Методика поверки «Инструкция ВИБРОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ АГ30» (МГФК.402152.011 МП)

УТВЕРЖДАЮ

Первый заместитель

генерального директора - заместитель

Инструкция

ВИБРОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ АГЗО

Методика поверки

МГФК.402152.011 МП

2016 г.

Вводная часть

• 1 Операции поверки

• 2 Средства поверки

• 3 Требования к квалификации поверителей

• 4 Требования безопасности...............:

• 5 Условия проведения поверки

• 6 Подготовка к поверке

• 7 Проведение поверки

  • 7.1 Внешний осмотр

  • 7.2 Опробование

  • 7.3 Определение постоянной составляющей выходного напряжения

  • 7.4 Определение значения коэффициента преобразования

  • 7.5 Определение относительного коэффициент поперечного преобразования

  • 7.6 Определение диапазона рабочих частот и неравномерности частотной характеристики относительно значения на частоте 160 Гц

  • 7.7 Определение частоты установочного резонанса

  • 7.8 Определение коэффициента нелинейных искажений (КИИ)

  • 7.9 Определение уровня собственных шумов

  • 7.10 Определение стабильности коэффициента преобразования за период между поверками...

  • 7.11 Определение основной относительной погрешности коэффициента преобразования вибропреобразователя

• 8 Оформление результатов поверки

* Приложение А Основные технические характеристики рекомендуемых средств измерений

Настоящая методика поверки распространяется на вибропреобразователи АГЗО (далее по тексту - вибропреобразователи), изготавливаемые ФГУП «ВНИИФТРИ», р.п. Менделеево, Солнечногорского района, Московской области.

Интервал между поверками - один год.

Приведенные в методике требования к значениям воспроизводимых величин применимы при поверке вибропреобразователей с типовыми параметрами и характеристиками и должны быть скорректированы при поверке вибропреобразователей с параметрами и характеристиками отличными (по требованию заказчика) от типовых.

Вибропреобразователи подлежат первичной и периодической поверкам.

• 1.1 При проведении поверки выполнять операции, указанные в таблице 1.1.

Таблица 1.1

• 1.2 Операции по пп. 7.4,7.6 и 7.7 могут быть объединены.

• 2.1 При проведении поверки вибропреобразователей должны быть применены средства поверки указанные в таблице2.1. Основные технические характеристики основных и вспомогательных средств поверки приведены в приложении А.

Таблица 2.1

Примечания:

• 1 При поверке могут быть применены другие средства поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемого вибропреобразователя с требуемой точно-

* стью.

• 2 При выполнении разных пунктов работ могут быть использованы часть приборов из состава установок ВУ-2 и/или ВУ-3.

• 3.1 К выполнению поверки вибропреобразователей допускают лиц:

• - прошедших обучение в установленном порядке и аттестованных в качестве поверителей;

• - изучивших нормативные документы на поверяемые вибропреобразователи и настоящий документ;

• - имеющими опыт работы со средствами измерений параметров вибрации не менее одного года.

• 4.1 При проведении поверки должны быть соблюдены следующие требования безопасности:

• - средства поверки и поверяемые вибропреобразователи, а также вспомогательное оборудование должны иметь защитное заземление; не допускается использовать в качестве заземления корпусов силовых электрических и осветительных щитов и арматуры центрального отопления;

• - помещение для проведения поверочных работ должно иметь звукоизоляцию в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.036 - 81;

• - помещение для проведения поверочных работ должно соответствовать группе 2 или 3 по ГОСТ 12.1.003;

• - меры безопасности при подготовке и проведении измерений должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.007.0 - 75, правил по охране труда ПОТ РМ-016-2001, РД 153-34.0-03.150-00.

• 4.2 Установку и подключение средств поверки, поверяемых вибропреобразователей, а также вспомогательного оборудования проводят при выключенном источнике питания,

• 5.1 При выполнении операций поверки (кроме особо оговоренных) должны быть соблюдены следующие условия:

• - температура окружающего воздуха                                 от 18 до 25 С;

• - относительная влажность воздуха, не более

• - атмосферное давление

• - напряжение питания вибропреобразователя

  80 %; от 84 до 106,7 кПа;

  ±(12±2)В.

• 6.1 Эталонные, рабочие и вспомогательные средства поверки подготавливают к поверке в соответствии с требованиями, установленными эксплуатационными документами на них.

• 6.2 Поверяемый вибропреобразователь крепят к вибровозбудителю в соответствии с руководством по эксплуатации на него.

• 6.3 Применяемые эталонные и вспомогательные средства поверки должны иметь действующие свидетельства о поверке.

