Методика поверки «Система автоматическая для измерения сил и крутящих моментов сил ABM2-203» (МП 157-233-2017)

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии Федеральное государственное унитарное предприятие «Уральский научно-исследовательский институт метрологии» (ФГУП «УНИИМ»)

Методика поверки

Екатеринбург

2017

Предисловие

Утверждена: ФГУП «УНИИМ»

Введена в действие                  „2017 г.

Содержание

• 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

• 9 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

Приложение А (рекомендуемое) Форма протокола проверки диапазонов

измерений сил и крутящих моментов сил

Приложение Б (рекомендуемое) Форма протокола проверки погрешности

измерений сил по оси X

Приложение В (рекомендуемое) Форма протокола проверки погрешности

измерений сил по оси Y

Приложение Г (рекомендуемое) Форма протокола проверки погрешности

измерений сил по оси Z

Приложение Д (рекомендуемое) Форма протокола проверки погрешности

измерений крутящих моментов сил относительно оси X

Приложение Е (рекомендуемое) Форма протокола проверки погрешности

измерений крутящих моментов сил относительно оси Y

Приложение Ж (рекомендуемое) Форма протокола проверки погрешности

измерений крутящих моментов сил относительно оси Z

Приложение И (рекомендуемое) Форма сводного протокола поверки

Настоящая методика распространяется на систему автоматическую для измерений сил и крутящих моментов сил АВМ2-203 (далее - система АВМ2-203), изготовленную ФГУП «СибНИА им. С.А. Чаплыгина», г. Новосибирск, и устанавливает методы и средства её первичной и периодической поверок.

Система АВМ2-203 предназначена для измерений сил и крутящих моментов сил, воздействующих на модель летательного аппарата (ЛА) при проведении испытаний в аэродинамической трубе. Система АВМ2-203 применяется при исследованиях аэродинамики моделей летательных аппаратов и других объектов на дозвуковых скоростях при их испытаниях в стабилизированном воздушном потоке на скоростях потока до 90 м/с при различных углах атаки модели ЛА и различном положении относительно имитатора земной поверхности.

Интервал между поверками - один год.

В настоящей методике использованы ссылки на следующие нормативные документы:

Примечание -При использовании настоящей методики целесообразно проверить действие ссылочных стандартов на 1 января текущего года. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящей методикой следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то раздел, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

• 3.1 Первичную поверку системы АВМ2-203 выполняют до ввода в эксплуатацию, а также после ее ремонта.

• 3.2 Периодическую поверку выполняют в процессе эксплуатации системы АВМ2-203 по истечении интервала между поверками.

• 3.3 При проведении первичной и периодической поверок системы АВМ2-203 должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки

• 3.4 В случае отрицательного результата хотя бы по одной операции поверка прекращается, систему АВМ2-203 признают непригодной к применению.

• 4.1 При проведении поверки должны быть использованы средства поверки, указанные в таблице 2.

Таблица 2 - Средства поверки

• 4.2 Применяемые эталоны должны быть аттестованы и иметь действующие свидетельства об аттестации, средства измерений должны иметь действующие свидетельства о поверке, вспомогательное оборудование должно быть исправным.

• 4.3 Для проведения поверки допускается применение аналогичных эталонов и средств измерений, не приведенных в таблице 2, при условии обеспечения ими необходимой точности измерений.

• 5.1 К поверке системы АВМ2-203 допускаются лица, имеющие образование не ниже среднего технического, ознакомившиеся с эксплуатационной документацией (далее - ЭД) на систему, работающие в метрологической службе организации, аккредитованной на право поверки средств измерений механических величин.

• 6.1 При проведении поверки должны выполняться требования безопасности, указанные в эксплуатационной документации на применяемые средства поверки и поверяемое СИ, а также общие требования безопасности по ГОСТ 12.2.007.0, ГОСТ 12.3.019, Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок.

• 7.1 При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

• - температура окружающего воздуха, °C                              от 15 до 25;

• - относительная влажность окружающего воздуха, %                   от 45 до 75;

• - изменение температуры за время поверки, °C, не более                          2.

