):

²

где К_п  -  номинальное  значение  коэффициента  преобразования  преобразователя

пьезоэлектрического, мВ/м ■ с^-2;

Ki  -  измеренное  значение  коэффициента  преобразования  преобразователя

пьезоэлектрического, мВ/м • с^-2.

Результаты поверки по данному пункту считаются удовлетворительными, если пределы допускаемого отклонения коэффициента преобразования преобразователя пьезоэлектрического на базовой частоте 100 Гц не превышает значение, указанное в описании типа.

При неудовлетворительных результатах поверка прекращается и выписывается извещение о непригодности по установленной форме.

• 7.4. Определение неравномерности амплитудно-частотной характеристики

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

подготовить виброустановку в соответствии с п. 7.3.;

- осуществить подключение и закрепление преобразователя пьезоэлектрического в соответствии с п. 7.3.;