Методика поверки «ГСИ. Датчики силоизмерительные тензорезисторные серии CL» (МП 4.28.018-2020)
Федеральное государственное унитарное предприятие «ЦЕНТРАЛЬНЫЙ АЭРОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ имени профессора Н.Е. Жуковского»
ФГУП «ЦАГИ»
УТВЕРЖДАЮ
Начальник отделения измерительной
Г1Г15
ФГУП «ЦАГИ»
![Методика поверки. ГСИ. Датчики силоизмерительные тензорезисторные серии CL. ОЕИ Аналитика](mp_html/1133811905657060d458abe_files/1133811905657060d458abe-1.jpg)
Государственная система обеспечения единства измерений
Датчики силоизмерительные тензорезисторные серии CL
МЕТОДИКА ПОВЕРКИ
МП 4.28.018-2020
![Методика поверки. ГСИ. Датчики силоизмерительные тензорезисторные серии CL. ОЕИ Аналитика](mp_html/1133811905657060d458abe_files/1133811905657060d458abe-2.jpg)
А.И. Самойленко
Заместитель начальника НИО
Начальник сектора № 3 НИО-7
С.В. Дыцков
![Методика поверки. ГСИ. Датчики силоизмерительные тензорезисторные серии CL. ОЕИ Аналитика](mp_html/1133811905657060d458abe_files/1133811905657060d458abe-3.jpg)
Инженер ФГУП «ЦАГИ»
г. Жуковский 2020
Настоящий документ разработан в соответствии с положениями рекомендации по межгосударственной стандартизации РМГ 51-2002 «Государственная система обеспечения единства измерений. Документы на методики поверки средств измерений. Основные положения», распространяется на датчики силоизмерительные тензорезисторные (далее - датчики) и устанавливает методику его первичной и периодической поверки.
Проведение поверки отдельных измерительных каналов и (или) отдельных автономных блоков из состава средств измерений для меньшего числа измеряемых величин или на меньшем числе поддиапазонов измерений не предусмотрено.
Интервал между поверками - 12 месяцев.
1 Операции и средства поверки
-
1.1 При проведении поверки должны быть выполнены следующие операции, указанные в таблице 1.
Таблица 1
Наименование операции |
Номер пункта документа по поверке |
Наименование и тип средства поверки; обозначение нормативного документа, регламентирующего метрологические и основные технические характеристики средства поверки |
1. Внешний осмотр |
4.1 |
- |
2. Опробование |
4.2 |
- |
3. Определение метрологических характеристик |
4.3.1-4.3.5 |
Машины силовоспроизводящие 1-го разряда согласно Государственной поверочной схеме для средств измерений силы, утвержденной приказом Госстандарта № 2498 от 22 октября 2019 г.; Усилитель измерительный MGCplus с измерительным модулем ML38, диапазон измерений ±5,1 мВ/B, класс точности 0,0025 |
3.1 Оценка относительной погрешности датчика |
4.3.6 |
Примечания:
Допускается применять средства поверки, не приведенные в перечне, но обеспечивающие определение (контроль) метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью. Соотношение погрешностей средств поверки и поверяемых средств измерений должно быть не более 1/3.
Допускается проведение поверки отдельных измерительных каналов из состава СИ с указанием в свидетельстве о поверке информации об объеме проведенной поверки.
2 Требование безопасности
При проведении поверки соблюдают требования безопасности, указанные в эксплуатационной документации на поверяемые датчики, а также на используемое поверочное, испытательное и вспомогательное оборудование.
3 Условия поверки, подготовка к ней
-
3.1 При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:
Температура воздуха, °C..................................................от 15 до 25
Изменение температуры в течение 1 часа, °C.......................не более 0,5
Относительная влажность воздуха, %.................................от 30 до 80
Напряжение сети переменного тока, В......................................220 ± 22
Частота сети, Гц....................................................................50 ± 0,2
-
3.2 Для надежного выравнивания температуры датчика и окружающего воздуха, датчик должен быть доставлен на место поверки не менее чем за 12 часов до ее начала.
-
3.3 Временные интервалы между двумя последовательными нагружениями должны быть по возможности одинаковыми.
-
3.4 Регистрировать показания следует не ранее, чем через 30 секунд от начала измерения силы.
4 Проведение поверки
-
4.1 Внешний осмотр.
При внешнем осмотре проверяют комплектность поверяемых датчиков, отсутствие видимых повреждений, наличие необходимой маркировки, соответствие внешнего вида требованиям эксплуатационной документации и ее соответствие утвержденному типу.