• 7.2 Перед проведением поверки выдерживают систему АВМ2-203 и средства поверки в условиях по 7.1 не менее 4 часов.

• 7.3 Проводят проверку геометрических параметров системы АВМ2-203 (кинематическая схема системы приведена на рисунке 1) в следующей последовательности:

  • 7.3.1 С помощью оптического квадранта КО-60М измеряют отклонения вертикальных тяг системы АВМ2-203 от вертикального положения. Дальнейшую поверку допускается проводить, если отклонение вертикальных тяг от их вертикального положения не превышает десяти угловых минут.

  • 7.3.2 С помощью квадранта КО-60М измеряют отклонения горизонтальных тяг системы АВМ2-203 и гибких силопередающих элементов от горизонтального положения. Дальнейшую поверку допускается проводить, если отклонения горизонтальных тяг и гибких силопередающих элементов от их горизонтального положения не превышают десяти угловых минут.

  • 7.3.3 С помощью штангенциркуля ЩЦ-Ш-2000-0,1 измеряют расстояние между гибкими силопередающими элементами от точек приложения нагрузки В1 и В2 (база Li), а также расстояние от линии между точками В1 и В2 до точки приложения нагрузки ВЗ (база Ьг). Дальнейшую поверку допускается производить, если действительные значения длин баз соответственно находятся в диапазонах: Li = (1200±0,5) мм; Ьг = (900±0,5) мм.

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 8.1.1 При внешнем осмотре должно быть установлено соответствие системы АВМ2-203 следующим требованиям:

• - отсутствие видимых внешних повреждений составных частей системы;

• - отсутствие механических повреждений изоляции соединительных кабелей;

• - наличие всех надписей маркировки согласно РЭ;

• - отсутствие посторонних предметов в рабочей зоне системы.

• 8.1.2 Если требования 8.1.1 настоящей методики не выполняются, систему АВМ2-203 признают непригодной к применению, дальнейшие операции поверки не производят.

  

Рисунок 1 - Кинематическая схема системы АВМ2-203

• 8.2.1 Систему АВМ2-203 устанавливают на стоянку в препараторском зале Т-203 в соответствии с РЭ системы АВМ2-203. В соответствии с указаниями РЭ закрепляют на вертикальных и горизонтальных тягах системы АВМ2-203 имитатор модели летательного аппарата (далее - ЛА), устанавливают вспомогательные отклоняющие блоки и грузоприемные платформы для задания сил и моментов сил при поверке.

• 8.2.2 На градуировочную площадку имитатора ЛА устанавливают квадрант оптический КО-60М.

• 8.2.3 С помощью оптического квадранта выставляют механизм «АЛЬФА» под нулевым углом тангажа, используя привод системы АВМ2-203.

• 8.2.4 Включают измерительную часть системы АВМ2-203. Подключаются с удаленного рабочего места оператора через удаленный рабочий стол к крейтконтроллеру АВМ2-203.

• 8.2.5 Проверяют идентификационные данные программного обеспечения (ПО) системы АВМ2-203 следующим образом:

• - запускают программное обеспечение (ПО Metro 13 8) системы АВМ2-203;

• - открывают главное окно ПО Metro 138 и проверяют идентификационные данные ПО системы АВМ2-203.

Идентификационные данные ПО системы АВМ2-203 должны соответствовать указанным в таблице 2.

Таблица 2 - Идентификационные данные ПО системы АВМ2-203

• 8.2.6 Проводят поочередное нагружение каждой из семи грузоприемных платформ (см. рисунок 1) гирей массой 20 кг, а также одновременное нагружение гирями 20 кг платформ 2 и 3 и платформ 5 и 6. При нагружении следует учитывать, что наложение гири на отдельные грузоприемные платформы или группы платформ должно приводить к изменению сигналов измерительных каналов в соответствии с таблицей 3 (знак «х» указывает на зависимость показаний данного канала от нагружения соответствующей платформы, знак «о» указывает на то, что данный канал не должен реагировать на нагружение данной платформы).

