Методика поверки «Датчики смещения ДС4-30» (МП 4277-073-05762252-2015)

УТВЕРЖДАЮ:

Генеральный директор

2016г.

4277-073-05762252-2015 МП

Руководитель лаборатории 2520

ФГУП «ВНРЦ1М им. Д.И. Менделеева» /И

« / » QZ     2016г.

Санкт-Петербург

2015

• 1.  Операции и средства поверки

• 2.  Требования безопасности

• 3.  Условия поверки и подготовка к ней

• 4. Проведение поверки

  • 4.1 Внешний осмотр

  • 4.2 Опробование, проверка подтверждения соответствия ПО и подготовка датчика

  • 4.3 Определение номинального и действительного значений коэффициента преобразования и

отклонения действительного коэффициента преобразования от номинального

• 4.4 Определение основной приведенной погрешности измерения

• 4.5 Определение нелинейности амплитудной характеристики коэффициента преобразования в

диапазоне измерений

• 4.6 Определение дополнительной приведенной погрешности измерения, вызванной

отклонением зазора между трансформатором смещения ^контрольной поверхностью на ±1,5мм от номинального значения

• 4.7 Определение абсолютной погрешности измерения смещения по электронному индикатору. 

• 5. Оформление результатов поверки

В данном разделе приводится методика первичной и периодической поверок датчика смещения.

Первичная поверка датчика производится при выпуске из производства и после ремонта.

Периодическая поверка проводится при эксплуатации датчика и в период текущего или капитального ремонта турбоагрегата.

Допускается поверка датчика в составе канала измерения смещения и непосредственно на контролируемом оборудовании.

Интервал между поверками 2 года.

1.1. При проведении первичной и периодической поверки должны выполняться операции и применяться средства поверки, указанные в таблице 1.

Таблица 1.

• 1.2.  Допускается замена приборов и оборудования на аналогичные с соответствующими метрологическими характеристиками.

• 1.3. Все вышеуказанные средства измерений (СИ) должны быть поверены органами государственной метрологической службы и иметь действующие свидетельства о поверке.

• 2.1. К поверке датчика допускаются лица, изучившие руководство по эксплуатации (РЭ) датчика смещения ДС4-30.

• 2.2. При проведении поверки необходимо соблюдать требования, изложенные в ГОСТ 12.2.007.0-75 «Изделия электротехнические. Общие требования безопасности».

• 2.3. При проведении поверки эталонные средства измерений, поверяемая аппаратура, а также вспомогательное оборудование должны иметь защитное заземление.

• 2.4.  Подсоединение средств поверки к датчику производить при выключенном напряжении питания.

температура окружающей среды...................................................+20±5 °C;

относительная влажность воздуха...................................................65±15 %;

атмосферное давление.................................101,3 ± 4 кПа (760 ± 30 мм.рт.ст.);

напряжение питания.....................................................................+24±1В;

сопротивление нагрузки для выходного сигнал.................................500±50м;

отсутствие вибрации и внешних магнитных полей;

марка металла и размеры контрольного образца стенда калибровки и

поверки датчика перемещений должны соответствовать марке металла и размерам контрольной поверхности контролируемого объекта.

• 3.2. Перед проведением поверки должны быть выполнены следующие требования: изучены ТУ и РЭ датчика смещения;

подключены средства поверки к датчику в соответствии с РЭ датчика

при выключенном напряжении питания;

средства поверки и поверяемый датчик должны быть заземлены;

средства поверки и поверяемый датчик должны быть включены и прогреты

в течение времени, указанном в их эксплуатационных документах.

4.1 Внешний осмотр

4.1.1. При проведении внешнего осмотра должно быть проверено:

• - комплектность и чистота поверяемого датчика (трансформатора смещения ТСЗО и измерительного преобразователя ИПС4-30);

• - наличие маркировки;

• - отсутствие повреждений корпусов, соединительных кабелей и соединений.

• 4.1.2 Результаты поверки считаются положительными, если выполняются все вышеперечисленные требования.

4.2 Опробование, проверка подтверждения соответствия ПО и подготовка датчика

• 4.2.1 Для проведения опробования и подтверждения соответствия ПО необходимо:

• - установить трансформатор смещения на УИВ в соответствии с рисунком 1;

  

• 1,3 - Индикатор часового типа ИЧ50;

2 - Устройство испытательное вспомогательное (УИВ);

• 4 - Трансформатор смещения ТСЗО;

• 5 - Поясок (ширина пояска: 20; 25; 30; 35; 40мм)

Рисунок 1. Установка датчика на устройстве испытательном вспомогательном.

