Методика поверки «ДЕЛИТЕЛЬ ИМПУЛЬСНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ TESTEC HVP-15HF» (МП 044.M12-17)

УТВЕРЖДАЮ

Государственная система обеспечения единства измерений

ДЕЛИТЕЛЬ ИМПУЛЬСНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ TESTEC HVP-15HF

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ МП 044.М12-17

Главный метролог

Москва 2017

Настоящая методика поверки распространяется на делитель импульсных напряжений высоковольтный TESTEC HVP-15HF (далее по тексту - делитель) и устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок.

Делитель предназначен для преобразования (деления) высоковольтного импульсного напряжения с заданным коэффициентом преобразования в низковольтное напряжение.

Интервал между поверками - 1 год.

2.1 При проведении первичной и периодической поверок должны быть выполнены следующие операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1

• 2.2 При получении отрицательных результатов при проведении любой операции поверка прекращается.

• 2.3 Поверку средств измерений осуществляют аккредитованные в установленном порядке в области обеспечения единства измерений юридические лица и индивидуальные предприниматели.

• 2.4 Метрологические характеристики по таблице 1 допускается определять не в полном объеме, при этом поверка проводится по сокращенной программе. Объем поверочных работ определяется совместным решением (или по договоренности) между заказчиком и исполнителем проведения работ.

• 3.1 При проведении первичной и периодической поверок применяются средства, указанные в таблице 2.

Таблица 2 - Средства для проведения первичной и периодической поверок

• 3.2 Допускается применение других средств поверки, не приведенных в таблице 2, но обеспечивающих определение (контроль) метрологических характеристик поверяемого средства измерений с требуемой точностью.

• 3.3 Средства измерений, указанные в таблице 2, должны быть поверены и аттестованы в установленном порядке.

• 5.1 Перед началом поверки необходимо изучить руководство по эксплуатации делителя и настоящую методику поверки.

• 5.2 При проведении поверки следует соблюдать требования, установленные правилами по охране труда и эксплуатации электроустановок, указанных в приложении к приказу Министерства труда и социальной защиты РФ от 24.07.13 № 328Н. Оборудование, применяемое при поверке, должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.003-91. Воздух рабочей зоны должен соответствовать ГОСТ 12.1.005-88 при температуре помещения, соответствующей условиям испытаний для легких физических работ.

• 5.3 Система электрического питания приборов должна быть защищена от колебаний и пиков сетевого напряжения, искровые генераторы не должны устанавливаться вблизи приборов.

• 5.4 При выполнении измерений должны соблюдаться требования, указанные в «Правилах техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», утвержденных Госэнергонадзором, а также требования руководства по эксплуатации делителя.

• 5.5 Помещение, в котором проводится поверка, должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-83.

6 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

6.1 При проведении поверки соблюдают следующие условия:

• 6.2 Помещение, где проводится поверка, должно быть чистым и сухим, свободным от пыли, паров кислот и щелочей.

• 6.3 В помещении, где проводится поверка, должны отсутствовать механические вибрации, а также мощные постоянные и переменные электрические и магнитные поля.

• 7.1 Проверьте наличие средств поверки по таблице 2, укомплектованность их документацией и необходимыми элементами соединений.

• 7.2 Используемые средства поверки разместите, заземлите и соедините в соответствии с требованиями их технической документации.

• 7.3 Подготовку, соединение, включение и прогрев поверяемого средства и средств поверки, регистрацию показаний и другие работы по поверке произведите в соответствии с документацией на указанные средства.

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 8.1.1 Проверяют комплектность делителя.

Комплектность делителя должна соответствовать таблице 3.

Таблица 3

• 8.1.2 Проверяют делитель на отсутствие механических повреждений и ослаблений элементов конструкции.

• 8.1.3 Делитель признается прошедшим операцию поверки, если не обнаружены несоответствия комплектности, механические повреждения, ослабления элементов конструкции, неисправности разъемов.

