Методика поверки «ГСОЕИ. Калибраторы S01» (А3009.0381.МП-2021)

Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом» Федеральное государственное унитарное предприятие РОССИЙСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЯДЕРНЫЙ ЦЕНТР Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики ЦЕНТР ИСПЫТАНИЙ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» Уникальный номер записи об аккредитации в реестре аккредитованных лиц RA.RU.311769

пр. Мира. д. 37. г. Саров. Нижегородская обл., 607188 Телефон 83130 22224 Факс 83130 22232 E-mail: nio30@olit.vniief.ru

Руководитель ЦИ СИ ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»

Государственная система обеспечения единства измерений

КАЛИБРАТОРЫ S01

Методика поверки

2021

• 1  Общие положения

• 2  Перечень операций поверки

• 3  Метрологические и технические требования к средствам поверки

• 4  Требования к специалистам, осуществляющим поверку

• 5  Требования по обеспечению безопасности проведения поверки

• 6  Требования к условиям проведения поверки

• 7  Внешний осмотр

• 8  Подготовка к поверке и опробование

• 9  Определение метрологических характеристик

• 10 Подтверждение соответствия метрологическим требованиям

• 11 Оформление результатов поверки

Приложение А (справочное) Перечень документов, на которые даны ссылки в тексте методики поверки

Приложение Б (справочное) Перечень принятых сокращений

Приложение В (справочное) Требования к дополнительной нагрузке (переходникам)

Настоящая методика поверки (далее МП) распространяется на калибраторы SO I.

Калибраторы S01 (далее - калибратор) предназначены для воспроизведения величины виброускорения при проведении калибровки вибропреобразователей и виброизмерительной аппаратуры в лабораторных и полевых условиях.

Принцип действия калибратора основан на генерации механических колебаний синусоидальной формы частотой 159,2 Гц с заданными характеристиками и поддержании их постоянными во времени с помощью датчика обратной связи.

Конструктивно калибратор представляет собой портативный электродинамический вибростенд, состоящий из электромагнитной системы, датчика обратной связи, электронной схемы управления, аккумуляторного отсека и разъёма питания USB, заключённых в металлический корпус. Рабочая поверхность стола вибростенда позволяет закреплять калибруемый вибропреобразователь с помощью шпильки или специальных переходников.

Питание калибратора осуществляется от четырех аккумуляторов типа АА или от внешнего источника питания постоянного тока напряжением (5,О±О,5) В.

МП устанавливает методику первичной и периодической поверок калибраторов методом прямых измерений с использованием рабочих эталонов 1-го разряда в соответствии с ГПС, утверждённой приказом Госстандарта от 27 декабря 2018 г. № 2772 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений виброперемещения, виброскорости, виброускорения и углового ускорения».

Первичной поверке калибраторы подвергаются при выпуске из производства и после ремонта. Организация и проведение поверки осуществляются в соответствии с действующими нормативными документами.

МП не предусматривает поверку калибраторов в сокращённом объёме.

Межповерочный интервал - два года.

Перечень документов, на которые даны ссылки в тексте МП, приведен в приложении А.

Перечень принятых сокращений приведен в приложении Б.

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

• 2.2  При получении отрицательного результата какой-либо операции поверки дальнейшая поверка не проводится, и результаты оформляются в соответствии с 11.2.

2.3 Протокол поверки ведётся в произвольной форме.

Таблица 1- Перечень операций при поверке

• 3.1 При проведении поверки применяют СИ и оборудование, приведен

ные в таблице 2.

Таблица 2- Перечень средств измерений, применяемых при поверке

Допускается использовать другие СИ и оборудование, обеспечивающие требуемые диапазоны и точности измерений.

• 3.2 Все применяемые СИ должны быть поверены и иметь действующие свидетельства о поверке.

К проведению поверки допускается персонал, изучивший ЭД на калибратор, данную МП и имеющий опыт работы с оборудованием, перечисленным в таблице 2.

• 5.1 При проведении поверки необходимо руководствоваться «Правилами устройства электроустановок» и «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей». Меры безопасности при подготовке и проведении измерений должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.007.0 и «Правилам по охране труда при эксплуатации электроустановок (ПОТЭУ)».

• 5.2 При проведении поверки должны быть выполнены все требования безопасности, указанные в ЭД на калибратор и средства поверки.

Все используемое оборудование должно иметь защитное заземление.