Таблица 3 - Зависимость показаний измерительных каналов от нагружения гирями

• 8.2.7 Опробование считают законченным, если в процессе проведения действий по пункту 8.2.6 показания соответствующих измерительных каналов (Хв, Yb, Zb, Мхв, Myb, Mzb) изменялись от их начальных значений.

• 8.3.1 Определение диапазонов измерений сил и крутящих моментов сил

  • 8.3.1.1 Обнуляют показания измерительных каналов (ИК) системы АВМ2-203 в соответствии с РЭ. Диапазоны измерений сил и крутящих моментов сил проверяют методом прямого нагружения путем наложения эталонных гирь на грузоприемные платформы ГП1 - ГП7. Грузоприемная платформа ГП1 (далее - ГП-1) нагружается до значения не более 80 кг. Грузоприемные платформы 2 и 3 (далее - ГП-2 и ГП-3) нагружаются до значения не более 200 кг каждая. Грузоприемная платформа 4 (далее - ГП-4) нагружается до значения не более 200 кг. Грузоприемные платформы 5 и 6 (далее - ГП-5 и ГП-6) нагружаются до значения не более 70 кг каждая. Грузоприемная платформа 7 (далее - ГП-7) нагружается до значения не более 40 кг.

  • 8.3.1.2 Диапазоны измерений сил и крутящих моментов сил по соответствующим ИК и поддиапазонам измерений проверяют нагружением грузоприемных платформ ГП-1 - ГП-7 гирями массой, указанной в таблице 4. Показания системы АВМ2-203 по измерительным каналам должны находиться в пределах, указанных в графе 9 таблицы 4. Допускаемые пределы показаний системы АВМ2-203 рассчитаны исходя из номинальной массы устанавливаемых гирь и пределов допускаемых погрешностей измерений сил и крутящих моментов сил, с учетом значения ускорения свободного падения в месте установки системы АВМ2-203 (д = 9,8146 м/с²).

Таблица 4 - Определение диапазонов измерений сил и крутящих моментов сил

• 8.3.1.3 Нагружение оформляют отдельным протоколом, в котором отражают значения приложенных нагрузок к каждой грузоприемной платформе, и результаты измерений по соответствующим измерительным каналам, форма протокола приведена в рекомендуемом Приложении А.

• 8.3.1.4 Если требования 8.3.1.2 настоящей методики не выполняются, систему АВМ2-203 признают непригодной к применению, дальнейшие операции поверки не производят.

• 8.3.2 Определение погрешности измерений сил и крутящих моментов сил

  • 8.3.2.1 Для определения действительных значений погрешностей измерений сил и крутящих моментов сил системой АВМ2-203 по каждому из измерительных каналов (Хв, Yb, Zb, Mxb, Myb, Mzb) проводят серии нагружений грузоприемных платформ ГП-1 -ГП-7 в соответствии с таблицей 5 эталонными гирями с регистрацией показаний соответствующих измерительных каналов.

  • 8.3.2.2 Схемы нагружений приведены в таблице 5.

Таблица 5 - Схемы нагружений при поверке

• 8.3.2.3 Нагружения проводят равномерно ступенями в соответствии с рекомендуемыми приложениями Б-Ж.

• 8.3.2.4 Каждое нагружение по пункту 8.3.2.2 проводят три раза.

• 8.3.2.5 Рассчитывают действительные значения сил и крутящих моментов сил, соответствующие приложенным нагрузкам на каждой ступени нагружения по формулам:

Рх = 9 ■ (М₅ + М₆),

где Рх - сила, воздействующая на модель ЛА по оси X, Н;

д - ускорение свободного падения (для г. Новосибирска, место установки системы АВМ2-203, д = 9,8146 м/с²), м/с²;

М$ - масса гирь, установленных на ГП-5, кг;

Мв - масса гирь, установленных на ГП-6, кг.