• 8.2.1 При опробовании делителя оценивают отклонение значения коэффициента преобразования от паспортного значения с целью выявления внутренних скрытых дефектов (нарушение целостности сборки), возникших при транспортировании или эксплуатации, препятствующих дальнейшей эксплуатации делителя.

• 8.2.2 Подключают выход генератора импульсов высокого напряжения ступенчатой формы ГИВН к измерительной системе рабочего эталона единицы импульсного электрического напряжения с согласованной нагрузкой 50 Ом (см. рисунок 1), параллельно к которой подсоединяют высоковольтный электрод делителя. Выход делителя с помощью встроенной гибкой линии связи, имеющей подсоединительный разъем типа BNC, подключают к первому входу измерительного осциллографа Tektronix TDS 784D с установленным входным сопротивлением 50 Ом. Ко второму входу осциллографа для контроля формы импульса испытательного напряжения подключают выход измерительной системы рабочего эталона.

• 8.2.3 Устанавливают амплитуду и_ген.гивн импульсов напряжения на выходе генератора ГИВН равной 10 кВ. Воспроизводят импульсы напряжения на выходе генератора ГИВН, регистрируют с помощью осциллографа Tektronix TDS 784D импульсы на выходе делителя и определяют среднее значение амплитуды напряжения И_ср(см. рисунок 2).

• 8.2.4 По формуле (1) вычисляют значение коэффициента преобразования делителя:

К пр ~ Vср / и ген. ГИВН                                   (1)

• 8.2.5 Делитель признается прошедшим операцию поверки, если вычисленное значение коэффициента преобразования отличается от указанного в паспорте значения не более чем на ± 10 %.

  

Рисунок 1 - Схема подключения при определения характеристик делителя

Рисунок 2 - Эпюра напряжения на выходе делителя при определении коэффициента преобразования

8.3 Определение метрологических характеристик

• 8.3.1.1 Проводят работы по п.п. 8.2.2 - 8.2.3, воспроизводят импульсы напряжения на выходе генератора ГИВН и обеспечивают регистрацию импульсов на выходе делителя.

По полученной осциллограмме при помощи маркеров осциллографа на вершине импульса измеряют две величины: И_тах - соответствующую максимальному значению амплитуды и И_т|П - соответствующую минимальному значению амплитуды (см. рисунок 2).

Описанные измерения производят 10 раз и по формулам (2) вычисляют средние арифметические значения И_тах и K_min:

Где Pmax_i /"в измерение напряжения И_тах, В;

Cmini ^— ^'"6 измерение напряжения И_т;_п> В; п-число измерений.

Значение коэффициента преобразования делителя определяют по формуле (3):

(3)

Средние квадратические отклонения (CKO) S( И_тах) и S(И_т1П) измерений максимального И_тах и минимального И_тш значений напряжения на выходе шунта вычисляют по формуле (4):

Из полученных значений {S(K_max) и S(C_mjn)} выбирают максимальное и принимают это значение в качестве оценки СКО для S(K_np).

Доверительные границы случайной погрешности результата измерений коэффициента преобразования делителя (без учета знака) при доверительной вероятности Р = 0,95 и числе измерений п = 10 находят по формуле (5):

где      - соответствующее среднее значение, относящееся к выбранному в качестве мак

симальной величины S( И_тах), В или S( K_min), В.

• 8.3.1.2 Делитель признается прошедшим операцию поверки, если вычисленное значение коэффициента преобразования составляет: 10’³ В/В.

• 8.3.2.1 Доверительные границы случайной составляющей погрешности измерений коэффициента преобразования в предположении о нормальном распределении результатов измерений входящих величин при доверительной вероятности Р=0,95 и числе измерений п = 10 принимают равными значению, полученному в п.8.3.1.