- собрать электрическую схему поверки в соответствии с рисунком 2;

ИПС4-30 - измерительный преобразователь смещения;

А - миллиамперметр постоянного тока;

И - источник напряжения постоянного тока;

В - вольтметр постоянного тока.

Рисунок 2. Схема электрическая принципиальная поверки датчика.

• - включить источник питания, прогреть ИПС4-30 и измерительные приборы (не менее 30 мин.) и опробовать работу датчика, создавая на стенде изменения смещения.

• - проверить подтверждение соответствия ПО (после включения источника питания датчика первые 3-5 секунд на жидкокристаллическом дисплее измерительного преобразователя смещения ИПС4-30 индицируется информация о наименовании ПО: ИПС4-30 и номер его версии: ver.1.0).

• 4.2.2 Подготовка датчика

Датчик предназначен для измерения смещения деталей и узлов турбоагрегатов, имеющих в своей конструкции «пояски» шириной (20-40) мм в диапазоне (4-30) мм, поэтому перед началом поверки датчика необходимо произвести следующие операции:

а) провести калибровку датчика;

б) проверить выбранные и текущие параметры датчика.

А. Калибровка датчика

• 1. На лицевой панели ИПС4-30 одновременно нажать две кнопки «Выбор» и «Ввод» и удерживать их в нажатом положении не менее двух секунд* (пароль). На электронном индикаторе ИПС4-30 появится надпись «Выберите ширину пояска».

* Любое нажатие кнопки удерживать не менее двух секунд.

• 2. Ширина пояска 20мм; 25мм; 30мм; 35мм; или 40мм выбирается кнопкой «Выбор». После выбора ширины пояска нажать кнопку «Ввод». После нажатия кнопки «Ввод» электронном индикаторе ИПС4-30 появится надпись «Установка рабочего зазора».

• 3. По индикатору часового типа ИЧ50 установить рабочий зазор (2,5±0,1)мм между трансформатором смещения ТСЗО и контрольной поверхностью («пояском») в середине диапазона измерения и нажать кнопку «Ввод».

• 4. Контролируя выходной ток датчика по миллиамперметру «А», переместить трансформатором смещения ТСЗО в положение 12±0,05 мА (середина диапазона измерения датчика), и нажать кнопку «Ввод».

• 5. Переместить ТСЗО на 15 мм по индикатору часового типа ИЧ50 в любую сторону диапазона измерения датчика и нажать кнопку «Ввод». Переместить ТСЗО на 30 мм по индикатору часового типа ИЧ50 в другую сторону диапазона измерения датчика и нажать кнопку «Ввод».

• 6. На электронном индикаторе ИПС4-30 появится надпись «Установка рабочего диапазона измерения датчика». Рабочий диапазон измерения датчика S_r может быть установлен в пределах (4-ь 30) мм.

• 7. Переместить ТСЗО в положение 12±0,05 мА (середина диапазона измерения датчика), контролируя выходной ток датчика по миллиамперметру «А», и нажать кнопку «Ввод».

• 8. Установить ТСЗО по индикатору часового типа ИЧ50 в начало диапазона измерения датчика и нажать кнопку «Ввод».

• 9. Установить ТСЗО по индикатору часового типа ИЧ50 в конец диапазона измерения датчика и нажать кнопку «Ввод». Необходимый рабочий диапазон измерения датчика S_r установлен.

Процедура калибровки датчика завершена.

Калибровка датчика будет завершена только при условии последовательного выполнения каждого шага данной процедуры. В случае неполного выполнения или выхода из процедуры калибровки (одновременное нажатие на кнопки «Ввод» и «Выбор» длительностью не менее 2 сек) все заданные параметры, незавершенной калибровки, сохранены не будут, а действующие параметры калибровки не будут изменены.

Б. Проверка выбранных и текущих параметров датчика

Нажать кнопку «Выбор» и удерживать ее в нажатом положении не менее двух секунд. На экране электронного индикатора ИПС4-30 появятся текущие значения параметров датчика:

• 1) выбранная ширина «пояска»;

• 2) установленный диапазон измерения;

• 3) текущий коэффициент преобразования датчика;

• 4) текущее значение температуры датчика.

