Методика поверки «Государственная система обеспечения единства измерений ГИРИ МЕТТЛЕР ТОЛЕДО» (MП 2301-0190-2021)

Федеральное государственное унитарное предприятие

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

’О,-*

ерении

Согласовано ора ФГУП «ВНИИМ . Д.И. Менделеева» А.Н. Пронин ^//<18» января 2021 г.

ГИРИ МЕТТЛЕР ТОЛЕДО

МП 2301-0190-2021

Руководитель лаборатории госэталонов и научных исследований в области измерений массы и силы ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. енделеева»

А. Ф. Остривной

В. С. Снегов

Ведущий инженер

В. И. Богданова

г. Санкт-Петербург 2021 г.

Содержание

• 1 Общие положения

• 2 Нормативные ссылки

• 3 Перечень операций поверки средства измерений

• 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 метрологическим требованиям

• 12 Оформление результатов поверки

Приложение А (обязательное) Определение условной массы и абсолютной погрешности гирь класса Mi номинальной массой 500 кг, 1000 кг, 2000 кг и 5000 кг методом замещающих грузов

Приложение Б (обязательное) Метрологические характеристики гирь Меттлер Толедо

• 1.1 Настоящая методика поверки распространяется на гири Меттлер Толедо (далее -гири), изготавливаемые по документации «Mettler-Toledo GmbH», Швейцария, и устанавливает методы и средства их первичной поверки при ввозе в страну, после ремонта и периодической поверки в процессе эксплуатации.

• 1.2 При проведении поверки должна быть обеспечена прослеживаемость результатов к Государственному первичному эталону единицы массы ТЭТ 3-2020 в соответствии с Государственной поверочной схемой для средств измерений массы, утвержденной Приказом Госстандарта от 29 декабря 2018 г. № 2818.

• 1.3 Метод поверки основан на измерениях условной массы сличением с эталонными гирями при помощи компаратора и соответствует Приказу Госстандарта от 29.12.2018 г. №2818 и ГОСТ OIML R 111-1 - 2009.

Если плотность окружающего воздуха р_а во время измерений отличается от нормальной плотности воздухар₀= 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 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, Ег, Fi, F2, Mi, Mi-2, М2, М2-3, М3. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания»

Приказ Госстандарта от 29.12.2018 г. № 2818 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений массы» (далее - ГПС для СИ массы)

ГОСТ 6709-72 «Вода дистиллированная. Технические условия»

3.1 При проведении поверки должны быть выполнены следующие операции, указанными в таблице 1.

Таблица 1 - Перечень операций поверки

• 3.2 При получении отрицательных результатов при проведении последовательных операций по пунктам 1, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5 Таблицы 1 поверку прекращают. Оформляют извещение о непригодности. В случае получения последовательных положительных результатов по каждому пункту поверку продолжают.

При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

• - температура окружающего воздуха от 18 ° С до 27° С для гирь классов Ei, Е2;

• - относительная влажность воздуха от 30 % до 80 %;

• - изменение температуры и относительной влажности воздуха в помещении не более значений, указанных в таблице С.1 Приложения 1 ГОСТ OIML R 111-1-2009.

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

Специалисты, осуществляющие поверку, должны иметь высшее или среднее техническое образование, должны изучить правила работы с поверяемым средством измерений и обладать соответствующей квалификацией для работы с эталонным оборудованием.

• 6.1 Перечень средств поверки представлен в таблице 2.

аблица 2 - Перечень средств поверки

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

При проведении поверки должны соблюдаться правила безопасности в соответствии с ГОСТ 12.2.003-91, а также правилами безопасности, определяемые при эксплуатации поверяемых средств измерений и используемых средств поверки, приведенных в эксплуатационной документации и нормативных документах, а также правилами технической эксплуатации и правил техники безопасности при работе на электроустановках, а также правила по охране труда, действующих на месте проведения поверки.