Ру = 9 ’ (М₂ +   + М₄),

где Ру - сила, воздействующая на модель ЛА по оси Y, Н;

Mi - масса гирь, установленных на ГП-2, кг;

Мз - масса гирь, установленных на ГП-3, кг;

М» - масса гирь, установленных на ГП-4, кг.

P_Z — 9 ' (^1  М₇),

где Pz - сила, воздействующая на модель ЛА по оси Z, Н;

М\ - масса гирь, установленных на ГП-1, кг; Мп - масса гирь, установленных на ГП-7, кг.

М_х=^-5-(М₃-М₂),

где Мх - момент силы, воздействующей на модель ЛА относительно оси X, Н м;

L\ - база L\ системы АВМ2-203, Ц = 1,2 м.

где Му - момент силы, воздействующей на модель ЛА относительно оси Y, Н м;

А7 - смещение креплений тяг грузоприемных платформ ГП-6 и ГП-5 относительно где Mz - момент силы, воздействующей на модель ЛА относительно оси Z, Н м;

7,2 - база 7,2 системы АВМ2-203, 7,2 = 0,9 м.

• 8.3.2.6 Для каждой схемы нагружения по таблице 4 рассчитывают средние значения результатов измерений по каждой ступени нагружения по формуле

(7)

где j - условный индекс измерительного канала, / = 1...6;

i - номер ступени нагружения;

к - номер измерения на данной ступени, к = 1...3;

Pjik - показания системы АВМ2-203 на z-той ступени по /-тому измерительному каналу (Хв, Yb, Zb, Mxb, Myb, Mzb), Н или Н м, в зависимости от измеряемого параметра;

Р_}1 - среднее значение показаний системы АВ-203 на /-той ступени по /-тому измерительному каналу (Хв, Yb, Zb, Mxb, Myb, Mzb), H или Н м, в зависимости от измеряемого параметра.

• 8.3.2.7 Для каждой /-той ступени нагружения рассчитывают отклонения показаний системы от действительного значения параметра по формуле

A/i Pji 7)i(p_aC4),

где Ад - отклонения показаний системы АВМ2-203 от действительного значения параметра на /-той ступени по /-тому измерительному каналу (Хв, Yb, Zb, Mxb, Myb, Mzb), H или Н м, в зависимости от измеряемого параметра;

Т/'Драсч.) - действительное значение параметра на /-той ступени по/-тому измерительному каналу (Хв, Yb, Zb, Mxb, Myb, Mzb), H или Н м, в зависимости от измеряемого параметра.

• 8.3.2.8 По всем схемам нагружения для каждой z-той ступени нагружения по каждому

/-тому измерительному каналу рассчитывают значения приведенной к диапазону измерений погрешности системы АВМ2-203 ^//(прив ), %, по формуле       .х.-⁴'¹*'⁴ ’  ' V'’

■ ¹⁰°- ^,9’

^r jmax

ГДе Pjmax~ диапазон измерений параметра по /-тому измерительному каналу (Хв, Yb, Zb, Mxb, Myb, Mzb), Н или Нм, в зависимости от измеряемого параметра.

• 8.3.2.9 Значения приведенной к диапазону измерений погрешности <5/д_Прив.), %, по каждому измерительному каналу (Хв, Yb, Zb, Mxb, Myb, Mzb) должны быть в пределах ±0,1 %.

• 8.3.2.10 Если требования 8.3.2.9 настоящей методики не выполняются, систему АВМ2-203 признают непригодной к применению, дальнейшие операции поверки не производят.

9 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

• 9.1  Нагружения по каждому измерительному каналу оформляют отдельным протоколом, в котором отражаются значения массы гирь, установленных на грузоприемные платформы, расчетные значения параметров, соответствующие приложенным нагрузкам, результаты измерений по соответствующим измерительным каналам, действительные значения отклонений показаний от расчетных значений и значения приведенных к верхнему пределу измерений погрешностей. Формы протоколов приведены в рекомендуемых Приложениях Б-Ж.

