Методика поверки «ГСОЕИ. Гири модульные классов точности F1, F2» (МП 2301-0192-2021)

Федеральное государственное унитарное предприятие

«Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии имени Д.И. Менделеева»

ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»

Ф

СОВАНО >го директора Менделеева» W.H. Пронин :враля 2021 г.

ГИРИ МОДУЛЬНЫЕ КЛАССОВ ТОЧНОСТИ Fl, F2

МП 2301-0192-2021

Заместитель руководителя лаборатории

государственных эталонов и научных исследований в области измерений массы и силы ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»

Р.Ю. Котляров

Научный сотрудник

Ю.И. Каменских

г. Санкт-Петербург 2021 г.

• 1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

• 2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

• 3 ПЕРЕЧЕНЬ ОПЕРАЦИЙ ПОВЕРКИ

• 4 ТРЕБОВАНИЯ К УСЛОВИЯМ ПОВЕРКИ

• 5 ТРЕБОВАНИЯ К СПЕЦИАЛИСТАМ , ОСУЩЕСТВЛЯЮЩИМ ПОВЕРКУ

• 6 МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СРЕДСТВАМ ПОВЕРКИ

• 7 ТРЕБОВАНИЯ (УСЛОВИЯ) ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ

ПОВЕРКИ

• 8 ВНЕШНИЙ ОСМОТР

• 9 ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ И ОПРОБОВАНИЕ

• 10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

• 11 ПОДТВЕРЖДЕНИЕ СООТВЕТСТВИЯ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ МЕТРОЛОГИЧЕС

КИМ ТРЕБОВАНИЯМ

• 12 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

• 1.1 Настоящая методика поверки распространяется на гири модульные классов точности Fi, F2 по ГОСТ OIML R 111-1-2009 (далее - гири), изготавливаемые ООО «ИЦ «АСИ», Россия (г. Кемерово) и устанавливает методы и средства их первичной поверки, после ремонта и периодической поверки в процессе эксплуатации.

• 1.2 Поверка гирь классов точности Fi и F2 в соответствии с настоящей методикой поверки обеспечивает передачу единицы массы от рабочих эталонов 1 и 2 разрядов согласно Государственной поверочной схеме для средств измерений массы, утвержденной Приказом Госстандарта от 29 декабря 2018 г. № 2818, что обеспечивает прослеживаемость к Государственному первичному эталону единицы массы ГЭТ 3-2020.

• 1.3 Метод поверки основан на определениях условной массы, абсолютной погрешности и расширенной неопределенности гирь сличением с эталонной гирей при помощи компаратора массы (далее - компаратор).

Если плотность окружающего воздуха р во время измерений отличается от нормальной плотности воздуха р₀ = 1,2 кг/м³ более чем на 10 %, то при поверке определяют значение массы гири т , а значение условной массы гири т_с вычисляют из значения массы гири т .

Условная масса гири т_с и масса гири т с фактической плотностью р связаны между собой соотношением

т=т--.

^с 0,99985

• 1.4 Методикой поверки не предусмотрена возможность проведения поверки на меньшем числе поддиапазонов измерений.

Примечания:

• 1. 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.

• 2. 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 эту ссылку.

В настоящей методике поверки использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

-ГОСТ OIML R 111-1-2009 «Государственная система обеспечения единства измерений. Гири классов Ei, Е2, Fi, F2, Mi, М1.2, М2, М2-3, М3. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания»

-Приказ Росстандарта от 29.12.2018 г. № 2818 «Об утверждении Государственной поверочной схем для средств измерений массы»

-ГОСТ 1012-72 «Бензины авиационные. Технические условия (с Изменениями N4-14)»

-ГОСТ Р 8.973-2019 «ГСИ. Национальные стандарты на методики поверки. Общие требования к содержанию и оформлению»

При проведении поверки должны быть выполнены следующие операции и применены средства измерений с характеристиками, указанными в таблице 1.

