Методика поверки «ГСИ. Машины силовоспроизводящие СМ» (МП 2301-0325-2021)

Федеральное государственное унитарное предприятие

«Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева» ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»

СОГЛАСОВАНО о директора ФГУП Менделеева»

И. о. гене

о.**'

. Пронин

Государственная система обеспечения единства измерений

Машины силовоспроизводящие СМ

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

МП 2301-0325-2021

.о. руководителя лаборатории

ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»

Научный сотрудник

_ Е.С. Тихомирова

г. Санкт-Петербург 2021 г.

1 Общие положения

Настоящая методика поверки распространяется на машины силовоспроизводящие СМ (далее - машины) производства ООО «ПетВес», г. Санкт-Петербург и устанавливает методику их первичной и периодической поверок.

Методика поверки должна обеспечивать прослеживаемость поверяемых машин к ГЭТ 32-2011.

Методы, обеспечивающие реализацию методики поверки: сличением поверяемой машины с эталоном с помощью компаратора.

Методикой поверки не предусмотрена возможность проведения поверки отдельных измерительных каналов и (или) отдельных автономных блоков из состава средства измерений для меньшего числа измеряемых величин или на меньшем числе поддиапазонов измерений.

При пользовании настоящей методикой поверки целесообразно проверить действие ссылочных документов по соответствующему указателю стандартов, составленному по состоянию на 1 января текущего года и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году.

Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящей методикой следует руководствоваться заменяющим (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей ссылку.

2 Перечень операций поверки средства измерений

Таблица 1 - Перечень операций поверки

3 Требования к условиям проведения поверки

• 3.1 Операции по всем пунктам настоящей методики проводить при следующих условиях испытаний:

• - температура окружающего воздуха, °C...........................................от +18 до +26

• - относительная влажность, %.............................................................от 40 до 80

4 Требования к специалистам, осуществляющим поверку

• 4.1 Сотрудники, проводящие поверку, должны иметь высшее или среднее техническое образование и опыт работы в соответствующей области измерений, должны изучить правила работы с поверяемым средством измерений и обладать соответствующей квалификацией для работы со средствами поверки и вспомогательным оборудованием.

• 5 Метрологические и технические требования к средствам поверки

Таблица 2 - Перечень средств поверки

6 Требования (условия) по обеспечению безопасности проведения поверки

• 6.1 При проведении поверки соблюдают требования безопасности, указанные в эксплуатационной документации на поверяемые машины, а также на используемые средства поверки и вспомогательное оборудование.

7 Внешний осмотр средства измерений

При внешнем осмотре должно быть установлено соответствие машин следующим требованиям:

• - соответствие внешнего вида описанию типа СИ;

• - наличие знака утверждения типа в месте, указанном в описании типа;

• - контроль соблюдения требований по защите машин от несанкционированного доступа, указанных в описании типа машин;

• - отсутствие видимых повреждений машины;

• - наличие и сохранность всех надписей маркировки.

Знак поверки в виде клейма наносится на пломбу, предотвращающую несанкционированное вмешательство (рисунок 1).

Рисунок 1 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа и обозначение места для нанесения оттиска клейма

Результаты внешнего осмотра признают положительными, если внешний вид соответствует Руководству по эксплуатации.

8 Подготовка к поверке и опробование средства измерений

• 8.1 Перед проведением измерений проверяют правильность прохождения теста при включении.

9 Проверка программного обеспечения средства измерений

• 9.1 Перед определением метрологических характеристик, при поверке, необходимо проверить идентификационные данные ПО.

Идентификация программы: номер версии программного обеспечения отображается на экране персонального компьютера в окне программы управления.

Номер версии программного обеспечения должен совпадать с указанным в таблице 3.

Таблица 3 - Идентификационные данные (признаки) программного обеспечения

10 Определение метрологических характеристик средства измерений

Определение относительной погрешности измерений силы проводят только для режима сжатия.

