Методика поверки «ГСИ. Акселерометры серии 350» (РТ-МП-3091-441-2016)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РЕГИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР СТАНДАРТИЗАЦИИ,

МЕТРОЛОГИИ И ИСПЫТАНИЙ В Г. МОСКВЕ»

(ФБУ «РОСТЕСТ-МОСКВА»)

Е.В. Морин

марта___2016 г.

Государственная система обеспечения единства измерений

Акселерометры серии 350 Методика поверки

РТ-МП-3091-441-2016

Москва

2016

Настоящая методика распространяется на акселерометры серии 350 (далее -акселерометры) фирмы РСВ Piezotronics Inc., США, и устанавливает порядок и объем их первичной и периодической поверок.

Интервал между поверками 12 месяцев.

При проведении поверки выполняют операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки

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

Таблица 2 - Средства измерений

• 3.1 К проведению поверки акселерометров допускается инженерно-технический персонал со среднетехническим или высшим инженерным образованием, имеющим опыт работы с аналогичным оборудованием, ознакомленный с инструкцией по эксплуатации, 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.

При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

температура окружающего воздуха.....................................(20 ± 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 (далее - ТД) и необходимыми элементами соединений.

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

• 6.3 Подготовку, соединение, включение и прогрев средств поверки, регистрацию показаний и другие работы по поверке произвести в соответствии с ТД на указанные средства.

• 7 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

При внешнем осмотре должно быть установлено соответствие акселерометра следующим требованиям:

• •  отсутствие видимых механических повреждений корпуса акселерометра, отсутствие внешних повреждений соединительного кабеля, исправность крепежных приспособлений;

• •  соответствие комплектности и маркировки технической документации.

В случае обнаружения несоответствия хотя бы по одному из вышеуказанных требований, акселерометр признается негодным для применения, и поверка прекращаются (до устранения нарушения).

Сделать вывод о пригодности.

Для ICP акселерометров моделей 350С24, 350С23, 350В01, 350С34, 350В50, 350С03, 350С04, 350D02 необходимо:

• - подготовить ударную установку в соответствии с «Руководством по эксплуатации» (далее - РЭ);

• - поместить акселерометр на измерительный стол ударной установки;

• - подключить акселерометр к входу согласующего усилителя 482А21 (далее -усилитель);

• - выход усилителя соединить с входом (канал 1) осциллографа цифрового «LeCroy WaveAce 2034» (далее - осциллограф);

Слегка постукивая по корпусу акселерометра, контролировать показания осциллографа, подключенного к выходу усилителя.

При изменении выходного сигнала синхронно с ударами, акселерометр признается работоспособным.

Результаты поверки считаются положительными, если для ICP акселерометров предусмотренная процедура успешно выполняется.

MEMS акселерометры моделей 3501B122KG,  3501B1220KG,  3501B1260KG,

3503A1020KG, 3503A1060KG.

Для проведения опробования MEMS акселерометра необходимо произвести измерение сопротивлений изоляции R_H3, входного R_BX и выходного R_Bbix в следующей последовательности:

• - подготовить прибор «Мегаомметр цифровой ЦС0202-2» (далее - мегаомметр) для проведения измерения сопротивления изоляции согласно РЭ, при испытательном напряжении равным 100 В;

• - произвести измерение R_H3, подсоединив один щуп мегаомметра к соединенным вместе выводам акселерометра (зеленый, красный, белый, черный), а второй соединить с корпусом акселерометра;

• - подготовить «Мультиметр Agilent 3458А» (далее - мультиметр) для проведения измерений сопротивления согласно РЭ. Входное сопротивление R_BX измерить между красным и черным выводами акселерометра. Выходное сопротивление R_BB1X между зеленым и белым. Незадействованные при измерениях выводы должны быть изолированы.

Результаты поверки считать положительными, если для MEMS акселерометров R₁₁₃ >10⁸ Ом, R_BX и R_Bblx находятся в диапазоне от 4000 до 6000 Ом и отличаются друг от друга на более чем на 40 Ом.

Определение предела допускаемого отклонения для всех моделей акселерометров серии 350 проводят с помощью установки для калибровки акселерометров ударом 9525С (далее -ударная установка).

Для ICP акселерометров моделей 350С24, 350С23, 350В01, 350С34, 350В50, 350С03, 350С04, 350D02 необходимо:

• -  подготовить ударную установку к проведению измерений коэффициента преобразования в соответствии с «Руководством по эксплуатации»;

• - закрепить испытуемый акселерометр на измерительном столе посредством шпильки (для трехосевого акселерометра 350В50 допускается крепление при помощи клея);

• - подключить акселерометр к входу согласующего усилителя 482А21 (далее -усилитель);

• - выход усилителя соединить с входом «Sensor under test» (далее - SUT) ударной установки.

• - на ПЭВМ запустить программу для калибровки акселерометров «Accelerometr calibration software» (далее - программа). В меню открывшейся вкладки выбрать опцию «System setup»—* «Model number template» (Рисунок 1).

  

Рисунок 1. Запуск программы для калибровки акселерометров.

Для занесения в память программы информации по испытываемому акселерометру, в открывшемся окне выбрать опцию «Add template» (Рисунок 2).

lumber al rretwenoa

Рисунок 2. Занесение характеристик испытываемого акселерометра в программу.