Таблица 1 - Операции и средства поверки

При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

• - температура окружающего воздуха от 18 °C до 27 °C;

• - изменение температуры в помещении в течение 1 часа не должно превышать 1,5 °C с максимумом ± 2 °C за 12 часов;

• - относительная влажность воздуха от 40 % до 60 % с максимумом ±15 % за 4 часа.

Примечание:

Если компараторы массы имеют более узкий диапазон рабочих температур и относительной влажности, чем приведенные выше, то эти условия должны быть соблюдены.

К проведению поверки допускаются лица, имеющие квалификацию поверителей, изучивших описание типа, руководство по эксплуатации и настоящую методику поверки.

Перечень средств поверки представлен в таблице 2. Таблица 2 - Перечень средств поверки

Допускается применение средств поверки, не приведенных в перечне, обеспечивающих определение (контроль) метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.

При проведении поверки необходимо соблюдать требования следующих документов:

• - правил технической эксплуатации электроустановок потребителей, утвержденные Приказом Минэнерго России от 13.01.2003 N 6;

• - привил безопасности при эксплуатации средств измерений, приведенных в таблице 2;

• - правил по охране труда, действующих на месте проведения поверки.

При внешнем осмотре должно быть установлено соответствие следующим требованиям:

• - внешний вид гири должен соответствовать описанию типа;

• - место нанесения знака утверждения типа должно соответствовать месту, указанному в описании типа;

• - на основных плитах, на плите-основании и на штанге с гайкой должна быть установлена пломба, закрывающая подгоночные полости, от несанкционированного доступа по схеме, указанной в описании типа;

• - конструкция, форма, комплектность и маркировка из состава гири должны соответствовать требованиям ГОСТ OIML R 111-1-2009 и технической документации изготовителя;

• - качество футляров должно соответствовать требованиям технической документации изготовителя;

• - на поверхности гири не должно быть трещин, сколов, следов коррозии, забоин, глубоких царапин.

При подготовке к проведению поверки должны быть выполнены следующие операции:

• 9.1 Поверяемую гирю следует разобрать на составные части:

• - гирю в форме цилиндра и в форме параллелепипеда (исполнение I) разобрать на основные плиты, осевую штангу и фиксирующую гайку с отверстием для перемещения гири далее - штанга с гайкой);

• - гирю в форме параллелепипеда (исполнение II) разобрать на плиту-основание с двумя резьбовыми соединительными элементами, с пластиной с отверстием для перемещения (далее - плита-основание с пластиной) и основные плиты с двумя резьбовыми соединительными элементами (далее - основная плита).

• 9.2 Поверхности деталей поверяемой гири должны быть очищены от пыли и других загрязнений с помощью щетки или салфетки, смоченной бензином по ГОСТ 1012-13. Время просушки гирь после очистки 1 час.

• 9.3 Очищенные гири должны пройти температурную стабилизацию в рабочем помещении не менее 8 часов.

• 9.4 Компаратор должен быть выдержан при температуре окружающего воздуха на рабочем месте не менее 12 часов.

• 9.5 Компаратор должен быть подготовлен к работе в соответствии с руководством по его эксплуатации.

• 9.6 Перед началом поверки следует выполнить 2-3 пробных нагружения компаратора гирей с номинальным значением массы 20 кг до достижения стабильных показаний.

• 10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

• 10.1.1 Шероховатость поверхности гири определяют визуально в соответствии с ГОСТ OIML R111-1-2009, раздел В.5, с применением образцов шероховатости.

  10.1.2 Гирю считают годной, если визуально установлено, что шероховатости всех по

верхностей гири не превышают значений, приведенных в разделе 11, ГОСТ OIML R111-1-2009.

• 10.2.1 Остаточную намагниченность гирь определяют при первичной поверке.

• 10.2.2 При периодической поверке остаточную намагниченность гирь определяют только в случае сомнения.

• 10.2.3 Остаточную намагниченность определяют с применением измерителя магнитной восприимчивости YSZ0 методом, рекомендованным в ГОСТ OIML Rl 11-1-2009, раздел. В.6.4.

