Методика поверки «ГСИ. Установки автоматические компьютеризированные REMAGRAPH C-500» (МП 30-261-2017)

г -

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии Федеральное Государственное Унитарное Предприятие

«Уральский научно-исследовательский институт метрологии» (ФГУП «УНИИМ»)

Медведевских

2017 г.

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

МП 30-261-2017 г. Екатеринбург 2017 г.

• 3 УТВЕРЖДЕНА ФГУП «УНИИМ» «$f » u     2017 г.

• 4 ВВЕДЕНА ВПЕРВЫЕ

• 1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

• 2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

• 3 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

• 4 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 5 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ

• 6 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 7 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ И ПОДГОТОВКА К НЕЙ

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

  • 8.1  Внешний осмотр

  • 8.2 Опробование

  • 8.3 Проверка идентификационных данных ПО

  • 8.4 Определение относительной погрешности измерений максимальной напряженности

постоянного магнитного поля

• 8.5 Проверка компенсации измерительных катушек

• 8.6 Определение случайной составляющей относительной погрешности измерений

характеристик образцов

• 9 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

Срок введения в действие « 3®  »            2017

Настоящая методика (далее - МП) распространяется на установки автоматические компьютеризированные REMAGRAPH С - 500 (далее - гистерезисограф), предназначенные для измерения магнитных свойств магнитомягких материалов (далее - МММ) различной формы в (квази)-статических магнитных полях.

Настоящая методика устанавливает процедуру первичной и периодической поверок гистерезисографов.

Интервал между поверками - один год.

В настоящей методике использована ссылка на следующие нормативные документы:

• - Приказ Минпромторга России от 2 июля 2015 г. № 1815 «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требований к знаку поверки и содержанию свидетельства поверки».

• - Приказ Росстандарта от 15.02.2016 г. № 146 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления».

• - ГОСТ 8.030-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений магнитной индукции, магнитного потока, магнитного момента и градиента магнитной индукции.

• - ГОСТ 8.377 - 80 ГСИ. Материалы магнитомягкие. Методика выполнения измерений при определении статических магнитных характеристик.

• - ГОСТ 12119.2 - 98 Сталь электротехническая. Методы определения магнитных и электрических свойств. Метод измерения магнитной индукции в пермеаметре.

• 3.1 Перед проведением поверки гистерезисографа проверить наличие действующих свидетельств о поверке на флюксметры, входящие в комплект гистерезисографа (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 60133-15). Т.к. в гистерезисографе используют флюксметры в диапазоне измерений (Г 1 О’⁴ - 0,1) Вб, в свидетельстве о поверке может быть указан сокращенный диапазон по сравнению с описанием типа, но погрешность измерения магнитного потока не должна быть хуже ± 0,5 %.

• 3.2 При проведении поверки гистерезисографов должны выполняться операции согласно таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки

• 3.3 Если при выполнении той или иной операции выявлено несоответствие установленным требованиям, поверка приостанавливается, выясняются и устраняются причины несоответствия, после этого повторяется поверка по операции, по которой выявлено несоответствие. В случае повторного выявления несоответствия установленным требованиям поверку прекращают, выдается извещение о непригодности.

• 4.1 При проведении поверки применяют следующие средства измерений:

• -  рабочий эталон единицы электрического сопротивления 3-го разряда номинального значения 0,1 и 1 Ом согласно Приказу Госстандарта от 15.02.2016 г. № 146 (Катушки электрического сопротивления Р321, с номинальными значениями электрического сопротивления 0,1 и 1 Ом, КТ 0,01);

• -  рабочий эталон единицы магнитного потока 2-го разряда с номинальным значением 0,01 и 0,001 Вб/А по ГОСТ 8.030-2013 (Катушка взаимной индуктивности Р-536, погрешность не более 0,033 %);

• -  рабочий эталон единицы магнитной индукции постоянного магнитного поля 2-го разряда в диапазоне значений от 25 до 2000 мТл по ГОСТ 8.030-2013 (Измеритель магнитной индукции Ш1-9, диапазон измерения магнитной индукции (25 - 2500) мТл, ПГ ±0,02 %);

• -  мера взаимной индуктивности образцовая Р5009 с номинальным значением М = 0,0001 Гн, КТ 0,1;

• -  вольтметр универсальный цифровой GDM-8246, диапазоны измерений: -U до 1000 В, -U до 700 В до 100 кГц, -1 до 20 А, ~1 до 20 А до 2 кГц, R до 100 МОм, погрешность согласно описанию типа, регистрационный номер в ФИФ 34295-07;