Датчик автоматически вернется в режим измерения перемещения примерно через 10 секунд. Для быстрого перевода из режима просмотра выбранных параметров в режим измерения нажать кнопку «Выбор».

Датчик готов к работе (поверке) с параметрами, отображенными на электронном индикаторе.

• 4.2.3 Результаты поверки считаются положительными, если:

• 1) при включении датчика смещения на экране жидкокристаллического дисплея ИПС4-30 индицируется идентификационное наименование встроенного ПО: «ИПС4-30» и номер его версии: «ver. 1.0»;

• 2) при плавном увеличении смещения на УИВ показания смещения дисплея изменяются от минимального значения- 0 мм до максимального- 30 мм, а выходной постоянный ток на выходе испытуемого ИПС4-30 изменяется от 4 мА до 20 мА.

• 4.3 Определение номинального и действительного значений коэффициента преобразования и относительного отклонения действительного коэффициента преобразования от номинального

• 4.3.1 Номинальное значение коэффициента преобразования определяется по формуле (1) и заносится в таблицу 2:

  

(1)

где, S_r - установленный рабочий диапазон измерения датчика, мм.

• 4.3.2 Определяем коэффициент преобразования Ki датчика при i-том значении смещения контрольной поверхности («пояска») по формуле (2):

к -¹'-¹»

¹ (2)

где: //-значение выходного постоянного тока по миллиамперметру для заданного значения 5.,, мА;

1₀ - = 4,0 мА выходной ток по миллиамперметру в начале диапазона измерения.

Определяем среднее значение коэффициента преобразования датчика по формуле (3):

(3)

где:    п - число измерений.

Для этого установить трансформатор смещения и контрольную поверхность («поясок») в положение при котором значение выходного тока преобразователя смещения ИПС4-30, измеряемое миллиамперметром «А», было равно 12±0,05мА, что соответствует половине (50%) установленного диапазона измерения датчика S_r.

По индикатору часового типа ИЧ50 установить на УИВ значения смещения S; контрольной поверхности («пояска») равные 0%; 10%; 20%; 30%; 40%; 50%; 60%; 70%; 80%; 90%; 100% от установленного рабочего диапазона измерения датчика S_r.

Миллиамперметром «А» измерить величину выходного тока I; для каждого значениях смещения контрольной поверхности, а с электронного индикатора ИПС4-30 снять показания измеренного смещения Sjpp.

Результаты измерений заносят в таблицу 2 и таблицу 3.

• 4.3.3 Относительное отклонение коэффициента преобразования датчика от номинального значения определяется по формуле (4) и заносится в таблицу 2:

  

  (4)

где: K_g - коэффициента преобразования датчика, определенный при значении смещения равном 0,75-S_r (75%);

К_п - номинальное значение коэффициента преобразования, мА/мм.

Таблица 2.

• 4.3.4 Результаты поверки считаются положительными, если относительное отклонение действительного значения коэффициента преобразования датчика от его номинального значения не более ± 2,5%.

4.4 Определение основной приведенной погрешности измерения смещения

• 4.4.1 Определение основной приведенной погрешности измерения датчика проводят не менее чем при пяти значениях смещения, равномерно распределенных по всему установленному рабочему диапазону измерения датчика S_r.

• 4.4.2 На основании результатов измерений в таблице 2 определяем основную приведенную погрешность измерения (8j) по формуле (5):

' s_r                                  ^<5)

где: Ij - выходной ток по миллиамперметру для значения S;, мА;

1₀ - выходной ток по миллиамперметру в начале диапазона измерения S_r, мА;

К_п - номинальное значение коэффициента преобразования, мА/мм;

Si - значение смещения по индикатору часового типа ИЧ50, мм;

S_r - установленный рабочий диапазон измерения датчика, мм.

Результаты расчетов заносим в таблицу 2.

• 4.4.3 Результаты поверки считаются положительными, если максимальное значение основной приведенной погрешности измерения смещения не превышает пределов ± 2,5% во всем рабочем диапазоне измерений измерения смещения S_r

4.5 Определение нелинейности амплитудной характеристики коэффициента преобразования в диапазоне измерений смещения

• 4.5.1 На основании результатов измерений в таблице 2 определяем нелинейность амплитудной характеристики коэффициента преобразования датчика по формуле (6):

^Кср

где: К; - коэффициент преобразования при i-том значении смещения объекта; К_ср - среднее значение коэффициента преобразования.