При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

• - температура окружающего воздуха от 18 до 25 °C;

• - относительная влажность воздуха при температуре 20 °C не более 80 %;

• - атмосферное давление от 84,0 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт.ст.);

• - напряжение питающей сети (230±23) В;

• - частота питающей сети от (50±1) Гц.

• 7.1.1 При внешнем осмотре необходимо установить отсутствие механических повреждений калибратора. На посадочной поверхности калибратора и переходников, входящих в комплект поставки, должны отсутствовать вмятины, царапины и задиры.

• 7.1.2 При наличии вышеуказанных дефектов испытания не проводят до их устранения. Если дефекты устранить невозможно, калибратор бракуют.

• 8.1 Перед проведением поверки и опробованием подготавливают СИ и оборудование к работе в соответствии с ЭД на них.

• 8.2 Проверяют наличие действующих свидетельств о поверке на СИ, а также соответствие условий поверки разделу 6.

• 8.3 Включают калибратор. При этом должен загореться светодиодный индикатор включения.

• 8.4 Калибратор считают прошедшим опробование с положительным результатом, если гул вибростенда равномерный без металлического дребезга.

• 9.1 Проверка номинального значения и относительной погрешности частоты, номинального СКЗ ускорения и коэффициента гармоник воспроизводимых колебаний

  • 9.1.1 Собирают схему измерений согласно рисунку 1 без дополнительной массы с эталонным вибропреобразователем 8305. В качестве регистратора к выходу усилителя заряда подсоединяют частотомер (вольтметр универсальный В7-78/1, включенный в режим измерений частоты), вольтметр универсальный и измеритель нелинейных искажений.

    

• 1 - калибратор;

• 2 - дополнительная нагрузка стола калибратора (переходник) массой 40, 80, 120 или 160 г;

• 3 - эталонный вибропреобразователь 8305 (масса m = 40 г);

• 4 - усилитель измерительный 2692;

• 5 - регистратор (вольтметр универсальный В7-78/1, измеритель нелинейных искажений СК6-13).

Рисунок 1 — Схема измерений

Включают и прогревают измерительные приборы согласно РЭ на них. Включают калибратор, при этом должен загореться светодиодный индикатор включения. Проводят не менее пяти измерений частоты F_{U3M i}, Гц, коэффициента гармоник К_г, %, воспроизводимых колебаний и выходного напряжения эталонного канала C7_BbIxj, мВ.

Рассчитывают среднее арифметическое значение каждой измеренной величины по формуле

(>) ^п /=1

где N_U3M'i- значение измеренного параметра воспроизводимых колебаний;

и - количество измерений.

Измеренное СКЗ ускорения Л_изл1._ср, м/с², рассчитывают по формуле

л _ ^^{вых с}р                                          р \

где £/_Вых.ср. ~ среднее арифметическое значение выходного напряжения, измеренного регистратором и рассчитанного по формуле (1), мВ;

К_ус - коэффициент усиления усилителя заряда, мВ/пКл;

S - коэффициент преобразования эталонного вибропреобразователя, взятый из свидетельства о периодической поверке, пКл/(м-с'²).

Относительную погрешность воспроизведения частоты <5_F, %, и отклонение от номинального значения СКЗ ускорения д_Ао, %, рассчитывают по формулам (3) и (4) соответственно

где F_cp. - среднее арифметическое значение измеренной частоты, Гц;

а -1 о

_S        --юо,                            (4)

^Ао 10

где Л_и^._ср - СКЗ ускорения рассчитанное по формуле (2), м-с'².

Результаты измерений и расчётов заносят в протокол.

• 9.1.2 Повторяют испытания по 9.1.1 при значениях дополнительной нагрузки стола калибратора массой 40, 80, 120, 160 г. Требования к дополнительной нагрузке (переходникам) приведены в приложении В.

Примечание - при периодической поверке допускается проводить измерения без дополнительной нагрузки стола калибратора.

• 9.1.3 Калибратор считают выдержавшим испытания, если:

• - относительная погрешность частоты воспроизводимых колебаний находится в пределах ±1 %;

• - отклонение от номинального СКЗ ускорения воспроизводимых колебаний находится в пределах ±1,7 %;

• - коэффициент гармоник воспроизводимых колебаний не более 3 %.

• 9.2 Проверка относительного коэффициента поперечных колебаний

  • 9.2.1 Собирают схему измерений согласно рисунку 1 без дополнительной массы, в качестве регистратора подсоединить вольтметр. Включают и прогревают измерительные приборы согласно РЭ на них.

