Методика поверки «ГСИ. Виброанализаторы-регистраторы портативные ВИБРАН» (МП-03-2019-20)

СОГЛАСОВАНО

.А. Губайдуллин

J -

02   2020 г.

Генеральный директор ООО «НПП «Интерприбор»

УТВЕРЖДАЮ

^jM.o. директора ^Й-РБУ «ЧеЛябин „         м/

^Лля —--Т—

тов/тЩ2 „г \ 0 2 *' * У / У s /

Государственная система обеспечения единства измерений

ВИБРОАНАЛИЗАТОРЫ-РЕГИСТРАТОРЫ ПОРТАТИВНЫЕ ВИБРАН

Методика поверки

Челябинск 2020 г.

Настоящая методика распространяется на виброанализаторы-регистраторы портативные ВИБРАН (далее - приборы) и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверок, а также определении суммарной погрешности при работе прибора с виброизмерительными датчиками.

Допускается периодическая поверка прибора в случае его использования для измерений меньшего числа величин или на меньшем числе пределов измерений на основании письменного заявления их владельца.

Интервал между поверками - 1 год.

При поверке выполняют операции, представленные в таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки

Если при проведении любой операции поверки получены отрицательные результаты, поверку прекращают, прибор признают непригодным к эксплуатации.

При проведении поверки и определении суммарной погрешности при работе прибора с виброизмерительными датчиками (приложение Б) используют средства измерений и вспомогательное оборудование, предоставленные в таблице 2.

Таблица 2 - Средства. измерений и вспомогательное оборудование

• 2.1  Допускается использование других средств измерений и вспомогательного оборудования, обеспечивающих определение метрологических характеристик с требуемой точностью.

• 2.2 Эталоны единиц величин должны иметь действующие положительные результаты аттестации или поверки. Средства измерений, применяемые при поверке, должны иметь действующие положительные результаты поверки.

К проведению поверки приборов допускается инженерно-технический персонал со среднетехническим или высшим техническим образованием, имеющим опыт работы с радиотехническими установками, ознакомленный с руководством по эксплуатации и настоящей методикой, и аттестованный в качестве поверителя.

• 4.1 При Приведении нииерки должны быть соблюдены все требованбя тихники безопасности, предусмотренные документом «Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок» ПОТ Р М-016-2001,          РД 153-34.0

03.150-00 (с изменениями и дополнениями), а также требования безопасности, указанные в технической документации на применяемые эталоны и исдомягатннбтон оборудование.

При дрниедетил поверки должны соблюдаться следующие условия:

Поверитель должен изучить руководства по эксплуатации на поверяемое средство измерений и используемые средства поверки.

Перед проведением операций поверки необходимо:

-проверить комплектность прибора;

-проверить комплектность средств поверки, заземлить и включить питание заблаговременно перед очередной операцией поверки (в соответствии со временем установления рабочего режима, указанным в РЭ).

• 7.1 Внешний осмотр

При проведении внешнего осмотра проверить:

• - сохранность пломб;

• - чистоту и исправность разъемов и гнезд;

• - наличие маркировки;

• - отсутствие механических повреждений.

Результат внешнего осмотра считают положительным, если серийный номер соответствует указанному в паспорте, маркировка и надписи на корпусе соответствуют эксплуатационной документации, отсутствуют дефекты и механические повреждения. При невыполнении этих требований поверка прекращается, прибор бракуется.

• 7.2 Опробование

Опробование включает проверку питания, обмена между прибором и компьютером по кабелю USB из комплекта поставки (прием данных после выполнения измерений), запуск режима измерений. Провести подготовку прибора к работе согласно и. 6 РЭ.

Идентификационные данные программного обеспечения на дисплее прибора должны совпадать с идентификационными данными, указанными в описании типа.

Результаты поверки считают положительными, если при выполнении п. 7.2 не выявлено несоответствий.

• 7.3 Определение неравномерности амплитудно-частотной характеристики в рабочем диапазоне частот

Определение неравномерности амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) прибора в рабочем частотном диапазоне проводится путем измерений сигнала 2500 мВ (среднего квадратического значения (СКЗ) напряжения), подаваемого на вход прибора, при этом стабильность напряжения при переключении частот на генераторе контролируется по мультиметру 34460А (далее вольтметру). Неравномерность амплитудно-частотной характеристики определяется относительно базовой частоты 160 Гц. Частоты подаваемых сигналов приведены в таблице 3.

Для проверки неравномерности АЧХ прибора в рабочем диапазоне частот необходимо произвести следующие операции:

а) собрать схему, приведенную на рисунке 1 (Приложение А);

б) включить питание вольтметра и установить следующий режим работы:

• - Range (управление усилением) - АВТ. (автоматическое);

• - ACV (вид измеряемого сигнала) - VAC (переменное напряжение).