• 9.2  По результатам нагружений измерительных каналов оформляют сводный протокол по форме рекомендуемого Приложения И. В сводном протоколе указывают диапазоны полученных значений, приведенных к верхнему пределу измерений погрешностей показаний системы от действительного значения параметра по каждому измерительному каналу.

• 9.3  Положительные результаты поверки оформляют свидетельством о поверке в соответствии с Приказом Минпромторга России от 02.07.2015 № 1815 и делают отметку в разделе 8 паспорта системы АВМ2-203.

• 9.4  В случае отрицательных результатов поверки систему АВМ2-203 признают непригодной к применению, выдают извещение о непригодности с указанием причин.

  

  Ю.Р. Шимолин

  Л.А. Трибушевская

Заведующий лабораторией 233

Зам. заведующего лабораторией 233

Протокол №_________

Проверка диапазонов измерений сил и крутящих моментов сил

«___»_____________20___г.

Место проведения поверки: ФГУП «СибНИА им. С.А. Чаплыгина», г. Новосибирск

Объект: Система автоматическая для измерений сил и крутящих моментов сил АВМ2-203, зав. № 01.

Документ на методику поверки: МП 157-233-2017 «ГСИ. Система автоматическая для измерений сил и моментов сил АВМ2-203. Методика поверки»

Перечень средств поверки:__________________________________________________________

Условия проведения поверки:

Температура воздуха в помещении, °C                ______

Относительная влажность воздуха в помещении, %     ______

Поверка проводится при угле атаки АЛЬФА: 0 угловых градусов Принятое значение ускорения свободного падения: g=9,8146 м/с²

Определение диапазонов измерений сил и крутящих моментов сил

Поверку проводил:__

(подпись)           (расшифровка подписи)

Протокол №_________

Проверка погрешности измерений сил и моментов сил Измерительный канал Хв (нагрузка на модель по оси X)

г. Новосибирск

Место проведения поверки: ФГУП «СибНИА им. С.А. Чаплыгина», г. Новосибирск

Объект: Система автоматическая для измерений сил и крутящих моментов сил АВМ2-203, зав. № 01.

Документ на методику поверки: МП 157-233-2017 «ГСИ. Система автоматическая для измерений сил и моментов сил АВМ2-203. Методика поверки»

Перечень средств поверки:__________________________________________________________

Условия проведения поверки:

Температура воздуха в помещении, °C

Относительная влажность воздуха в помещении, %

Протокол №_________

Проверка погрешности измерений сил и крутящих моментов сил Измерительный канал Ув (нагрузка на модель по оси Y)

«____»______________20____г.

Место проведения поверки: ФГУП «СибНИА им. С.А. Чаплыгина», г. Новосибирск

Объект: Система автоматическая для измерений сил и крутящих моментов сил АВМ2-203, зав. № 01.

Документ на методику поверки: МП 157-233-2017 «ГСИ. Система автоматическая для измерений сил и моментов сил АВМ2-203. Методика поверки»

Перечень средств поверки:__________________________________________________________

Условия проведения поверки:

Температура воздуха в помещении, °C

Относительная влажность воздуха в помещении, %

Поверку проводил:__

(подпись)           (расшифровка подписи)

Протокол №_________

Проверка погрешности измерений сил и крутящих моментов сил

Измерительный канал Zb (нагрузка на модель по оси Z)

г. Новосибирск                                               «___»____________20___г.

Место проведения поверки: ФГУП «СибНИА им. С.А. Чаплыгина», г. Новосибирск

Объект: Система автоматическая для измерений сил и крутящих моментов сил АВМ2-203, зав. № 01.

Документ на методику поверки: МП 157-233-2017 «ГСИ. Система автоматическая для измерений сил и моментов сил АВМ2-203. Методика поверки»

Перечень средств поверки:___________________________________________________

Условия проведения поверки:

Температура воздуха в помещении, °C

Относительная влажность воздуха в помещении, %

Протокол №_________

Проверка погрешности измерений сил и крутящих моментов сил

Измерительный канал Мхв (крутящий момент силы относительно оси X)

г. Новосибирск                                               «___»____________20___г.