-
4.2 Опробование
При опробовании проверяют соответствие функционирования датчиков требованиям эксплуатационной документации.
-
4.3 Определение метрологических характеристик
Определение метрологических характеристик проводят при помощи силоизмерительных машин 1-го разряда. В качестве вторичного преобразователя использовать усилитель измерительный MGCplus с измерительным модулем ML38.
Перед проведением измерений датчик нагружают максимальной силой в заданном режиме (растяжение или сжатие) и выдерживают в течении 30 минут.
Нагружают датчик от НмПИ до НПИ двумя сериями эталонных сил только с возрастающими значениями, при одном положении датчика в рабочем пространстве эталонной машины. Регистрируют соответствующие показания датчика Xi, Х2.
Затем нагружают и разгружают датчик двумя рядами силы с возрастающими и убывающими значениями в положениях с поворотом на 120° и 240° (рисунок 1) относительно первоначального положения. Регистрируют соответствующие показания датчика Х3, Х5 (при нагружении) и Х4, Х6 (при разгружении).
x*.x>
Рисунок 1
Каждый ряд нагружения (разгружения) должен содержать не менее пяти ступеней, по возможности, равномерно распределенных по диапазону измерений датчика.
Следует соблюдать временной интервал не менее 3-х минут между последовательными рядами нагрузки.
После полного разгружения датчика следует регистрировать его нулевые показания после ожидания в течение, по крайней мере, 30 секунд.
Если датчик применяют только для возрастающей нагрузки, то при поверке определяют вместо гистерезиса характеристику ползучести. При этом записывают показания на 30 с и 300 с после приложения максимальной нагрузки, в каждом из режимов приложения силы. Если ползучесть измеряется при нулевой силе, датчик должен быть предварительно нагружен максимальной силой и выдержан под нагрузкой в течение 60 с.
Испытание на ползучесть может проводиться в любое время после предварительной нагрузки.
Результаты измерений заносят в протокол (Приложение А).
4.3.1 Составляющие погрешности, связанных с воспроизводимостью показаний и повторяемостью показаний датчиков, b и Ь'.
Эти составляющие погрешности рассчитываются для каждой ступени прикладываемой силы при вращении датчика (Ъ) и без вращения (/?% с помощью следующих уравнений:
b = Xrnax^min х 1Q() %
/! *г I.....— Хг+Х3+Х5
где Хг =-------
где X wr
хг+х2
2
![Методика поверки. ГСИ. Датчики силоизмерительные тензорезисторные серии CL. ОЕИ Аналитика](mp_html/1133811905657060d458abe_files/1133811905657060d458abe-4.jpg)
х 100 %
Результаты вычислений заносят в протокол (Приложение А).
4.3.2 Составляющая погрешности, связанной с дрейфом нуля, /0.
До и после каждой серии испытаний следует записывать показания без нагрузки. Нулевое показание следует регистрировать примерно через 30 секунд после того, как нагрузка полностью снята.
Составляющая погрешности, связанная с дрейфом нуля рассчитывается по
формуле: |
If In /о = X 100 % Л/V |
где i0 и if - показания датчика до приложения нагрузки и после разгружения соответственно;
XN - показания датчика при максимальной нагрузке.
Результаты вычислений заносят в протокол (Приложение А).
-
4.3.3 Составляющая погрешности, связанной с гистерезисом, v.
Составляющая погрешности, связанная с гистерезисом определяется при сериях нагружения с возрастающими силами и затем с уменьшающимися силами.
Разность между значениями, полученными для обеих серий с возрастающими силами и с убывающими силами, позволяет рассчитать составляющую погрешности, связанную с гистерезисом, используя следующие уравнения:
Vi+V2
где иг =
х4-х3
Х3
х 100 % , v2 =
Х6-х5
*5
х 100 %
Результаты вычислений заносят в протокол (Приложение А).
-
4.3.4 Составляющая погрешности, связанной с ползучестью, с.
Рассчитать разницу выходного сигнала i30, полученного на 30 с и i30Q, полученного на 300 с после приложения или снятия максимальной силы, выразить эту разницу в процентах от максимального отклонения по формуле:
1зоо 1зо
![Методика поверки. ГСИ. Датчики силоизмерительные тензорезисторные серии CL. ОЕИ Аналитика](mp_html/1133811905657060d458abe_files/1133811905657060d458abe-5.jpg)
х 100 %
Результаты вычислений заносят в протокол (Приложение А).