• 7 Проведение поверки

• 7.1.1 При внешнем осмотре должно быть установлено соответствие поверяемых вибропреобразователей следующим требованиям:

• - отсутствие механических и электрических повреждений вибропреобразователей и соеди-* нительных элементов, влияющих на его работу;

• - полнота маркировки и ее сохранность.

• 7.1.2 В случае несоответствия вибропреобразователя хотя бы по одному из требований, указанных выше, поверку не проводят до устранения выявленных дефектов. Если дефекты устранить невозможно, вибропреобразователь бракуют.

• 7.2.1 Закрепить при помощи винта вибропреобразователь на вибростоле установки ВУ-3 таким образом, чтобы направление оси чувствительности вибропреобразователя совпадало с направлением колебаний вибростола.

• 7.2.2 Подать на вибропреобразователь напряжение питания и выждать не менее пяти минут.

• 7.2.3 Подключить выход вибропреобразователя к каналу 1 осциллографу GDS-820S. Установить чувствительность осциллографа 500 мВ/дел и скорость развертки 10 мс. Убедиться в наличии характерного сигнала, вызванного воздействием микросейсмических шумов.

• 7.2.4 Подать с генератора DS-360 сигнал возбуждения на вибростол с частотой 160 Гц и ну-< левой амплитудой.

• 7.2.5 Плавно увеличивать амплитуду до тех пор, пока сигнал на выходе вибропреобразователя не превысит уровень микросейсмических сигналов на 20 дБ, что служит критерием работоспособности вибропреобразователя. В противном случае вибропреобразователь признают непригодным к эксплуатации и бракуют.

• 7.3.1 Установить вибропреобразователь на виброразвязанный фундамент, например, на фундамент виброустановки.

• 7.3.2 Подать на вибропреобразователь напряжение питания и выждать не менее пяти минут.

• 7.3.3 Подключить выход вибропреобразователя к осциллографу GDS-820S с "открытым" входом и вольтметру В7-43, включенному в режим измерения постоянного напряжения.

• 7.3.4 Измерить значение постоянной составляющей выходного напряжения.

• 7.3.5 Результаты измерений занести в протокол.

• 7.3.6 Значение постоянной составляющей выходного напряжения должно быть не более

50 мВ, а на экране осциллографа не должно наблюдаться наличие пульсаций выходного сигнала, а также изменение постоянной составляющей с амплитудой более чем 10 мВ в течение одной минуты. В противном случае вибропреобразователь признают непригодным к эксплуатации и бракуют.

• 7.4.1 Установить поверяемый вибропреобразователь на вибратор поверочной виброустанов-' ки так, чтобы измерительная ось вибропреобразователя совпала с направлением колебаний

вибратора.

• 7.4.2 Подать на вибропреобразователь напряжение питания и выждать не менее пяти минут.

• 7.4.3 Воспроизвести на частоте 160 Гц виброускорение с эффективным значением (10 ±0,5) м*с'².

• 7.4.4 Измерить эффективное значение напряжения выходного сигнала вибропреобразователя.

Примечание - В случае необходимости допускается подавать сигнал с выхода вибропреобразователя на вольтметр через дополнительный усилитель (фильтр). Коэффициент передачи усилителя (фильтра) необходимо учесть при выполнении вычислений коэффициента преобразования вибропреобразователя.

• 7.4.5 Выполнить измерения по вышеуказанной методике 5-10 раз при одном и том же (в пределах погрешности воспроизведения) значении виброускорения и вычислить коэффициент преобразования вибропреобразователя.

Примечание - В случае применения автоматической или полуавтоматической виброустановки, производящей автоматический расчет значения коэффициента преобразования, в протокол заносятся полученные значения и значения выходного напряжения вибропреобразователя.

• 7.4.6 Коэффициент преобразования вибропреобразователя Ко, в мВ-с²-м^_1, вычислить по формуле (1):

К_о=^-к_э,                       (1)

^иэ

где Цэ - среднее арифметическое значение эффективного напряжения выходного сигнала эталонного акселерометра, мВ;

U— среднее арифметическое значение эффективного напряжения выходного сигнала эта-

* лонного акселерометра, мВ;

Кэ - коэффициент преобразования эталонного акселерометра, мВ-с²*м^-1.

• 7.4.7 Отключить сигнал возбуждения вибростенда и измерить выходной сигнал сейсмоприемника Um и эталонного акселерометра Иэш от действия фоновых и акустических шумов и занести их значения в протокол.

• 7.4.8 Значение коэффициента преобразования должно быть в пределах от 7 до 13 мВ-с²-м^-1 (для номинального значения коэффициента преобразования 10 мВ-c² м"¹). В противном случае вибропреобразователь признают непригодным к эксплуатации и бракуют.