  • 9.2.2 Включают калибратор и фиксируют показания регистратора СЛ, мВ.

  • 9.2.3 Закрепляют эталонный вибропреобразователь 8305 так, чтобы его ось чувствительности была перпендикулярна направлению действия вибрации. Включают калибратор, фиксируют показания регистратора U_x, мВ.

  • 9.2.4 Закрепляют эталонный вибропреобразователь под углом 90° по отношению к закреплению по 9.2.3 так, чтобы его ось чувствительности была перпендикулярна направлению действия вибрации. Включают калибратор, фиксируют показания регистратора Ц,, мВ.

  • 9.2.5 Рассчитывают относительный коэффициент поперечных колебаний Uj_, %, по формуле

    

  • 9.2.6 Повторяют испытания по 9.2.2 - 9.2.5 при значении дополнительной нагрузки стола калибратора равной m = 160 г.

Примечание - допускается измерения проводить с помощью трехкомпонентного акселерометра, например. 4321, 1С152НА, 1V152HE-XX, 1V154HC-XX и т.д., при этом общий вес нагрузки стола не должен превышать 200 г.

• 9.2.7 Калибратор считают выдержавшим испытания, если относительный коэффициент поперечных колебаний не более 5 %.

• 9.3 Проверка относительной погрешности воспроизведения СКЗ ускорения

  • 9.3.1 Проверку относительной погрешности воспроизведения СКЗ ускорения проводят по формуле

= ± 1J • у/^Ао ^{+   +   +} ^8305 ⁺   >                           (6)

где 1,1 - коэффициент, определяемый доверительной вероятностью 0,95;

3_Ао - отклонение от номинального значения СКЗ ускорения воспроизводимых колебаний по 9.1;

4 - погрешность воспроизведения от наличия высших гармоник, определяемая в процентах при измерении СКЗ ускорения по формуле

4=(7i+C.-D-100,                     (7)

где К_гк - значение коэффициента гармоник по 9.1, выраженное в относительных единицах;

8_п - дополнительная погрешность воспроизведения от наличия поперечных составляющих, определяемая в процентах по формуле

8_п = Л_гК_оп,                             (8)

где А± - значение относительного коэффициента поперечных колебаний по

• 9.2 (при периодической поверке значение берётся из описания типа);

К_оп - относительный коэффициент поперечных колебаний встроенного датчика обратной связи, выраженный в относительных единицах, К_оп< 0,03;

^8305 ~ погрешность определения коэффициента преобразования эталонного канала на базовой частоте 160 Гц, <%^₅<0,5 %;

- погрешность измерений напряжения переменного тока регистратором на частоте 160 Гц (для В7-78/1 ду<0,2 %).

• 9.3.2 Калибратор считают выдержавшим испытания, если относительная погрешность воспроизведения СКЗ ускорения находится в пределах ±2 %.

При подтверждении соответствия калибратора метрологическим требованиям руководствуются процедурами, описанными в разделе 9.

Калибратор считают соответствующим метрологическим требованиям при положительных результатах испытаний, установленных в пунктах 9.1, 9.2. и 9.3.

• 11.1 Оформление результатов поверки проводят в соответствии с действующими нормативными документами. Протокол поверки оформляют в произвольной форме с учетом системы менеджмента качества организации проводившей поверку.

• 11.2 При положительных результатах поверки при необходимости оформляют свидетельство о поверке калибратора по форме, установленной в действующих нормативных документах. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и (или) паспорт.

• 11.3 Калибратор, не прошедший поверку, к применению не допускают. На него выдают извещение о непригодности по форме, установленной в действующих нормативных документах.

Приложение А

(справочное)

Перечень документов, на которые даны ссылки в тексте МП

Приложение Б

ГПС - государственная поверочная схема;

МП - методика поверки;

ЦИ - центр испытаний;

СИ - средства измерения;

ЭД - эксплуатационная документация;

СКЗ - среднеквадратическое значение.

Приложение В

В.1 Конструкцией переходника должно быть обеспечено минимальное расстояние между поверхностью стола калибратора и поверяемым ВИП.

В.2 Резьбовые крепления ВИП и переходника должны быть выполнены по отношению к посадочным плоскостям под углом (90 ± 0,5)°.

В.З Параметр шероховатости R_a контактирующих поверхностей переходника не более 0,63 мкм.

Отклонение от плоскостности контактирующих поверхностей переходника должно быть не более 0,01 мм.

10