-
4.3.5 Составляющая погрешности, связанной с интерполяцией, fc.
Для каждой ступени нагружения относительную погрешность градуировочной характеристики рассчитывают по формуле:
fc=^ х100%,
лагде Хг по 4.3.1,
Ха - значение, рассчитанное по градуировочной характеристике Ха = kF + Ь, где к - коэффициент чувствительности в мВ/B, F- отношение приложенной нагрузки к номинальной Fj/FH0Ah b - свободный член в мВ/В.
Результаты вычислений заносят в протокол (Приложение А).
Примечание: полученные значения отклонений характеризуют временную нестабильность показаний датчика за интервал между поверками.
-
4.3.6 Оценка относительной погрешности датчика
Доверительная относительная погрешность, т.е. интервал, в котором с вероятностью 0,95 лежит значение погрешности оценивается по формуле:
б = 7с ± W
где f с - максимальное полученное значение относительной погрешности градуировочной характеристики;
W - относительная расширенная неопределенность определения погрешности градуировочной характеристики датчика рассчитанная для каждой нагрузки по формуле:
W = к X wc
wc = + w2 + W4 + w2 +
где к = 2, для уровня доверия 0,95;
- относительная стандартная неопределенность, связанная с приложенной эталонной силой;
неопределенность, связанная с воспроизводимостью результатов измерений;
ь
w3 = — относительная стандартная неопределенность, связанная с
повторяемостью результатов измерений;
1 г
w4 = х - х 100 % — относительная стандартная неопределенность,
связанная разрешающей способностью индикатора, где F - показания при приложенной нагрузке, г - разрешающая способность, равная дискретности отсчетного устройства;
V
w5 = — относительная стандартная неопределенность, связанная
гистерезисом, учитывается, если поверка датчика проводилась при возрастающей убывающей нагрузках;
с
w5 = — — относительная стандартная неопределенность, связанная ползучестью, учитывается, если поверка датчика проводилась только при возрастающей нагрузке;
w6 = /о - относительная стандартная неопределенность, связанная с дрейфом нуля. Результаты вычислений заносят в протокол (Приложение А).
Полученный интервал не должен выходить за пределы допускаемой относительной погрешности, что выражается неравенством:
I7J + W < |5|,где 8 - пределы допускаемой относительной погрешности, %.
Результаты поверки считаются положительными, если значения относительной погрешности измерений силы не превышают значений, указанных в описании типа1 на средство измерений.
’Диапазон измерений силы и пределы допускаемой относительной погрешности указываются в паспорте каждого экземпляра.
5 Оформление результатов поверки
Результаты поверки оформляют в соответствии с установленными требованиями:
-
- при положительных результатах поверки оформляют свидетельство о поверке. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке в виде оттиска клейма;
-
- при отрицательных результатах - извещение о непригодности.
Результаты поверки заносят в протокол. Рекомендуемая форма протокола поверки приведена в Приложении А.
Приложение А
(рекомендуемое)
Протокол поверки №_______________от «___» ________201__ г.
Вид поверки: |
первичная/периодическая |
Заказчик:
Тип и наименование СИ: |
Номер ФиФ: |
Номер СИ:
Завод-изготовитель: |
Год изготовления: |
Диапазон измерений: |
Цена деления: |
Эталоны, используемые при поверке:
Условия поверки: |
температура °C влажность % давление мм рт. ст. |
Методика поверки: |
МП 4.28.018-2020 «ГСИ. Датчики силоизмерительные тензорезисторные серии CL. Методика поверки» РЕЗУЛЬТАТЫ ПОВЕРКИ |
1. Внешний вид |
соответствует/не соответствует требованиям нормативной документации п. 4.1 методики поверки |
2. Опробование |
работоспособен, замечаний нет/ не работоспособен |
3. Определение метрологических характеристик
Эталонная сила (F) |
Показания |
Рассчитанные значения | |||||||||
*2 |
Х3/Х4 |
%wr |
хг |
Ь' |
ь |
*(с) |
fc |
W | |||
0 | |||||||||||
—То |
к = |
ь = |
Допускаемая погрешность ±____
Действительная погрешность -_____
Результаты поверки:________________________________________________________________________________
Выдано свидетельство о поверке №_____________от «___»_________20___г.
Выдано извещение о непригодности к применению №__________от «___»_____________201 г.
Поверку провел(а):
(должность)
(подпись)
(инициалы, фамилия)