• 7.4.9 Значение коэффициента преобразования (среднее арифметическое значение) занести в протокол поверки.

• 7.5.1 Установить вибропреобразователь на вибратор поверочной виброустановки так, чтобы измерительная ось вибропреобразователя совпадала с направлением колебаний вибратора.

• 7.5.2 Воспроизвести на частоте 20 Гц виброускорение не менее 1 м-с'² , но не более максимально измеряемого вибропреобразователем. Измерить на выходе вибропреобразователя значение напряжения U&.

• 7.5.3 Установить вибропреобразователь на вибратор поверочной виброустановки при помощи специального переходника так, чтобы измерительная ось вибропреобразователя была перпендикулярна к направлению колебаний вибратора.

• 7.5.4 Воспроизвести тоже значение виброускорения (в пределах погрешности воспроизведения виброускорения), как при испытании по пункту 7.4 и измерить на выходе испытуемого вибропреобразователя значения напряжений U\ при положениях вибропреобразователя, соответствующих его повороту вокруг измерительной оси на угол i = 0°, 30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 180°, 210°, 240°, 270°, 300°, 330.

• 7.5.5 Значение относительного коэффициента поперечного преобразования вибропреобразователя в процентах вычислить по формуле (2):

^_OT=%="100, (2)

U В

где U\ max - максимальное значение выходного напряжения вибропреобразователя в поперечном направлении, В.

• 7.5.6 Значение коэффициента поперечного преобразования должно быть не более 5 %. В противном случае его признают непригодным к эксплуатации и бракуют.

• 7.5.7 Занести значение коэффициента поперечного преобразования в протокол поверки.

• 7.6.1 На частотах f_i из ряда 5; 10; 160; 5000; 10000 Гц определить коэффициент преобразования вибропреобразователя K(fi), в мВ*с²м^-1, по аналогии с пунктом 7.4.

Примечания

• 1 Для вибропреобразователей с расширенным диапазоном ряд частоты f, должен быть : 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,15; 4; 5; 10; 160; 5 000; 10000; 12500; 16000; 20000 Гц.

• 2 На частотах, где технически невозможно воспроизвести указанное в п. 7.4.3 ускорение, коэффициент преобразования определяют при ускорениях, достижимых для вибровозвудителя, с коэффициентом гармоник движения вибростола не более 10 %.

• 7.6.2 Неравномерность частотной характеристики относительно значения на частоте 160 Гц в децибелах вычислить по формуле (3):

Г =тоа(г_/)_пих,                                  (3)

где у i - отклонение в полосе частот от 5 до 10 000 Гц значения коэффициента преобразования на частоте f _{ от значения коэффициента преобразования на частоте 160 Гц, которая в децибелах вычисляется по формуле (4):

r,=20-lg

5

(4)

где К (ft), -значение коэффициента преобразования на частоте fi;

Ко - значение коэффициента преобразования вибропреобразователя на частоте 160 Гц.

• 7.6.3 Значение неравномерности должно быть в пределах:

• - при креплении на винт                                                     ±3 дБ;

• - при креплении на магнит                                                   ±2 дБ.

В противном случае Вибропреобразователь признают непригодным к эксплуатации и бракуют.

• 7.6.4 Для вибропреобразователя с расширенным диапазоном частот значения коэффициента

преобразования на частотах 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,15; 4; 12500; 16000; 20000 Гц занести в формуляр вибропреобразователя.

• 7.7.1 Проверку производить методом сличения с контрольным акселерометром, имеющим частоту установочного резонанса не менее 40 кГц.

• 7.7.2 Выходные сигналы испытуемого вибропреобразователя и контрольного акселеоромет-ра подаются на осциллограф GDS-820S и вольтметр В7-39.

• 7.7.3 Плавно изменяя частоту колебаний вибровозбудителя в диапазоне частот от 10 до

40 кГц отмечают значение частоты, при котором отношение выходных сигналов испытуемого вибропреобразователя к контрольному максимален.

• 7.7.4 Значение установочного резонанса должно быть не менее 26 кГц. В противном случае его признают непригодным к эксплуатации и бракуют.

7.8.1.ОпределениеКНИ вибропреобразователя д_а проводить с использованием поверочной виброустановки обеспечивающей воспроизведение виброускорения с коэффициентом нелинейных искажений не более 0,5 %.

• 7.8.2 Установить вибропреобразователь на вибратор поверочной виброустановки так, чтобы измерительная ось вибропреобразователя совпала с направлением колебаний вибратора и подключить выход вибропреобразователя к входу анализатора сигналов узкополосного шестнадцатиканального АС-У16.