• 8.3.2.2 Доверительные границы неисключенной систематической составляющей погрешности измерений коэффициента преобразования при доверительной вероятности Р=0,95 и поправочном коэффициенте к =1,1 определяют по формуле (6):

®Кпр - ^Л-у1®г-2 ⁺®Гтах ⁺ ®Kmin ’                              (ty

где ©гивн - относительная погрешность воспроизведения амплитуды импульсов напряжения на выходе генератора импульсов ГИВН (в соответствии с технической документацией);

©vmax = 1 % - относительная погрешность осциллографа Tektronix TDS 784D при определении максимальной амплитуды Ртах импульсов напряжения на выходе делителя;

©vmin - 1 % - относительная погрешность осциллографа Tektronix TDS 784D при определении минимальной амплитуды K_mi_n импульсов напряжения на выходе делителя;

• 8.3.2.3 Доверительные границы погрешности измерений коэффициента преобразования вычисляют по полученным значениям случайной и неисключенной систематической погрешности в соответствии с ГОСТ 8.736-2011 «ГСИ. Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения» по формуле (7):

дкпр ~ К 'Ss,

где К - коэффициент, зависящий от соотношения случайной составляющей погрешности и неисключенной систематической погрешности,

Sx - суммарное среднее квадратическое отклонение измерения коэффициента преобразования, определяемое по формуле (8):

где S_Q - CKO неисключенной систематической погрешности измерений коэффициента преобразования, вычисляемое по формуле (9):

Коэффициент К вычисляют по формуле (10):

^£Кпр ⁺

S(K_np) +s_&

• 8.3.2.4 Делитель признается прошедшим операцию поверки, если пределы допускаемой относительной погрешности коэффициента преобразования не превышают ± 6 %.

• 8.3.3.1 Проводят работы по п.8.2.2 и устанавливают на выходе генератора импульсов высокого напряжения ГИВН амплитуду и_{ген м}ин импульсов напряжения равной 15 кВ, соответствующей максимальному значению амплитуды измеряемых импульсов напряжения. Десятикратно воспроизводят импульсы напряжения на выходе генератора ГИВН и визуально контролируют наличие электрических пробоев по высоковольтным частям делителя и пробоев на «землю». Проводят регистрацию формы импульсов напряжения с помощью осциллографа Tektronix TDS 784D на выходе делителя.

• 8.3.3.2 Делитель признается прошедшим операцию поверки, если максимальное значение амплитуды измеряемых импульсов напряжения составляет не менее 15 кВ, и в процессе нагружения импульсами высокого напряжения не наблюдалось наличия электрических пробоев по высоковольтным частям делителя и пробоев на «землю», а на зафиксированных осциллограммах наблюдалась стабильная форма регистрируемых испытательных импульсов.

• 8.3.4.1 Проводят работы по п.п. 8.2.2. - 8.2.3. Последовательно воспроизводят 10 импульсов напряжения с амплитудой 10 кВ и регистрируют их с помощью осциллографа Tektronix TDS 784D. С помощью маркеров определяют длительность фронта Тф_рj зарегистрированных импульсов между уровнями от 0,1 до 0,9 от среднего значение амплитуды напряжения ГфНа выходе делителя (см. рисунок 2).

• 8.3.4.2 Время нарастания переходной характеристики делителя между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения вычисляют по формуле (12):

  Т

  ¹ п.ПХ.

  

(12)

где   Тфрj - i-oe зарегистрированное значение длительности фронта импульсов между уров

нями от 0,1 до 0,9 от среднего значения амплитуды, нс;

Тфр.гивн - длительность фронта импульсов между уровнями от 0,1 до 0,9 от амплитуды на выходе генератора импульсов ГИВН (в соответствии с технической документацией);

Тосц ⁼ 0,36 нс - время нарастания переходной характеристики осциллографа Tektronix TDS 784D.

• 8.3.4.3 По формуле (13) вычисляют среднее арифметическое значение Т _н,пх времени нарастания переходной характеристики по 10 измерениям.

  

(13)

чение времени нарастания переходной характеристики между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения составляет не более 7 нс.