• -  тесламетр ТХ-4/1, диапазон (0 - 2,0) Тл, относительная погрешность не более ±3 %;

• -  флюксметр электронный EF5, пределы допускаемой относительной погрешности измерения магнитного потока не более ± 3,0 %;

• -  электромагнит, В_тах (0,1 - 2,5) Тл, межполюсное расстояние не менее 40 мм;

• -  источник напряжения и тока стабилизированный, (0 - 30) В, (0 - 3,5) А;

- контрольные образцы магнитомягкого материала тороидальной формы по ГОСТ 8.377 и протяженной формы длиной не менее 90 мм по ГОСТ 12119.2.

• 4.2 Средства измерений, применяемые при поверке, должны быть поверены и иметь действующие свидетельства о поверке, эталоны должны быть аттестованы и иметь действующие свидетельства об аттестации, испытательное оборудование должно быть аттестовано, вспомогательное оборудование должно иметь действующий техосмотр.

• 4.3 Допускается применение средств поверки, не приведенных в п. 4.1 настоящей МП, но имеющих метрологические характеристики не хуже указанных.

• 5.1 К проведению поверки допускаются лица из числа специалистов, допущенных к поверке и работающих в организации, аккредитованной на право поверки.

• 5.2 К поверке допускаются лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности при работе с электроустановками напряжением до 1000 В, изучившие Инструкцию по эксплуатации на гистерезисографы (ИЭ), эксплуатационную документацию на средства поверки и настоящую МП.

• 6.1 При проведении поверки требуется соблюдать правила безопасности согласно раздела 1 ИЭ.

• 6.2 Помещение для проведения поверки должны соответствовать правилам техники безопасности и производственной санитарии.

• 6.3 При проведении поверки гистерезисографов должны соблюдаться требования электробезопасности по ГОСТ 12.2.007.0, ГОСТ 12.3.019, требования Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок и требования безопасности, определенные в ИЭ на гистерезисографы и средства испытаний.

• 6.4 Средства поверки должны быть заземлены. Электрическое сопротивление заземляющего провода должно быть не более 0,1 Ом.

При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

• - температура окружающего воздуха, °C                                     25 ± 5

• - относительная влажность воздуха, %, не более                                   85

• - питание от сети переменного тока напряжением, В                        220 ± 22

с частотой питающей сети, Гц                                 от 50 до 60

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 8.1.1 Во время внешнего осмотра визуально проверяют внешний вид и комплектность гистерезисографа.

• 8.1.2 Гистерезисограф не должен иметь наружных повреждений, влияющих на его работу.

• 8.1.3 Комплектность гистерезисографа должна соответствовать описанию типа.

• 8.1.4 Если требования 8.1.2, 8.1.3 не выполняются, гистерезисограф признают непригодным к применению, дальнейшие операции поверки не проводят.

• 8.2.1 При опробовании гистерезисографа необходимо провести измерения магнитных характеристик образца магнитомягкого материала.

• 8.2.2 При отсутствии показаний гистерезисограф признается непригодным к применению, дальнейшие операции поверки не производятся.

Идентификационные данные ПО должны соответствовать указанным в таблице 2.

Таблица 2 - Идентификационные данные ПО

• 8.4.1 Подготовить гистерезисограф к измерению протяженного образца согласно ИЭ. (Полевую катушку присоединить непосредственно ко входу флюксметра и поместить между полюсами электромагнита так, чтобы С - образная измерительная потенциальная катушка находилась в геометрическом центре межполюсного пространства электромагнита).

• 8.4.2 В геометрический центр полевой катушки поместить датчик тесламетра, расположенный перпендикулярно магнитному потоку.

• 8.4.3 В меню «Параметры» открыть вкладку «Управление» и задать значение регулирования уровня напряженности магнитного поля Н_т, равное 55 кА/м, и запустить измерение. Определить максимальное значение индукции магнитного поля, зафиксированное тесламет-ром (Вт, мТл), и напряженности магнитного поля, зафиксированное гистерезисографом (H_v, кА/м).

• 8.4.4 Провести 11 измерений напряженности и индукции магнитного поля.

• 8.4.5 Рассчитать значения напряженности магнитного поля (7/_т, кА/м), измеренные тесламетром, по формуле

где Вп - z-ый результат измерения индукция магнитного поля, зафиксированный тесламетром, мТл.