• 7.8.3 Воспроизвести на одной частоте в диапазоне от 20 до 500 Гц такое значение виброускорения, при котором значение выходного сигнала вибропреобразователя составит

(1,5 ±0,1) В.

Примечание - Выбирается частота, на которой значение КНИ воспроизводимого виброускорения минимальное и не более 0,5 %.

• 7.8.4 Значение коэффициента нелинейных искажений должно быть не более 1 %. В противном случае его признают непригодным к эксплуатации и бракуют.

• 7.9.1 Установить вибропреобразователь на виброразвязанный фундамент, например, на фундамент виброустановки, и выдержать в течение 12 часов.

Примечание - В месте установки испытуемого вибропреобразователя уровень спектральной плотности мощности сейсмических шумов на частоте 1 Гц должен быть не более минус 100 дБ отн. 1 м²-с'⁴Тц'¹ и на частоте 10 кГц не более минус 90 дБ отн. 1 м²-с'⁴Тц'¹.

• 7.9.2 Подать на вибропреобразователь напряжение питания и выждать не менее пяти минут.

• 7.9.3 Для определения уровня собственных шумов подключить выход вибропреобразователя к анализатору сигналов третьоктавному двухканальному АС-Т2. Рекомендуется выходной сигнал вибропреобразователя подавать на вход анализатора через малошумный усилитель, например, У7-11 с коэффициентом усиления 100 (40 дБ).

• 7.9.4 Согласно руководству по эксплуатации анализатора третьоктавного провести измерение выходного сигнала вибропреобразователя в диапазоне частот от 1 до 100 000 Гц . Накопле-

, ние сигнала производится в течение 30 минут.

• 7.9.5 Спектральная плотность мощности собственных шумов вибропреобразователя, при веденных ко входу, в дБ отн. 1 м²-с’⁴-Гц'¹, на частоте f (частота f является центральной частотой из 1/3-октавного ряда частот в полосе частот от 1 Гц до 100 кГц) вычислить по формуле (5):

Ж) = L(J)-120-К_УС(5)

где L - спектральная плотность мощности сигнала в 1/3 - октавной полосе на частоте f, дБ отн. 1 мкВ (показание анализатора третьоктавного);

Кус~ коэффициент усиления малошумного усилителя, дБ;

Kcn(f) - коэффициент преобразования вибропреобразователя на частоте f, дБотн.

1 В-eV¹;

А/- полоса анализа анализатора, Гц.

• 7.9.6 Полосу анализа на частоте f, в Гц, вычисляют по формуле (6):

Af=f- 0,232.                                            (6)

• 7.9.7 Значение спектральной плотности мощности собственных шумов вибропреобразователя на частоте 1 Гц должно быть не более минус 80 дБ и на частоте 10 кГц должно быть не более минус 89 дБ. В противном случае его признают непригодным к эксплуатации и бракуют.

• 7.10.1 При периодической поверке сравнить значение коэффициента преобразования Ко, полученное при выполнении пп. 7.4.1 ~ 7.4.11 с коэффициентом преобразования, занесенным в формуляр сейсмоприемника при предыдущей поверке

7.10.2. Изменение коэффициента преобразования Ко за период между поверкам (долговременная стабильность) не должно превышать 1 дБ. В противном случае его признают непригодным к эксплуатации и бракуют.

• 7.11.1 Вычислить значение основной относительной погрешности коэффициента преобразования вибропреобразователя при доверительной вероятности 0,95, в процентах, по формуле (7):

^„=±1,1-7^+^+^+^,                    (7)

где 5₀ - относительная погрешность эталонного средства измерений параметров вибраций, %;

З_п - относительная погрешность, вызванная наличием поперечного движения виброустановки, %;

8_Ю- относительная погрешность, вызванная наличием высших гармоник поверочной виброустановки, %;

З_в - относительная погрешность средств измерений электрического сигнала с выхода поверяемого вибропреобразователя, %.

• 7.11.2 Значение основной относительной погрешности коэффициента преобразования вибропреобразователя должно быть в пределах ±5 %. В противном случае его признают непригодным к эксплуатации и бракуют.

• 8.1 Результаты измерений, обработки и расчета погрешностей занести в протокол, составленный в произвольной форме.

• 8.2 В случае положительных результатов поверки оформляют свидетельство о поверке по установленной форме.

• 8.3 В случае отрицательных результатов поверки, оформляют извещение о непригодности к применению с указанием причин забракования.

Ведущий инженер

НИК-2 ФГУП «ВНИИФТРИ»

ПРИЛОЖЕНИЕ A

12