• - АС Filter (нижняя частота сигнала) - > 3 Hz;

в) включить генератор сигналов произвольной формы DG1022 (далее - генератор) и установить:

• - частоту 160 Гц,

• - уровень сигнала 2500 мВ,

• - выходной сигнал - синусоидальный;

г) включить прибор, выбрать пункт меню «Поверка» (перед началом измерений c.ic.oei сделать выдержку не менее 10 минут для выхода приборов в рабочий режим);

д) в меню «Поверка» установить:

• - в пункте «Изм.параметр» - «U, А»;

• - в пункте «Диап.частот» - «1000 Гц»;

• - в пункте «Усиление» - «0 дБ»;

• - в пункте «Коэфф.датчика» - «10,00».

е) перевести прибор в режим измерений нажатием клавиши «М».

ж)  повторным нажатием клавиши «М» произвести измерение напряжения, соответствующего частоте 160 Гц.

з) устанавливая частотные поддиапазоны прибора и значения частоты генератора согласно таблице 3, произвести измерений для всех указанных в таблице 3 сочетаний.

Таблица 3 - Значения частоты сигналов, подаваемых с генератора для проверки частотных поддиапазонов и неравномерности АЧХ прибора__________________________________ ..................

Рассчитать относительные отклонения yBfi, % по формуле (1) для всех измеренных согласно таблице 3 значений частоты.

Гв,1=^-100                       П>

где Ув/i - относительное отклонение АЧХ прибора, %;

Uu - значение напряжения, измеренное прибором, В;

иф- показание прибора на частоте 160 Гц, В.

За неравномерность АЧХ прибора Yf, %, принимают максимальное значение, вычисленное по формуле:

УГ=(увл)тах                            U)

Результаты поверки считаются положительными, если величина относительной погрешности неравномерности АЧХ в рабочем диапазоне частот находится в пределах ±2 %.

• 7.4 Определение основной относительной погрешности и диапазона измерений СКЗ напряжения переменного тока в рабочем диапазоне амплитуд и частот

Определение основной относительной погрешности и диапазона измерений СКЗ напряжения переменного тока в рабочем диапазоне амплитуд и частот включает проверку предельных и среднего значений измеряемого параметра. Проверка проводится на граничных и средней частотах диапазонов «100 Гц» и «1000 Гц» («10000 Гц») путем подачи максимальных, средних и минимальных уровней сигнала с генератора. Данные для проверки приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Проверка предельных значений СКЗ напряжения, измеряемых прибором

Для проверки диапазона измерений СКЗ напряжения требуется:

• 7.4.1 Для проведения измерений при уровне искз=3000 мВ и Uck3=1500 мВ, собрать схему согласно рисунку 1 (Приложение А), установить частоту и напряжение генератора согласно таблице 4. Установить на приборе соответствующий диапазон рабочих частот. Установить усиление сигнала «О дБ». Произвести измерений для всех пунктов таблицы 4 для уровня сигнала с генератора 3000 мВ СКЗ и 1500 мВ СКЗ.

• 7.4.2 Для проведения измерений при уровне Uck3=0,4 мВ собрать схему с аттенюатором 40 дБ, согласно рисунку 2 (Приложение А), установить частоту и напряжение генератора согласно таблице 4. Установить на приборе соответствующий диапазон рабочих частот.

Установить усиление сигнала «40 дБ». Произвести измерений для всех пунктов таблицы 4 для уровня сигнала с генератора 0,4 мВ СКЗ.

Рассчитать погрешности измерений предельных значений напряжения У вы , %, по формуле (3) для всех значений, полученных в результате измерений прибором при подаче U₃ на вход согласно таблицы 4

Нш =     -100                             (3)

где У вы * относительная погрешность измеряемого прибором СКЗ напряжения. %:

U_n - значение напряжения, измеренное прибором, В;

U₃- показания вольтметра на входе прибора, В.

За погрешность измерений СКЗ напряжения в рабочем диапазоне амплитуд и частот у и

, %, принимают максимальное значение, вычисленное по формуле (4):

Результаты поверки считаются положительными, если величина основной относительной погрешности измерений СКЗ напряжения переменного тока в рабочем диапазоне амплитуд и частот находится в пределах ±2 %.