Определение относительной погрешности измерений силы в режиме сжатия проводят в два этапа:

• - определяют метрологические характеристики динамометров-компараторов на ГЭТ 32-2011.

• - определяют метрологические характеристики испытуемой машины методом прямых измерений с применением динамометров-компараторов.

• 10.1 Этап 1.

Устанавливают динамометр-компаратор в рабочий участок ГЭТ 32-2011. Для надежного выравнивания температур динамометр-компаратор включают в сеть электропитания и прогревают в течение 24 часов.

Проводят предварительное обжатие динамометра-компаратора силой равной его верхнему пределу нагружения F_max.

Обжатие заключается в:

• - выдержке динамометра-компаратора под максимальной нагрузкой в течение 20-30 минут;

• - нагружении динамометра-компаратора равными ступенями от 0 до F_max через 0,1 F_max (т.е. 10 ступеней) с выдержкой на каждой ступени в течение 1-2 мин и последующим разгру-жении такими же ступенями до нуля;

• - выдержке динамометра-компаратора без нагрузки 3-5 минут.

Показания вторичного измерительного преобразователя динамометра-компаратора при обжатии не записываются.

Производят контрольные измерения. Нагружают динамометр-компаратор равными ступенями нагружения от 0 до F_max через 0, lF_max (т.е. 10 ступеней) с выдержкой на каждой ступени в течение 1-2 мин. Записывают показания динамометра-компаратора на каждой ступени нагружения I, (i = 1 до 10). При этом на каждой ступени нагружения добавляют дополнительную нагрузку близкую к значению 0,02% от F_Max. Записывают показание динамометра-компаратора на каждой ступени нагружения с дополнительной нагрузкой I_fm (i = 1 до 10). Повторяют эти операции при разгружении динамометра-компаратора от F_max до 0 через 0,1 F_max. Дополнительная нагрузка добавляется с целью определения коэффициента чувствительности с, необходимого для перевода в единицы силы (Ньютоны) полученных в мВ/B отклонений машины от ГЭТ 32-2011.

Измерения проводят 6 раз (т.е. 6 рядов измерений j= 1 до 6) при повороте динамометра-компаратора вокруг оси приложения силы через 120°.

По измеренным значениям рассчитывают:

• - среднее значение показаний динамометра-компаратора без дополнительных нагрузок по формуле (1)

  п

  

п                       (1)

где п - количество разных положений динамометра-компаратора относительно оси приложения силы (п=6),

- дисперсию средних показаний динамометра-компаратора без дополнительных нагрузок по формуле (2)

- CKO результатов измерений по формуле (3)

Динамометры-компараторы должны охватывать весь диапазон силы, воспроизводимой машиной. Рабочий диапазон каждого динамометра-компаратора должен начинаться со значений не ниже, чем 10 % его максимальной возможности. Диапазон измерений каждого динамометра-компаратора выбирают из условия, что СКО результата измерений S*, в каждой ступени нагружения не превышает 5-10’⁵ при 6 независимых измерениях.

- среднее значение показаний динамометра-компаратора с дополнительными нагрузками по формуле (4)

(4)

где п - количество разных положений динамометра-компаратора относительно оси приложения силы (п=6),

- дисперсию средних показаний динамометра-компаратора с дополнительными нагрузками по формуле (5)

- разницу между средними значениями показаний динамометра-компаратора без дополнительных нагрузок и показаний динамометра-компаратора с дополнительными нагрузками по формуле (6)

(6)

- коэффициент чувствительности для каждой ступени нагружения по формуле (7)

(7)

где nij - масса дополнительной нагрузки в кг;

g - значение ускорения свободного падения на месте эксплуатации ГЭТ (g=9,8193 м/с²),

- дисперсию коэффициента чувствительности cj как производную Cj (принимая w, и g константами) по формуле (8)

• 10.2 Этап 2.

