Методика поверки «ГСОЕИ. Машины силовоспроизводящие СМНН» (МП 2301-0328-2021)

Федеральное государственное унитарное предприятие

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

СОГЛАСОВАНО

. Генерального директора ФГУП

им. Д.И. Менделеева»

А.Н. Пронин

«20» августа 2021 г.

Государственная система обеспечения единства измерений

Машины силовоспроизводящие СМНН

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

МП 2301-0328-2021

И.о. руководителя лаборатории

ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» z

Научный сотрудник

_ Е.С. Тихомирова

г. Санкт-Петербург 2021 г.

1 Общие положения

Настоящая методика поверки распространяется на машины силовоспроизводящие СМНН (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 предусмотрена возможность проведения поверки на меньшем числе поддиапазонов измерений для машин СМНН-5-К, СМНН-5Р-К, СМНН-10-К, СМНН-ЮР-К.

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

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.

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.

• 10.1 Определение относительной погрешности измерений силы в диапазоне от 1 до 10 Н.

Определение относительной погрешности измерений силы в диапазоне от 1 до 10 Н

где Fj - действительное значение в Н j-ой груза;

mj - значение условной массы j-ой груза в кг, полученное по результатам взвешивания;

ёмест. - ускорение свободного падения на месте эксплуатации грузов;

рвозд. - плотность воздуха;

р_мет. - плотность материала груза;

- определения относительной погрешности измерений силы машины в диапазоне значений от 1 до 10 Н по формуле (2):

где U^Fi - неопределённость результатов взвешивания в Н.

AFj - отклонение значений силы Fj в Н, полученные на испытуемой машине от номинальных значений силы рассчитанного по формуле (3)

• 10.2 Определение относительной погрешности измерений силы в режиме сжатия в диапазоне свыше 10 Н 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.

10.2.1 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_z/„ (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 (4)

- дисперсию средних показаний динамометра-компаратора без дополнительных нагрузок по формуле (5)

- СКО результатов измерений по формуле (6)

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 5*, в каждой ступени нагружения не превышает 5-10’⁵ при 6 независимых измерениях.

- среднее значение показаний динамометра-компаратора с дополнительными нагрузка-

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

• - дисперсию средних показаний динамометра-компаратора с дополнительными нагрузками по формуле (8)

• - разницу между средними значениями показаний динамометра-компаратора без дополнительных нагрузок и показаний динамометра-компаратора с дополнительными нагрузками по формуле (9)

- коэффициент чувствительности для каждой ступени нагружения по формуле (10)

(Ю)

где т, - 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 с, (принимая w, и g константами) по формуле (11)

• 10.2.2 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,lF_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 (12)

п

^п (12)

где п - количество разных положений динамометра-компаратора относительно оси

приложения силы,

- дисперсию средних показаний ' динамометра-компаратора по формуле (13)

- отклонение значений нагрузок в Н полученные на поверяемой машине от значений нагрузок в Н полученные на ГЭТ 32-2011 по формуле (14)

- дисперсию отклонений AF₁ как сумму частных производных ' по формуле (15)

2

С I ^k / ¹ i ]                                                ОС:

где '^{v 7} - частная производная по ', с* Dy                     дТ

¹ - частная производная по ¹ ,

с² D—

¹    - частная производная по '.

- дисперсию воспроизведения эталонного значения нагрузки ГЭТ 32-2011, которая определяется по формуле (16)

(16)

где м>_э - относительная стандартная неопределенность ГЭТ 32-2011 (и>_э = 2,4Т0‘⁵);

Fj - эталонное значение нагрузки в Н;

/Т

^{v J} - параметр равномерного распределения.

- суммарная стандартную неопределенность относительного отклонения ^Л значения нагрузок с учетом неопределенности ГЭТ 32-2011 как производную по формуле (17)

'                     (17)

- расширенную неопределенность относительного отклонения ^F< по формуле (18)

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

- относительную погрешность машины на каждой ступени нагружения по формуле

11 Подтверждение соответствия средства измерений метрологическим требованиям

Машина соответствует метрологическим требованиям, установленным в описании типа, если относительная погрешность при каждом измерении не превышает ±0,01/±0,02 %.

Машины соответствуют обязательным требованиям к рабочим эталонам единицы силы 1 разряда, установленным Государственной поверочной схемой для средств измерений силы и обязательным требованиям к рабочим эталонам единицы массы 4 разряда, установленным Гос-ударственной поверочной схемой для средств измерений массы, если относительная погрешность при каждой нагрузке не превышает ±0,01/±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.

8