• 7.5 Определение основной относительной погрешности измерений СКЗ виброскорости, амплитуды виброперемещения, амплитуды виброускорения и диапазона измерений значений амплитуды виброускорения, СКЗ виброскорости, амплитуды виброперемещения

Определение основной относительной погрешности СКЗ виброскорости, амплитуды виброперемещения, амплитуды виброускорения и диапазона измерений значений амплитуды виброускорения, СКЗ виброскорости, амплитуды виброперемещения заключается в проверке значений параметров в диапазоне измеряемых величин.

Производится измерение значений при заданном коэффициенте преобразования. Данные для определения основной погрешности в рабочем диапазоне измерений приведены в таблице 5.

Таблица 5 - Определение основной относительной погрешности измерений СКЗ виброскорости, амплитуды виброперемещения, амплитуды виброускорения и диапазона измерений значений амплитуды виброускорения, СКЗ виброскорости, амплитуды виброперемещения

В диапазоне частот от 5 до 100 Гц проверка вибропараметров при частоте генератора 60 Гц; от 5 до 1000 Гц проверка вибропараметров при частоте генератора 600 Гц;            от

25 до 10000 Гц проверка виброускорения и виброскорости при частоте генератора 6000 Гц.

• 7.5.1 В меню установить коэффициинт ппеоббааоввния 10 мВ/(м- с"²).

• 7.5.2 Произвести измерений виброу<^!^(^}^с^ш^;^, вибр^ос1^(^{^(^(^^и и виброперемещения при установках гвивеаттеа и прибора, указанных в таблице 5. Для эттгт выполнить тписаииыя иижв операции.

  

  стттветс! неннт

В меню «Диап.часттт» выбрать пет^и^руемыми клавишами режим измерений «100 Гц», «1000 Гц» и «10000 Гц».

• 7.5.3 Выббагт пууик « Изм.гIapемeвт» и нажатиие на с оттсувстсуюцщю пуегpеммибрднаю клавишу Я® устантуить режим измерений вббртпартметроy «U, А».

• 7.5.4 Войти в йсжим намаpениH набйтитж нлaнтшy «М», для. начали тгIтлаоУн повтоппо нажать клавишу «М». Пртбзтйдяc тбрабтика и вычбсленбя перотй пары «ибртпараметртв - СКЗ напряжения сигнала (искз) и амплитуды «бброускоеяабя (А). В ткня тcтбетзется спякг’р сигнала. СКЗ напряжения сигнала (искз) и амплитуды ви6ртусктряиия (А).

• 7.5.5 Вверти ппукк «Изм. путемeви» и натжа'ием ни coотc«вcтcyющyю пуегpеммибеeем'Ю клавишу в® устаноyбть режим измерений Уббртпаетмвтетв «V, S».

• 7.5.6 Войти в режим ремеренн^ ааржатинм на илавнаабу «М», для начдля иаеалааии ирв-гоиио нажать клавишу «М». Uртбзтйдет тбрабтика и вычисление первтй пары «ббртуартметро« - СКЗ вббртсктртсcб (Ускз) и амплитуды «ббетуеееиящеабя (S). В ткне птяоятся значения С КЗ вибртсктртсти (Ускз) и амплитуды вббртуееемещвабя (S). Втследующие нажатия клавиши «М» запускают циклы вычисления птоттрнт. Ыозврат в меню «Шверка» осдщвствляеcся нажатием клавиши «F».

Сравнить ^лученные значения амплитуды! вбброусутрвнбя, СКЗ Уббртсутросcб и амплитуды вбброуеремященбя ст значениями, выебсленнымб пт стттветствдющбм фтрмдлам:

—^106

где Uex - СКЗ птдтyтемогт на охтд прббтрт напряжения, мВ,

f - частота сигнала, птдаyтвмтгт с генератора, Гц, к - утэффбцбвнт уретбртзовтнбя, мВ/(м с'²)

А - амплитудите значение тттбртжаемогт прббором вббртдсутреибя, м/с2, Ускз - тто6ртжтямтя прибтртм значение СКЗ «ббетсуоетсcб. мм/с.

S-от^бражаемте урббтртм значение амплитуды «бброуяеяия^щянея, мкм.

Рассчитать значения п^решитсти измерений амплитуды вббродсутрвибя (А), СКЗ вббртсутртстб (Ускз) и амплитуды вббртпеевмвщвнбя (S) пт Фтрмуля, %:

5* = ^д*-100                              (8)

^хд где Хп - птутзанбя прббтра для вббртптртметртв (А), (Ускз) и (5);

Хд-расчетные значения вбброутрамвтроy (А), (Ускз) и (S) для соотввтствдющей частоты и напряжения.