• 8.3.5 Расчет относительной погрешности измерений времени нарастания переходной характеристики между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды

• 8.3.5.1 Пределы допускаемой относительной погрешности измерений времени нарастания переходной характеристики при доверительной вероятности Р=0,95 и поправочном коэффициенте к = 1,1 определяют по формуле (14).

  
  

  (14)

где 0ф_р = 1 % - относительная погрешность осциллографа Tektronix TDS 784D при определении длительности фронта импульсов между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения напряжения на выходе делителя;

®гивн - относительная погрешность воспроизведения длительности фронта импульсов между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения напряжения на выходе генератора импульсов ГИВН (в соответствии с технической документацией).

• 8.3.5.2 Делитель признается прошедшим операцию поверки, если полученное значение пределов допускаемой относительной погрешности измерений времени нарастания переходной характеристики между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды при доверительной вероятности Р=0,95 составляет не более ± 15 %.

• 9.1 Результаты поверки заносятся в протокол поверки по форме, приведенной в приложении А.

• 9.2 Делитель прошедший поверку с положительным результатом, признается годным и допускается к применению. На него выдается протокол и свидетельство о поверке установленной формы с указанием полученных поп.п. 8.3.1 - 8.3.5 фактических значений метрологических характеристик делителя, наносят знак поверки (место нанесения указано в описании типа) согласно Приказу Министерства промышленности и торговли Российской Федерации №1815 от 02.07.2015 г. «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке», и комплекс допускают к эксплуатации.

• 9.2 При отрицательных результатах поверки делитель признается негодным, не допускается к применению и на него выдается «Извещение о непригодности» с указанием причин в соответствии с требованиями Приказа Министерства промышленности и торговли Российской Федерации №1815 от 02.07.2015 г. Свидетельство о предыдущей поверке и (или) знак поверки аннулируется.

  

  О.В. Михеев

Ведущий научный сотрудник

ФГУП «ВНИИОФИ»

ПРИЛОЖЕНИЕ А к Методике поверки МП 044.М12-17 Делитель импульсных напряжений высоковольтный TESTEC HVP-15HF»

ПРОТОКОЛ первичной / периодической поверки от «_____»____________20___года

Средство измерений: Делитель импульсных напряжений высоковольтный TESTEC HVP-15HF»____________________________________________

(Наименование СИ, тип (если в состав СИ входит несколько автономных блоков

то приводят их перечень (наименования) и типы с разделением знаком «косая дробь» /)

Зав. № 20120481_____________ ________________________________

Заводские номера блоков

Принадлежащее___________________________________

Наименование юридического лица, ИНН

Поверено в соответствии с методикой поверки «ГСИ. Делители импульсных напряжений высоковольтные TESTEC HVP-15HF». Методика поверки МП 044.М12-17», утвержденной ФГУП «ВНИИОФИ» «13» октября 2017 г.______________________________________

Наименование документа на поверку, кем утвержден (согласован), дата

С применением эталонов_______________________________________________

(наименование, заводской номер, разряд, класс точности или погрешность)

При следующих значениях влияющих факторов:   _______________________

(приводят перечень и значения влияющих факторов, нормированных в методике поверки)

• -  температура окружающего воздуха, °C

• -  относительная влажность воздуха, %, не более

• -  атмосферное давление, кПа

• -  напряжение питания сети, В

• -  частота сети, Гц

Получены результаты поверки метрологических характеристик:

Рекомендации_______________________________________________

Средство измерений признать пригодным (или непригодным) для применения

Исполнители:

подписи, ФИО, должность

¹

ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ

²

• 4.1 К проведению поверки допускаются лица, изучившие настоящую методику поверки и руководства по эксплуатации на делитель и средства поверки, имеющие удостоверение квалификационной группы на право работы с электроустановками напряжением свыше 1000 В в соответствии с правилами по охране труда и эксплуатации электроустановок, указанных в приложении к приказу Министерства труда и социальной защиты РФ от 24.07.13 № 328Н.