Место проведения поверки: ФГУП «СибНИА им. С.А. Чаплыгина», г. Новосибирск

Объект: Система автоматическая для измерений сил и крутящих моментов сил АВМ2-203, зав. № 01.

Документ на методику поверки: МП 157-233-2017 «ГСИ. Система автоматическая для измерений сил и моментов сил АВМ2-203. Методика поверки»

Перечень средств поверки:__________________________________________________________

Условия проведения поверки:

Температура воздуха в помещении, °C

Относительная влажность воздуха в помещении, %

Протокол №_________

Проверка погрешности измерений сил и крутящих моментов сил Измерительный канал Myb (крутящий момент силы относительно оси Y)

г. Новосибирск                                               «___»____________20___г.

Место проведения поверки: ФГУП «СибНИА им. С.А. Чаплыгина», г. Новосибирск

Объект: Система автоматическая для измерений сил и крутящих моментов сил АВМ2-203, зав. № 01.

Документ на методику поверки: МП 157-233-2017 «ГСП. Система автоматическая для измерений сил и моментов сил АВМ2-203. Методика поверки»

Перечень средств поверки:__________________________________________________________

Условия проведения поверки:

Температура воздуха в помещении, °C                ______

Относительная влажность воздуха в помещении, %     ______

Протокол №_________

Проверка погрешности измерений сил и крутящих моментов сил Измерительный канал Mzb (крутящий момент силы относительно оси Z)

г. Новосибирск                                               «___»____________20___г.

Место проведения поверки: ФГУП «СибНИА им. С.А. Чаплыгина», г. Новосибирск

Объект: Система автоматическая для измерений сил и крутящих моментов сил АВМ2-203, зав. № 01.

Документ на методику поверки: МП 157-233-2017 «ГСП. Система автоматическая для измерений сил и моментов сил АВ М2-203. Методика поверки»

Перечень средств поверки:__________________________________________________________

Условия проведения поверки:

Температура воздуха в помещении, °C                ______

Относительная влажность воздуха в помещении, %     ______

Приложение И

(рекомендуемое) Форма сводного протокола поверки системы АВМ2-203

Протокол №_________

Сводный протокол поверки системы автоматической для измерений сил и крутящих моментов сил АВМ2-203

г. Новосибирск                                               «___»____________20___г.

Место проведения поверки: ФГУП «СибНИА им. С.А. Чаплыгина», г. Новосибирск

Объект: Система автоматическая для измерений сил и крутящих моментов сил АВМ2-203, зав. № 01.

Документ на методику поверки: МП 157-233-2017 «ГСИ. Система автоматическая для измерений сил и моментов сил АВМ2-203. Методика поверки»

Перечень средств поверки:__________________________________________________________

Условия проведения поверки:

Температура воздуха в помещении, °C

Относительная влажность воздуха в помещении, %

Заключение по результатам поверки:

• 1 Значения погрешностей измерений сил и крутящих моментов сил по измерительным каналам:

  Наименование канала	Диапазон измерений	Значения приведенных погрешностей измерений,%
  Нагрузка по оси X	от минус 1400 до 1400 Н	от	до
  Нагрузка по оси Y	от 0 до 6000 Н	от	до
  Нагрузка по оси Z	от минус 400 до 800 Н	от	до
  Крутящий момент сил относительно оси X	от минус 480 до 480 Н м	от	до
  Крутящий момент сил относительно оси Y	от минус 360 до 360 Н м	от	до
  Крутящий момент сил относительно оси Z	от минус 900 до 1800 Н м	от	.. до

• 2 Система автоматическая для измерений сил и крутящих моментов сил АВМ2-203, зав. № 01, соответствует (не соответствует) требованиям методики поверки.

• 3 Система автоматическая для измерений сил и крутящих моментов сил АВМ2-203, зав. № 01, признана годной (негодной) к применению.

Выдано свидетельство о поверке №_____________от «___»___________20___г.

Поверку проводил:__

(подпись)           (расшифровка подписи)

Организация, выполнившая поверку:________________________________________

19