За птгряшность измерений СКЗ вббросутртстб, амплитуды вббетуервмещенбя, амплитуды вббртдсутеенбя 8вп, %, принимают максимальнте значение, вычислените пт формдле: 8ыв=(5Хиах                                    (9)

Результаты поверки считаются положительными, если величина основной относительной погрешности в диапазоне измерений виброскорости, виброперемещения, виброускорения находится в пределах ±2 %.

7.6. Определение основной относительной погрешности измерений СКЗ виброскорости, амплитуды виброперемещения, амплитуды виброускорения при доверительной вероятности 0,95 в рабочем диапазоне амплитуд и частот

Для прибора ВИБРАН-3 погрешности вычисляются для каждого канала

• 7.6.1 Основная относительная погрешность измерений прибором вибропараметров, при доверительной вероятности 0,95, 5_Ип %, определяется по формуле:

Фип = ±1»1 х д/Ут З" Уц 4- ^вп + ^впт                      (Ю)

где 5ип - основная относительная погрешность измерений вибропараметров прибором, %;

У р - значение неравномерности АЧХ измерительного прибора, полученное в соответствии с п. 7.3, %;

У и - значение погрешности измерений СКЗ напряжения в рабочем диапазоне амплитуд и частот, полученное в соответствии с п. 7.4;

5вп - значение погрешности вычисления вибропараметров, полученное в соответствии с п.

7.5, %;

5впт - границы погрешности вольтметра переменного тока, %.

Результаты поверки считаются положительными, если величина основной относительной погрешности находится в пределах ±3,5 %.

Для прибора ВИБРАН-3 по пунктам 7.3, 7.4, 7.5 проверка осуществляется одновременно для четырёх каналов

• 8.1 ООфрмленни резууьттттв ппоерки ппоииводдтся в соооветсттиис треббввннями Приказа Минпромторга РФ от 2 июля 2015 года № 1815 «Об урвержденки Порядка проведения пвверaк средств измеирнтй, вирбования к знаку повеиак и содержанию свидетельства о повеиие».

При положительных результатах знак поверки в виде клейма или наклейки наносится на свкдетзеьствв о повтркз и (или) в руководство по эксплуатации

• 8.2 В случае отрицательных извуетстсве пвезкат еыдазсяя твезщзнте о нзllетгo;^llocтll в сооввзвствии с Pриктвол Минпромторга РФ от 2 июля 2015 года № 1815 «Об уввзрждзнтт Порядка проееденкя поверии средств измеиений, визбования к знаку повзики и содержанию явидетельярва о повтркз».

Рисунок 1 - Блок-схема для проверки характеристик прибора (н.п. 7.3. 7.4.1. 7.5)

Рисунок 2 - Блок-схема для проверки характеристик прибора (п.п. 7.4.2)

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Определение основной относительной погрешности измерений СКЗ виброскорости, амплитуды виброперемещения, амплитуды виброускорения прибором в комплекте с вибропреобразователем, при доверительной вероятности 0,95 в рабочем диапазоне амплитуд и частот проводится для всех вибропреобразователей, входящих в комплект прибора.

Б.1 Определение действительного значения коэффициента преобразования вибропреобразователя в комплекте с прибором.

Собрать схему согласно рисунка 3 (Приложение Б), включить виброустановку и прибор (время прогрева не менее 10 минут).

Установить на стенде режим измерений ускорения:

• - частота 160 Гц,

-ускорение 10м/с² (СКЗ).

В приборе ВИБРАН выбрать следующие режимы:

• - меню «Поверка», «Изм. парам.», выбрать «U, А»;

• - меню «Диап.частот» выбрать 1000 Гц;

• - меню «Усиление» - 0 дБ;

• - меню «Коэф. датчика» - ввести коэффициент преобразования Кпр=1 мВ/(м -с’2);

• - произвести измерение виброускорения.

Действительное значение коэффициента преобразования Кд,  мВ/(мс"2) для

вибропреобразователя определить по формуле: где Аизм - измеренное прибором ускорение, м/с2;

Аскз - виброускорение, установленное на виброустановке, м/с2;

Кпр - устанавливаемый в приборе коэффициент преобразования датчика, мВ/(м -с’2). После вычисления коэффициента преобразователя необходимо записать полученное значение в память прибора (меню ПАРАМЕТРЫ - ТИП ДАТЧИКА).

Б.2 Определение основной относительной погрешности прибора в комп лекю с вибропреобразователем в рабочем диапазоне амплитуд

Собрать схему согласно рисунка 3 (Приложение Б), включить виброустановку и прибор (время прогрева не менее 10 минут).