Устанавливают динамометр-компаратор в рабочий участок поверяемой машины. В случае необходимости, выдерживают динамометр-компаратор при постоянной температуре окружающей среды для надежного выравнивания температуры. Оборудование в соответствии с эксплуатационной документацией включают в сеть электропитания и прогревают.

Проводят предварительное обжатие динамометра-компаратора силой равной его верхнему пределу нагружения F_max.

Обжатие заключается в:

- выдержке динамометра-компаратора под максимальной нагрузкой в течении 20-30 минут;

• - нагружении динамометра-компаратора равными ступенями нагружения от 0 до F_max через 0,1 F_max (т.е. 10 ступеней) с выдержкой на каждой ступени в течение 1-2 мин и последующим разгружении такими же ступенями до нуля;

• - выдержке динамометра-компаратора без нагрузки 3-5 минут.

Показания вторичного измерительного преобразователя динамометра-компаратора при обжатии не записываются.

Производят контрольные измерения. По показаниям поверяемой машины нагружают динамометр-компаратор равными ступенями нагружения от 0 до F_max через 0,1 F_max (т.е. 10 ступеней) с выдержкой на каждой ступени в течение 1-2 мин. Записывают показание динамометра-компаратора на каждой ступени нагружения X/ (i = 1 до 10). Повторяют эти операции при разгужении динамометра-компаратора от F_max до 0 через 0,1 F_max.

Измерения проводят 6 раз (т.е. 6 рядов измерений j= 1 до 6) при повороте динамометра-компаратора вокруг оси приложения силы через 120°.

По измеренным значениям рассчитывают:

- среднее значение ', полученное по результатам 6-и измеренных значений X, (с 1 по

6 ряд) для каждой ступени нагружения по формуле (9)

п

^п                          (9)

где п - количество разных положений динамометра-компаратора относительно оси приложения силы,

X

- дисперсию средних показаний ' динамометра-компаратора по формуле (10)

- отклонение значений нагрузок в Н полученные на поверяемой машине от значений нагрузок в Н полученные на ГЭТ 32-2011 по формуле (11)

ДГ

- дисперсию отклонений AFj как сумму частных производных ' по формуле (12)

''' '   '' - частная производная по

- частная производная по ' ,

с¹ D—                   qx

' ^х* - частная производная по '

- дисперсию воспроизведения эталонного значения нагрузки ГЭТ 32-2011, которая определяется по формуле (13)

(13)

где w₃ - относительная стандартная неопределенность ГЭТ 32-2011 (м>₃ = 2,4-1 О*⁵); F; - эталонное значение нагрузки в Н;

/7

^v - параметр равномерного распределения.

- суммарная стандартную неопределенность относительного отклонения ^F> значения нагрузок с учетом неопределенности ГЭТ 32-2011 как производную по формуле (14)

и.

⁸?i

(14)

с

- расширенную неопределенность относительного отклонения ^F< по формуле (15)

^F‘           ^F‘                          (15)

где k - коэффициент расширения, принимаемый равным 2 для вероятности 0,95

- относительную погрешность машины на каждой ступени нагружения по формуле (16)

(16)

11 Подтверждение соответствия средства измерений метрологическим требованиям

Машина соответствует метрологическим требованиям, установленным в описании типа, если относительная погрешность при каждом измерении не превышает ±0,02 %.

Машины соответствуют обязательным требованиям Государственной поверочной схемы для средств измерений силы, если относительная погрешность при каждом измерении не превышает ±0,02 %.

12 Оформление результатов поверки

• 12.1 Положительные результаты поверки подтверждаются сведениями о результатах поверки средств измерений, включенными в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений. По заявке заказчика, положительные результаты поверки можно дополнительно оформлять выдачей свидетельства о поверке.

• 12.2 Отрицательные результаты поверки подтверждаются сведениями о результатах поверки средств измерений, включенными в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.

7