Методика поверки «Государственная система обеспечения единства измерений Датчики силоизмерительные тензорезисторные 1010AJC, 1010DKT, 1020AJC, 1020DKX, 1020DKY, 1032AJC» (MП 4.28.007-2018)
Федеральное государственное унитарное предприятие «ЦЕНТРАЛЬНЫЙ АЭРОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ имени профессора Н.Е. Жуковского»
ФГУП «ЦАГИ»УТВЕРЖДАЮ
ФГУП «ЦАГИ»
. Петроневич
2018 г.
отделения измерительной
Государственная система обеспечения единства измерений
Датчики силоизмерительные тензорезисторные 1010AJC, 1010DKT, 1020AJC, 1020DKX, 1020DKY, 1032AJCМЕТОДИКА ПОВЕРКИ
МП 4.28.007-2018
Инженер сектора № 3 НИО-7
г. Жуковский 2018
Настоящий документ разработан в соответствии с положениями рекомендации по межгосударственной стандартизации РМГ 51-2002 «Государственная система обеспечения единства измерений. Документы на методики поверки средств измерений. Основные положения», распространяется на датчики силоизмерительные тензорезисторные (далее - датчики) и устанавливает методику его первичной и периодической поверки.
Интервал между поверками - 12 месяцев.
1 Операции и средства поверки-
1.1 При проведении поверки должны быть выполнены следующие операции, указанные в таблице 1.
Таблица 1
Наименование операции |
Номер пункта документа по поверке |
Наименование и тип средства поверки; обозначение нормативного документа, регламентирующего метрологические и основные технические характеристики средства поверки |
1. Внешний осмотр |
4.1 |
- |
2. Опробование |
4.2 |
- |
3. Определение метрологических характеристик |
4.3.1-4.3.5 |
Машины силовоспроизводящие 3-го разряда по ГОСТ 8.640-2014; |
3.1 Оценка относительной погрешности датчика |
4.3.6 |
Вольтметр универсальный В7-78/1, Диапазон измерений ± 100 В. Абсолют, погреши. ±(0,000045Ux + 0,000006Unp) В |
Примечание - Допускается применять средства поверки, не приведенные в перечне, но обеспечивающие определение (контроль) метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.
2 Требование безопасностиПри проведении поверки соблюдают требования безопасности, указанные в эксплуатационной документации на поверяемые датчики, а также на используемое поверочное, испытательное и вспомогательное оборудование.
3 Условия поверки, подготовка к ней-
3.1 При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:
Температура воздуха, °C..................................................от 15 до 25
Изменение температуры в течение 1 часа, °C.......................не более 0,5
Относительная влажность воздуха, %.................................от 30 до 80
Напряжение сети переменного тока, В...................................... 220 ± 10
Частота сети, Гц......................................................................50 ± 1
-
3.2 Для надежного выравнивания температуры датчика и окружающего воздуха, датчик должен быть доставлен на место поверки не менее чем за 12 часов до ее начала.
-
3.3 Временные интервалы между двумя последовательными нагружениями должны быть по возможности одинаковыми.
-
3.4 Регистрировать показания следует не ранее, чем через 30 секунд от начала измерения силы.
-
4.1 Внешний осмотр.
При внешнем осмотре проверяют комплектность поверяемых датчиков, отсутствие видимых повреждений, наличие необходимой маркировки, соответствие внешнего вида требованиям эксплуатационной документации и ее соответствие утвержденному типу.
-
4.2 Опробование
При опробовании проверяют соответствие функционирования датчиков требованиям эксплуатационной документации.
-
4.3 Определение метрологических характеристик
Перед проведением измерений датчик нагружают максимальной силой в заданном режиме (растяжение или сжатие) и выдерживают в течении 30 минут. Затем датчик нагружают три раза максимальной силой в заданном режиме (растяжение или сжатие).
Продолжительность приложения каждого предварительного нагружения должна составлять от 1 минуты до 1,5 минут.
Нагружают датчик от НмПИ до НПИ двумя сериями эталонных сил только с возрастающими значениями, при одном положении датчика в рабочем пространстве эталонной машины. Регистрируют соответствующие показания датчика Х|, Хз.
Затем нагружают и разгружают датчик двумя рядами силы с возрастающими и убывающими значениями в положениях с поворотом на 120° и 240° (рисунок 1) относительно первоначального положения. Регистрируют соответствующие показания датчика Хз, Х5 (при нагружении) и Х4, Х6 (при разгружении).
Каждый ряд нагружения (разгружения) должен содержать не менее пяти ступеней, по возможности, равномерно распределенных по диапазону измерений датчика.
Следует соблюдать временной интервал не мене 3-х минут между последовательными рядами нагрузки.
После полного разгружения датчика следует регистрировать его нулевые показания после ожидания в течение, по крайней мере, 30 секунд.
Не менее 1 раза за время поверки датчик должен быть разъединен с переходными деталями и заново собран. Рекомендуется делать это между вторым и третьим рядами нагружения.
Если датчик применяют только для возрастающей нагрузки, то при поверке определяют вместо гистерезиса характеристику ползучести. При этом записывают показания на 30 с и 300 с после приложения максимальной нагрузки, в каждом из режимов приложения силы. Если ползучесть измеряется при нулевой силе, датчик должен быть предварительно нагружен максимальной силой и выдержан под нагрузкой в течение 60 с.