Установить на стенде режим измерений ускорения. В приборе ВИБРАН выбрать следующие режимы:

• - меню «Поверка», «Изм. парам.», выбрать «U, А» или «V, S» - согласно таблице Б.1:

• - меню «Диап.частот» выбрать 1000 Гц;

• - меню «Усиление» - 0 дБ;

• - меню «Коэф. датчика» - ввести коэффициент преобразования проверяемого датчика.

Произвести измерение амплитуды виброускорения, СКЗ виброскорости и амплитуды виброперемещения для всех пунктов таблицы Б. 1.

Основную относительную погрешность прибора в комплекте с вибропреобразователем в рабочем диапазоне амплитуд определяют не менее чем при пяти значениях частот, находящихся в пределах рабочего диапазона частот прибора. При этом два значения частоты должны бы и, н начале диапазона и два - в конце диапазона, а также обязательно наличие нижнего и верхнего значений частот рабочего диапазона.

Рассчитать погрешности измерений амплитуды виброускорения (А), СКЗ виброскорости (Ускз) и амплитуды виброперемещения (S) по формуле, %:

8^х _      . ₁₀0                                                  (Б .2)

^хд

где Хп- задаваемые значения для вибропараметров (А), (Ускз) и (S);

Хд- расчетные значения вибропараметров (А), (Ускз) и (S).

Собрать схему согласно рисунку 2 (Приложение А). Включить виброустановку и прибор (время прогрева не менее 10 минут).

Установить на стенде режим измерений ускорения. В приборе ВИБРАН выбран, режимы:

• - меню «Поверка», «Изм. парам.» выбрать U, А или V, S - согласно таблице Б.2;

• - меню «Диап.частот» - согласно таблице Б.2;

• - меню «Усиление» - 0 дБ;

• - меню «Коэф. датчика» - ввести коэффициент преобразования проверяемого датчика (значение паспортное).

Произвести измерение амплитуды виброускорения, СКЗ виброскорости и амплитуды виброперемещения для всех пунктов таблиц Б.2 и Б.З.

Относительную погрешность прибора в комплекте с вибропреобразователем в рабочем диапазоне частот определяют не менее чем при пяти значениях частот, находящихся в пределах рабочего диапазона частот прибора. 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.

Рассчитать погрешности вычисленных прибором для амплитуды виброускорения (А), СКЗ виброскорости (Ускз) и амплитуды виброперемещения (S) по формуле (Б.2).

Таблица Б.2___________________________________________________________________________

Примечание - Для приборов ВИБРАН модификации 2.1 и 3.1.

Таблица Б.З

Примечание - Для приборов Вибран-2.2, Вибран-3.2

За погрешность измерений СКЗ виброскорости, амплитуды виброперемещения, амплитуды виброускорения в комплекте с вибропреобразователем 5вп(А) и Звщр) , %, принимают максимальное значение относительной погрешности из п Б.2 и п Б.З, вычисленное по формуле:

8вП(Л)⁼(8^х)тах                                          (Б.З)

где 5вп(Л) - относительная погрешность измерений вибропараметров прибором в комплекте с вибропреобразователем в диапазоне амплитуд, %

8Bn(F)~(8^X)max

где Sbixf) - относительная погрешность измерений вибропараметров прибором в комплекте с вибропреобразователем в диапазоне частот, %.

Б.4 Определение основной относительной погрешности измерений СКЗ виброскорости, амплитуды виброперемещения, амплитуды виброускорения прибором в комплекте с вибропреобразователем, при доверительной вероятности 0,95 в рабочем диапазоне амплитуд и частот

Относительная погрешность измерений прибором СКЗ виброскорости, амплитуды виброперемещения, амплитуды виброускорения прибором в комплекте е вибропреобразователем, при доверительной вероятности 0,95, ^Э, %, определяется формулой: ⁵в^Э = ±1Д ^х ^⁵вп(л) ⁺ ^Bn⁽F^{) +} <ву                      ^(Б-⁵)

где 5д^Э - относительная погрешность измерений СКЗ виброскорости, амплитуды виброперемещения, амплитуды виброускорения прибором в комплекте с вибропреобразователем, %;

8вп(А) - относительная погрешность измерений СКЗ виброскорости, амплитуды виброперемещения, амплитуды виброускорения прибором в комплекте с вибропреобразователем в диапазоне амплитуд, %;

§Bn(F) - относительная погрешность измерений СКЗ виброскорости, амплитуды виброперемещения, амплитуды виброускорения прибором в комплекте с вибропреобразователем в диапазоне частот, %;

§ВУ - основная относительная погрешность виброустановки по виброускорению, %.

Полученные результаты оформляются протоколом произвольной формы.

Рисунок 3 - Схема поверки прибора в комплекте с вибропреобразователем

Лист 14, всего листов 14