• 10.2.4 Гирю считают годной, если визуально установлено, что значение остаточной намагниченности не превышает значений, приведенных в разделе 9.1 ГОСТ OIML R111-1-2009.

  10.3 Определение магнитной восприимчивости

  10.3.1 Магнитную восприимчивость определяют только при первичной поверке.

• 10.3.2 Магнитную восприимчивость определяют с применением измерителя магнитной восприимчивости YSZ0 методом, рекомендованным в ГОСТ OIML R111-1-2009, раздел. В.6.4.

• 10.3.3 Допускается определение магнитной восприимчивости проводить в соответствии с ГОСТ OIML Rl 11-1-2009, раздел В.6.3 на одном испытуемом образце, взятом из куска металла, использованного для изготовления гири.

Гирю считают годной, если визуально установлено, что значение магнитной восприимчивости не превышает значений, приведенных в разделе 9.2 ГОСТ OIML Rl 11-1-2009.

Для определения значения условной массы гири выполняют процедуру сличения каждой составляющей части гири с эталонной гирей.

Определение значения условной массы гири выполняют на основании единой условной плотности материала гирь 8000 кг/м³; нормальной плотности окружающего воздуха 1,2 кг/м³, без коррекции на выталкивающую силу воздуха.

Для каждой основной плиты и штанги с гайкой для гирь в форме цилиндра и гирь в форме параллелепипеда (исполнение I) выполняют прямое сличение с эталонной гирей 1 разряда массой 20 кг для поверяемой гири класса точности F i и сличение с эталонной гирей 2 разряда массой 20 кг для поверяемой гири класса точности F2.

Измерения выполняют при помощи компаратора методом замещения по схеме ABBA (А - эталонная гиря; В - каждая основная плита и штанга с гайкой поверяемой гири).

Выполняется 1 цикл ABBA.

Разность масс эталонной гири и каждой z-ой основной плитой и штанги с гайкой поверяемой гири Aw, вычисляется по формуле (1):

где 1_ви и I_B2l - показания компаратора с z - ой основной плитой и штанги с гайкой поверяемой гири;

Ль ^и Л'2/ " показания компаратора с эталонной гирей.

Условная масса каждой z-ой основной плиты и штанги с гайкой поверяемой гири met вычисляется по формуле (2):

^тв, =т_л+Ьт,

где т_А - условная масса эталонной гири «Л».

Суммарную условную массу поверяемой гири «В» определяют путем арифметического сложения значений условной массы всех основных плит и штанги с гайкой поверяемой гири по формуле (3):

"’si =Е^т»

(3) где т_в1- суммарная условная масса поверяемой гири;

m_Bl - условная масса i - ой основной плиты и штанги с гайкой;

п - количество основных плит из состава гири, включая штангу с гайкой (и=25).

Абсолютную погрешность гири определяют как отклонение суммарной условной массы гири тех от ее номинального значения wn по формуле (4):

Дт_я =m_BZ-m_N

где т\ - номинальное значение массы гири.

Для каждой основной плиты, плиты-основания с пластиной для гирь в форме параллелепипеда (исполнение II) выполняют прямое сличение с эталонной гирей 1 разряда массой 20 кг для поверяемой гири класса точности Fi и сличение с эталонной гирей 2 разряда массой 20 кг для поверяемой гири класса точности F2.

Измерения выполняют при помощи компаратора методом замещения по схеме ABBA (А - эталонная гиря; В - каждая /-ая основная плита, плита-основание с пластиной поверяемой гири).

Выполняется 1 цикл ABBA.

Разность масс эталонной гири и каждой /-ой основной плитой, плиты-основания с пластиной поверяемой гири Ати, вычисляется по формуле (1) п. 10.4.1.

Условная масса каждой /-ой основной плиты, плиты-основания с пластиной поверяемой гири mBi вычисляется по формуле (2) п. 10.4.1.

Суммарная условная масса поверяемой гири «В» вычисляется по формуле (3) п. 10.4.1.