• 8.4.6 Рассчитать среднее значение напряженности магнитного поля, полученные на ги-стерезисографе (Н_г , кА/м) и тесламетром (Н_л , кА/м), по формуле

1 v-

где H_i - i-oe значение напряженности магнитного поля, полученное на гистерезисо-графе и тесламетре, Тл;

п - число измерений, п>3.

• 8.4.7 Рассчитать оценку среднего квадратического отклонения для ряда экспериментальных данных, полученных тесламетром, (S_H , кА/м) по формуле

  
  

  (3)

где Я_т - среднее арифметическое значение максимальной напряженности магнитного поля, измеренное тесламетром, кА/м;

H_Tj - i-oe значение максимальной напряженности магнитного поля, измеренное тесламетром, кА/м;

п - число измерений, п > 11.

• 8.4.8 Рассчитать систематическую составляющую погрешности ((9_Н, кА/м) по формуле

0_н=Я_г-Я_т,

где Н_г - среднее значение напряженности магнитного поля, измеренное гистерезисо-графом, кА/м;

Н_г - среднее значение напряженности магнитного поля, измеренное тесламетром, кА/м.

• 8.4.9 Рассчитать значение относительной погрешности измерения максимальной напряженности магнитного поля (<5н, %) по формуле

• 8.4.10 Значение относительной погрешности должно быть в интервале ± 2,0 %.

• 8.5.1 Обмотку измерительной катушки присоединить непосредственно к входу флюксметра. Катушку поместить соосно в геометрический центр межполюсного пространства электромагнита так, чтобы геометрический центр катушки совпал с геометрическим центром межполюсного пространства электромагнита.

• 8.5.2 В межполюсном пространстве электромагнита установить магнитное поле. Постоянство значений проконтролировать с помощью измерителя магнитной индукции Ш1-9. Записать значение индукции магнитного поля (В_+> Тл) и значение магнитного потока, проходящего через индукционную катушку (Ф₊, Вб).

• 8.5.3 Не изменяя положения катушки в электромагните, поменять направление магнитного поля и записать значение индукции магнитного поля (В., Тл) и значение магнитного потока, проходящего через индукционную катушку (Ф., Вб) в обратном направлении.

• 8.5.4 Найти разницу между значениями индукции магнитного поля (Д_в, Тл) и магнитного потока (Дф, Вб). Изменение магнитного потока не должно превышать 1 10’⁵ Вб при изменении индукции магнитного поля на 0,1 Тл.

• 8.5.5 Провести измерения для каждой катушки, входящей в комплект поставки гистере-зисографа.

• 8.6.1 Подготовить гистерезисограф к проведению измерений образцов (прутков и колец) согласно ИЭ. Количество образцов должно быть не менее двух каждого вида.

• 8.6.2 Провести не менее 11 измерений каждого образца, определяя следующие магнитные характеристики: максимальную магнитную индукцию (В_тах, Тл), коэрцитивную силу (Н_с, кА/м), остаточную магнитную индукцию (В_г, Тл), максимальную относительную магнитную проницаемость (ц).

• 8.6.3 Для полученных рядов измеренных значений каждой характеристики и каждого образца вычислить среднее арифметическое значение результата измерений и оценку среднего квадратического отклонения по формулам (2) и (3) соответственно.

• 8.6.4 Вычислить значения случайной составляющей погрешности измерения магнитных характеристик по формуле

где i - магнитная характеристика образца;

х, - среднее значение i -ой магнитной характеристики образца;

S', - среднее квадратическое отклонение результата измерений i -ой магнитной характеристики образца;

t - коэффициент Стьюдента для доверительной вероятности Р = 0,95;

п - число измерений магнитной характеристики, п > 11.

• 8.6.5 Рассчитанные значения случайной составляющей относительной погрешности измерения магнитных характеристик не должны превышать значений, указанных в таблице 3.

Таблица 3 - Метрологические характеристики гистерезисографа при измерении МММ

• 9.1 Результаты поверки заносят в протокол поверки, выполненный в произвольной форме.

• 9.2 Положительные результаты поверки оформляют согласно Приказу Минпромторга №1815 от 02.07.2015 г. выдачей свидетельства о поверке.

• 9.3 Отрицательные результаты поверки гистерезисографов оформляют согласно Приказу Минпромторга №1815 от 02.07.2015 г. выдачей извещения о непригодности с указанием причины непригодности, свидетельство о предыдущей поверке аннулировать.

• 9.4 Знак поверки наносят на свидетельство о поверке.

Исполнители:

11