Результаты расчетов заносим в таблицу 2.

• 4.5.2 Результаты поверки считаются положительными, если нелинейность амплитудной характеристики в диапазоне измерений не превышает пределов 5,0%.

• 4.6 Определение дополнительной приведенной погрешности измерения, вызванной отклонением зазора между трансформатором смещения и контрольной поверхностью на ±1,5мм от номинального значения

4.6.1 Определение дополнительной приведенной погрешности измерения, вызванной отклонением зазора между трансформатором смещения и контрольной поверхностью, проводят в начале (0%) S_sr и конце (100%) S_er рабочего диапазона измерения смещения датчика не менее чем при пяти значениях зазора, равномерно распределенных во всем допустимом диапазоне (1-4)мм изменения зазора.

Установить рабочий зазор между трансформатором смещения ТСЗО и контрольной поверхностью («пояском») 2,5±0,1мм, контролируя зазор по индикатору часового типа ИЧ50 (или по вольтметру постоянного тока «В»),

Установить трансформатор смещения и контрольную поверхность («поясок») в положение при котором значение выходного тока преобразователя смещения, измеряемое миллиамперметром «А», было равно 12±0,05мА, что соответствует середине установленного диапазона измерения датчика S_r.

По индикатору часового типа ИЧ50 установить на УИВ значение смещения S; контрольной поверхности («пояска») равное началу установленного рабочего диапазона измерения датчика (0%) S_r.

По индикатору часового типа ИЧ50 (или по вольтметру постоянного тока «В», или по электронному индикатору ИПС4-30) между контрольной поверхностью («пояском») и трансформатором смещения ТСЗО установить на стенде значения зазора 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5; 4мм.

Миллиамперметром «А» измерить величину выходного тока Ij для каждого значениях зазора, а с электронного индикатора ИПС4-30 снять показания измеренного смещения Sjpp.

Результаты измерений занести в таблицу 3.

По индикатору часового типа ИЧ50 установить на УИВ значение смещения Si контрольной поверхности («пояска») равное концу установленного рабочего диапазона измерения датчика (100%) Sr.

По индикатору часового типа ИЧ50 (или по вольтметру постоянного тока «В», или по электронному индикатору ИПС4-30) между контрольной поверхностью («пояском») и трансформатором смещения ТСЗО установить на УИВ значения зазора 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5; 4мм.

Миллиамперметром «А» измерить величину выходного тока Ij для каждого значениях зазора, а с электронного индикатора ИПС4-30 снять показания измеренного смещения Sjpp. Результаты измерений заносят в таблицу 3.

Определяем дополнительную приведенную погрешность измерения (8;_доп) в начале S_sr и конце S_er диапазона измерения смещения по формуле (7):

где: Ij _заз - выходной ток по миллиамперметру для поверяемого зазора, мА;

Ii2.5 ~ выходной ток по миллиамперметру для установочного зазора (2,5мм), мА; К_п - номинальное значение коэффициента преобразования, мА/мм;

S_r - установленный рабочий диапазон измерения датчика, мм.

Таблица 3.

• 4.6.2 Результаты поверки считаются положительными, если максимальная величина дополнительной приведенной погрешности измерения, вызванной отклонением зазора между трансформатором смещения и контрольной поверхностью на ± 1,5мм от номинального значения во всех измерениях не превышает значения ±2,5 %.

4.7 Определение абсолютной погрешности измерения смещения по электронному индикатору.

Определяем абсолютную погрешность измерения смещения по электронному индикатору (Л{) по формуле (8):

(8)

где: Sjpp - показания смещения по электронному индикатору ИПС4-30; Si - значение смещения по индикатору часового типа ИЧ50, мм.

Результаты расчетов заносим в таблицу 4.

Таблица 4.

Результаты поверки считаются положительными, если абсолютная погрешность измерения смещения по электронному индикатору не превышает ± 0,3 мм.

• 5.1. На датчик смещения, признанный годным, выдается свидетельство о поверке по установленной форме. На обратной стороне записывают результаты поверки.

• 5.2. Если по результатам поверки датчик признан непригодным к применению, на него выписывается извещение о непригодности.

• 5.3. Датчик, не прошедший поверку, запрещается к выпуску в обращение и применению.

12