В открывшемся окне прописать данные испытуемого акселерометра (модель, производитель, паспортная чувствительность):

• - выбрать пункт меню «Amplitudes»;

• - прописать в открывшемся окне контрольные точки пиковых ударных ускорений (нижний предел диапазона измерений, 25 %, 50 %, 75 % и 100 % от верхнего предела измерений), на которых будут проводиться измерения (Рисунок 3);

• - подтвердить введенные значения, нажав клавишу «Ок»;

  

  х йин Торгам <*/■■ deo> (Rah*:

  Model

  SenaxType

  OoeraUonTyge

  A»sType

  TEOSCaoebWy

  Reference Frequency

  Nominal SensitMty

  SensnvRy Units

  SensHMy Tcieranoe (•/■; ft)

  Transverse SerWMty (<; ft)

  Uncertainty (*/•; ft)

  Measurement Range (♦/• g)

  йиоАЛоп (gms)

  №loodU<M(o)

  SNR Thresh*! IdO)

  Nominal linearity (♦/-; ft)

  Rr^. Strode Level (g)

  XlW«treqi*ncr(Hz) (Rangel)

  X High Frequency (Hz) (Range 1)

  X Magnbrde Tolerance (*/-: ft) (Ranyx

  X Phase Toler*(♦/•; deg) (Range1

  X Lew Frequency (Hz) (R*ige2)

  XHgh Frawercy (Hz) (Range 2)

  < Magnitude Toierarce (»/-; ft) (Raw

  X Phase Tolerance (•/-; deg) (Range

  X low Frequency (Hz) (Range 3)

  X High frequency (Hz) (Range 3)

  X Magnitude Tolerance (•/-; ft) (Rangr

  

Рисунок 3. Занесение в программу контрольных точек пиковых ударных ускорений.

• - нажать клавишу «Add», в основном меню «Model number template», добавив тем самым информацию по испытуемому акселерометру в память программы;

• - в основном окне выбрать опцию «Runing SUT Specification data»^ «Add SUT» (Рисунок 4);

  

Рисунок 4. Параметры поиска сохраненного акселерометра.

• -  в меню «SUT Information» выбрать испытуемый акселерометр, используя информацию по производителю и заводскому номеру;

• - подтвердить процедуру накжатием клавиши «Ок»;

• - войти в меню «Shock» (Рисунок 5);

• - произвести измерение в каждой контрольной точке согласно РЭ на ударную установку. Полученные результаты измеренных значений коэффициента преобразования (К_д() занести в соответствующую графу таблицы 3.

  

Рисунок 5. Меню измерения пикового ударного ускорения и коэффициента преобразования испытуемого акселерометра.

Таблица 3

* - нижний предел измерений

Произвести 3 серии измерений по вышеизложенной методике при температуре 20 °C.

Для трехосевого акселерометра 350В50 провести описанную серию измерений для осей X, Y, Z.

Вычислить среднее значение коэффициента преобразования (К_ср) по формуле 1:

(1)

где K_d; - измеренный коэффициент преобразования в i-м эксперименте.

Определить предел допускаемого отклонения коэффициента преобразования акселерометра по формуле 2:

К ~ к

_{s =}   —!L._1OO ₍о_/о)

где

К_п - паспортное значение коэффициента преобразования испытываемого акселерометра.

Результаты расчетов занести в соответствующую графу таблицы 3.

- Для MEMS акселерометров моделей 3501B122KG, 3501B1220KG, 3501B1260KG, 3503A1020KG, 3503A1060KG необходимо:

• - подготовить ударную установку в соответствии с «Руководством по эксплуатации» к проведению измерений коэффициента преобразования;

• - закрепить испытуемый акселерометр на измерительном столе посредством шпильки (для трехосевых акселерометров 3503A1060KG, 3503A1020KG допускается крепление при помощи клея);

• - собрать измерительную схему согласно рисунку 6;

• - контакты датчика подключить согласно рисунку 7;

• - установить напряжение на источнике питания (10,000 ± 0,001 В). Напряжение контролировать мультиметром;

  

  Рисунок 6. Измерительная схема.

  

  Рисунок 7. Схема подключения контактов акселерометра.

1 - черный

• 2- красный

• 3- белый

• 4- зеленый

Дальнейшие действия производить в соответствии с алгоритмом, прописанным для ICP акселерометров.

Полученные результаты занести в таблицу 4.

Таблица 4

Вычислить среднее значение коэффициента преобразования (К_ср) по формуле 3:

Ж

1

50

где K_dj - измеренный коэффициент преобразования в i-м эксперименте.

Определить предел допускаемого отклонения коэффициента преобразования, коэффициента преобразования акселерометра по формуле 2 (К_ср рассчитывать по формуле 3).

Результаты поверки по данному пункту считаются удовлетворительными, если предел допускаемого отклонения коэффициента преобразования, коэффициента преобразования акселерометра не превышает ±30 %.

За показатель нелинейности амплитудной характеристики принять максимальное по

таблицы 4);

К_ср - среднее значение коэффициента преобразования по формуле 1 для ICP

Таблица 5

• 8.1 Результаты измерений, полученные в процессе поверки, заносят в протокол произвольной формы.

• 8.2 При положительных результатах поверки выдается свидетельство о поверке в соответствии с приказом Министерства промышленности и торговли Российской Федерации №1815 от 02.07.2015.

• 8.3 При отрицательных результатах поверки, выявленных при внешнем осмотре, опробовании, или выполнении операций поверки, выдается извещение о непригодности в соответствии с приказом Министерства промышленности и торговли Российской Федерации № 1815 от 02.07.2015.

Начальник лаборатории № 441

ФБУ «Ростест - Москва»