При внешнем осмотре должно быть установлено соответствие следующим требованиям:

• - сохранность пломб на крышках, закрывающих подгоночные полости гирь (при наличии);

• - конструкция, форма, комплектность, маркировка и состав наборов гирь должны соответствовать требованиям ГОСТ OIML R 111-1—2009 и технической документации изготовителя;

• - качество футляров должно соответствовать требованиям технической документации изготовителя;

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

При подготовке к проведению поверки должны быть выполнены следующие операции:

• 9.1 Перед проведением поверки гирь должны быть выполнены подготовительные работы в соответствии с ДА.5 Приложения ДА ГОСТ OIML R 111-1-2009.

• 9.2 Компараторы массы должны быть подготовлены к работе в соответствии с их руководством по эксплуатации.

• 9.3 Перед началом поверки следует выполнить 2-3 нагружения компаратора гирей, номинальная масса которой близка к максимальной массе поверяемых гирь, до достижения стабильных показаний.

• 10 Определение метрологических характеристик

Определение шероховатости поверхности гирь массой более 500 мг проводят визуально в соответствии с разделом В.5.3.2 приложения В ГОСТ OIML R 111-1-2009, с применением образцов шероховатости.

Гири считают годными, если визуально установлено, что шероховатость поверхности гирь соответствуют требованиям п. 11 ГОСТ OIML R 111-1-2009.

Определение остаточной намагниченности проводят с помощью измерителя магнитной восприимчивости YSZ01C в соответствии с В.6.4 ГОСТ OIML R111-1-2009.

Гири считают годными, если полученные максимальные значения остаточной намагниченности гирь не превышают значений, приведенных в 9.1 ГОСТ OIML R111-1-2009.

Определение магнитной восприимчивости проводят для гирь кроме класса точности Mi с помощью измерителя магнитной восприимчивости YSZ01C в соответствии с В.6.4 ГОСТ OIML R111-1-2009.

Гири считают годными, если магнитная восприимчивость гирь не превышает значений, приведенных в 9.2 ГОСТ OIML Rl 11-1-2009.

Плотность материала гирь класса Ei при первичной поверке определяют в соответствии с п. В.7 Приложения В ГОСТ OIML R 111-1-2009.

Гири считают годными, если плотность материала гирь не превышает значений, приведенных в п.10 ГОСТ OIML R111-1-2009.

• 10.5 Определение условной массы и абсолютной погрешности

• 10.5.1.1  Определение условной массы и абсолютной погрешности гирь следует проводить методом прямого (непосредственного) сличения или методом подекадной калибровки (метод совокупных измерений) при помощи компаратора. Для этого применяют метод замещения, осуществляемый в виде трех типов циклов взвешивания в соответствии с Приложением С ГОСТ OIML R 111-1-2009. Абсолютную погрешность гирь рассчитывают, как разность межу условной массой и номинальным значением гирь.

Допускается условную массу одиночных гирь выполнять методом подекадной калибровки (совокупных измерений) путём введения поверяемой гири в набор гирь соответствующего класса точности или выше, чем поверяемая одиночная гиря.

• 10.5.1.2 Условную массу гирь класса точности Ei номинальным значением 1 кг (1 кг Ei) определяют сличением с эталоном-копией при помощи компаратора в соответствии с ДА. 6.6.2 Приложения ДА ГОСТ OIML R 111-1-2009.

• 10.5.1.3 Условную массу гирь (1 г - 500 г) Ei, (1 мг - 500 м) Ei, микрограммовых гирь (0,05 мг - 0,5 мг) и гирь (1 кг - 50 кг) Ei из наборов определяют методом подекадной калибровки, основанным на совокупных измерениях разностей масс различных комбинаций гирь с эталоном-копией или со старшей гирей в поверяемой декаде гирь в соответствие с п. 10.7 настоящей методики и С.3.2 приложения С ГОСТ OIML R 111-1-2009.