Абсолютная погрешность гири вычисляется по формуле (4) п. 10.4.1.

Гирю, прошедшую операции по п. 10.4.1 или п. 10.4.2, считают годной, если значение абсолютной погрешности гири не превышает значений, приведенных в разделе 5, ГОСТ OIMLR111-1-2009.

Расчет выполняется для одной из составляющих частей модульной гири (основной плиты/штанги с гайкой/плиты-основания с пластиной) массой 20 кг поверяемой гири. Стандартная и расширенная неопределенность условной массы модульной гири определяется умножением неопределенностей одной составляющей части на их количество.

Суммарную стандартную неопределенность u_c(m_ct) значения условной массы поверяемой гири находят по формуле (5):

где w_w( Aw_c) - стандартная неопределенность процесса взвешивания (оценка по типу А); м(>и_с7.) - стандартная неопределенность массы эталонной гири (оценка по типу В); и_ь - стандартная неопределенность определения поправки на действие выталкивающей силы воздуха (оценка по типу В);

и_Ьа - стандартная неопределенность компаратора (оценка по типу В).

Стандартная неопределенность результата взвешивания w_w( &т_с) представляет собой

среднее квадратическое отклонение разности масс для п циклов измерений и вычисляется по формуле (6):

(6)

где

- СКО результатов единичных измерений на компараторе массы

(СКО компаратора).

Стандартная неопределенность результата измерения условной массы эталонной гири и(т_сг) (опенка по типу В) рассчитывается по формуле (7):

(7)

где U - расширенная неопределенность результата измерения условной массы эталонной гири, к=2;

^ишЛ^тсг) ^_ неопределенность, обусловленная нестабильностью эталонной гири.

В соответствии с ГОСТ OIML R 111-1-2009, пункт ДА.7.2.9 стандартную неопределенность поправки на действие выталкивающей силы воздуха и_ь следует учитывать даже, если при определении условной массы расчеты выполняются на основании единой условной плотности материала гирь 8000 кг/м³ и нормальной плотности окружающего воздуха

• 1,2 кг/м³, без коррекции на выталкивающую силу воздуха.

При этом стандартную неопределенность поправки на действие выталкивающей силы воздуха и_ь вычисляют по формуле (8):

«(*)=[и - л)-к -к )!                       (8)

где ра- плотность воздуха во время измерений, кг/м³',

р_о - нормальная плотность воздуха , равная 1,2 кг/м³\

К, V_r - значения объемов поверяемой и эталонной гири, см³, при которых разность объемов может достигать максимального значения.

С учетом минимальных и максимальных пределов плотности, приведенных в ГОСТ OIML R 111-1-2009, таблица 5, значение (К/ -   ) вычисляется по следующим формулам.

для поверяемых гирь класса точности F2:

^тг

8/73

Плотность воздуха во время измерений р_а определяется в соответствии с рекомендацией МКМВ и приведенным в ней «уравнением для определения плотности влажного воздуха 1981/91». Формула МКМВ приведена в международной рекомендации ГОСТ OIML Rl 11-1-2009, Приложение Е.

В соответствии с ГОСТ OIML Rl 11-1-2009 стандартную неопределенность поправки на действие выталкивающей силы воздуха и_ь следует учитывать даже, если поправка на выталкивающую силу воздуха пренебрежимо мала и не учитывается при определении условной массы гири.

Суммарную стандартную неопределенность измерений на компараторе иьа вычисляют

Неопределенность, обусловленная чувствительностью компаратора w₅, вычисляется

где \т_с - среднее значение разности масс сличаемых гирь; m_s - масса гири, применяемой для юстировки компаратора; w(zn₅) - неопределенность результата измерения массы гири m_s.