Испытание на ползучесть может проводиться в любое время после предварительной нагрузки.
Результаты измерений заносят в протокол (Приложение А).
4.3.1 Составляющие погрешности, связанных с воспроизводимостью показаний и повторяемостью показаний датчиков, b и Ь'.
Эти составляющие погрешности рассчитываются для каждой ступени прикладываемой силы при вращении датчика (Ь) и без вращения (Л>Э, с помощью следующих уравнений:
ах ^min
х 100%
— Хх+Хз+%5 где Хг =---------
х 100%
где Xwr
Xi+X2
2
Результаты вычислений заносят в протокол (Приложение А).
4.3.2 Составляющая погрешности, связанной с дрейфом нуля, /0.
До и после каждой серии испытаний следует записывать показания без нагрузки. Нулевое показание следует регистрировать примерно через 30 секунд после того, как нагрузка полностью снята.
Составляющая погрешности, связанная с дрейфом нуля рассчитывается по
формуле: |
If In fo = X 100 % an |
где i0 и iy - показания датчика до приложения нагрузки и после разгружения соответственно;
XN - показания датчика при максимальной нагрузке.
Результаты вычислений заносят в протокол (Приложение А).
-
4.3.3 Составляющая погрешности, связанной с гистерезисом, v.
Составляющая погрешности, связанная с гистерезисом определяется при сериях нагружения с возрастающими силами и затем с уменьшающимися силами.
Разность между значениями, полученными для обеих серий с возрастающими силами и с убывающими силами, позволяет рассчитать составляющую погрешности, связанную с гистерезисом, используя следующие уравнения:
Vl+V2
где =
*4~*3
*6-*5
*5
Результаты вычислений заносят в протокол (Приложение А).
-
4.3.4 Составляющая погрешности, связанной с ползучестью, с.
Рассчитать разницу выходного сигнала i30, полученного на 30 с и i300, полученного на 300 с после приложения или снятия максимальной силы, выразить эту разницу в процентах от максимального отклонения по формуле:
1зоо 1зо
х 100 %
Результаты вычислений заносят в протокол (Приложение А).
-
4.3.5 Составляющая погрешности, связанной с интерполяцией, fc.
Для каждой ступени нагружения относительную погрешность градуировочной характеристики рассчитывают по формуле:
А = х 100 0/0 ’где Хг по 4.3.1,
Ха - значение, рассчитанное по градуировочной характеристике Ха = к х F + Ь, где к - коэффициент чувствительности в мВ/B, F- отношение приложенной нагрузки к номинальной Fi/FHOM, b - свободный член в мВ/В.
Результаты вычислений заносят в протокол (Приложение А).
Примечание: полученные значения отклонений характеризуют временную нестабильность показаний датчика за интервал между поверками.
-
4.3.6 Оценка относительной погрешности датчика
Доверительная относительная погрешность, т.е. интервал, в котором с вероятностью 0,95 лежит значение погрешности оценивается по формуле:
6 = 7 + W7 С —
где f - максимальное полученное значение относительной погрешности градуировочной характеристики;
IV - относительная расширенная неопределенность определения погрешности градуировочной характеристики датчика рассчитанная для каждой нагрузки по формуле:
W = к X wc
WC = W1 ~^~W2 + W32 + W4 + W5 W6
где к = 2, для уровня доверия 0,95;
Wi - относительная стандартная неопределенность, связанная с приложенной эталонной силой;
х J; х - *r)2 X 100%
относительная стандартная
неопределенность, связанная с воспроизводимостью результатов измерений;
ь
w3 = —= — относительная стандартная неопределенность, связанная с
повторяемостью результатов измерений;
1 г
w4= — х-х100% - относительная стандартная неопределенность,
V6 F
связанная разрешающей способностью индикатора, где F - показания при приложенной нагрузке, г - разрешающая способность, равная дискретности отсчетного устройства;
V
iv5 = з— — относительная стандартная неопределенность, связанная гистерезисом, учитывается, если поверка датчика проводилась при возрастающей убывающей нагрузках;
с
ws = -?= — относительная стандартная неопределенность, связанная ползучестью, учитывается, если поверка датчика проводилась только при возрастающей нагрузке;
w6 = /о - относительная стандартная неопределенность, связанная с дрейфом нуля. Результаты вычислений заносят в протокол (Приложение А).
Полученный интервал не должен выходить за пределы допускаемой относительной погрешности, что выражается неравенством:
|7С| + W < |5|,где 6 - пределы допускаемой относительной погрешности1, %.
Результаты поверки считаются положительными, если значения относительной погрешности не превышает значений: ± 0,5 %; ± 1 %; ± 2 %.
5 Оформление результатов поверкиРезультаты поверки оформляют в соответствии с установленными требованиями:
-
- при положительных результатах поверки оформляют свидетельство о поверке. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и (или) формуляр в виде оттиска клейма;
-
- при отрицательных результатах - извещение о непригодности1.
Результаты поверки заносят в протокол. Рекомендуемая форма протокола поверки приведена в Приложении А.
Примечание: При отрицательных результатах поверки по одному измерительному каналу и положительных по-другому выдается свидетельство о поверке установленной формы с соответствующей пометкой.