Неопределенность, обусловленная разрешением дисплея компаратора Ud (действительным интервалом шкалы d), вычисляется по формуле (11):

d: 2 ГГ

^Ud ~ ~ГТ' »

Расширенную неопределенность £/(ти_с,) измерения условной массы одной составляющей части поверяемой гири при доверительной вероятности 0,95 (к=2) находят по формуле (12):

С/(от_а) = *и_с(т_а),

Суммарная расширенная неопределенность       измерения условной массы мо

дульной гири («п» составных частей) при доверительной вероятности 0,95 (&=2) вычисляется по формуле (13):

t/(w₅)=i/w_c/77.

Расширенная неопределенность результатов измерений условной массы U при доверительной вероятности 0,95 (к=2) не должна превышать одной трети пределов допускаемой абсолютной погрешности и должно выполняться условие:

U <\/3-5т

Значение условной массы гири т_с , вычисленное с расширенной неопределенностью U, не должно отличаться от номинального значения массы гири более, чем на предел допускаемой погрешности 5т минус расширенная неопределенность (выполняется условие):

т₀ - (5т-U)<m_a < т₀ + (5т-U).

Результаты измерений и вычислений должны быть занесены в Протокол, форма которого утверждена в установленном порядке.

• 11.1 Обработка результатов измерений осуществляется по пп. 11.4.1-11.4.3 настоящей методики поверки.

• 11.2 Метрологические характеристики гири должны соответствовать требованиям, предъявляемым к средствам измерений классов точности Fi и F2, к рабочим эталонам единицы массы 2 разряда для гири класса точности F i и к рабочим эталонам единицы массы 3 разряда для гири класса точности F2 в соответствии с Государственной поверочной схемой для средств измерений массы, утвержденной Приказом Госстандарта от 29 декабря 2018 г.

• 12.1 Результаты поверки признают положительными при условии положительных результатов выполнения всех условий поверки.

• 12.2 Положительные результаты поверки подтверждаются сведениями о результатах поверки, включенными в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений и оформляют в соответствии с ДА.8 Приложения ДА ГОСТ OIML R 111-1-2009.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и в виде оттиска на пломбу подгоночной полости плиты по ГОСТ OIML R 111-1 - 2009.

• 12.3 В случае отрицательных результатов поверки гири к применению не допускают и выдают извещение о непригодности.

Отрицательные результаты поверки подтверждаются сведениями о несоответствии гири классов точности Fi, F2 требованиям, предъявляемым к рабочим эталонам 2 или 3 разрядов, включенными в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.

(обязательное)

Таблица 1 - Метрологические характеристики

Таблица 2 - Основные технические характеристики

Таблица 3 - Показатели надежности и условия эксплуатации

(рекомендуемое)

Всего листов____Лист____

№________от_________20 г. к свидетельству о поверке

Вид поверки_____________________________

Методика поверки: «ГСИ. Гири модульные классов точности Fi, F2. Методика поверки МП 2301-0192-2021», согласованная ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 15 февраля 2021 г.

Средства поверки:

Условия поверки:

Всего листов____Лист____

Результаты поверки:

• 1. Внешний осмотр:____________________________________________________________________

• 2. Подготовка к поверке и опробование:___________________________________________________

• 3. Определение метрологических и технических характеристик:

  • 3.1 Определение шероховатости поверхности:____________________________________________

  • 3.2 Определение остаточной намагниченности:___________________________________________

  • 3.3 Определение магнитной восприимчивости:___________________________________________

  • 3.4 Определение условной массы и абсолютной погрешности:_____________________________

• 4. Дополнительная информация: (состояние объекта поверки, сведения о ремонте, юстировке).

Заключение: СИ (эталон) соответствует / не соответствует требованиям, предъявляемым к гирям классов точности Fi (F2), к рабочему эталону 2 (3) разряда по Государственной поверочной схеме для средств измерений массы, утвержденной Приказом Госстандарта от 29 декабря 2018 г. и признано годным / не годным к применению.

На основании результатов поверки выдано:

Свидетельство о поверке №___________________от

Извещение о непригодности №_________________от

Причина непригодности

Поверку провел ______________ ________________

Ф.И.О                          подпись                     Дата

Страница 13 из 13