• 10.5.1.4 Условную массу гирь класса точности Ег определяют прямым сличением с вторичными рабочими эталонами при помощи компаратора в соответствии с ДА. 6.6.3 Приложения ДА ГОСТ OIML R 111-1-2009.

• 10.5.1.5 Массу гирь класса точности Fi определяют сличением с рабочими эталонами

• 1- го разряда при помощи компаратора в соответствии с ДА.6.6.4 Приложения ДА ГОСТ OIML R 111-1-2009.

• 10.5.1.6 Массу гирь класса точности F2 определяют сличением с рабочими эталонами

• 2- го разряда при помощи компаратора в соответствии с ДА.6.6.4 Приложения ДА ГОСТ OIML R 111-1-2009.

Массу гирь класса точности Mi определяют сличением с рабочими эталонами 3-го разряда при помощи компаратора в соответствии с ДА.6.6.4 Приложения ДА ГОСТ OIMI R 111-1-2009.

Массу гирь класса точности Mi номинальной массой 500 кг, 1000 кг, 2000 кг и 5000 кг допускается определять с применением замещающих грузов по методике, приведенной в Приложении А настоящей методики поверки.

• 10.6.1 Вычисление условной массы поверяемых гирь выполняют в соответствии ДА.7.1 Приложения ДА ГОСТ OIML R 111-1-2009.

• 10.6.2 Расчет неопределенности условной массы гирь при непосредственном сличении выполняют в соответствии с ДА.7.2 Приложения ДА ГОСТ OIML R 111-1-2009.

• 10.7.1 Массу гирь из наборов определяют методом совокупных измерений сличением различных комбинаций гирь с эталонной гирей или со старшей гирей в поверяемой декаде гирь. При этом младшая гиря в старшей декаде используется в качестве опорной гирей последующей младшей по порядку младшей декаде.

Например, для набора гирь (1 г-500 г) класса Ei эталонной гирей является эталон-копия 1 кг; для набора гирь (1 мг-500 мг) класса Е2 опорной эталонной гирей является гиря 1 г из состава вторичного (рабочего) эталона единицы массы) и т.д.

Схема измерений приведена в таблице 3.

Таблица 3 - Схема калибровки набора с дополнительной гирей

Здесь «1» означает опорную гирю (R), с которой сравнивают комбинацию гирь или отдельную гирю, «-1» означает гири (Т), которые сравнивают, «О» означает гири не участвующие в данном сравнении, «ai» - измеренная на компараторе разность массы Т- R методом точного взвешивания по циклу RTTR. Значение ai получают как среднее арифметическое значение из числа проведенных циклов

(2)

где ai j - / - я измеренная разность массы в i - ом сравнении (i = 1,2, ...,13);

j - номер цикла взвешивания (/ = 1,2,...» и);

п - число циклов не менее, указанного в С.4.3 Приложения С ГОСТ OIML R 111-1-

2009.

где 1_Т1 и 1_Т2 - показания компаратора при 2-м и 3-м измерении в цикле RTTR для поверяемой гири Т;

исходной гири R;

• 10.7.2 Набор гирь (1 г - 500 г)

В качестве исходного эталона применяют гирю номинальной массой 1000 г.

Условную массу гирь т, с учетом коррекции на выталкивающую силу рассчитывают по следующим формулам

_  _ 2m₅-(2a₁₀-3a₁₁+2a₁₂+a₁₃)     (     2    . т₂ - ----------Г----------+Ра (V₂ - - V₅) ,

m₂. = Zm₅-(2a₁₀^2a„-3a₁₂ta₁₃)_+рД     |    .

^т1 ~-----2--Ра (/i — - V₂ J ,

_ т₂-(а_г1+а₁₃)      /      1  \

™1** ^—      2      + Ра ^*'1**   2 ^² / ’

1П1000 ^_ условное значение массы эталонной гири в г, взятое из свидетельства о его аттестации;

р_а - плотность воздуха в мг/смЗ;

V_t - объем гири /-го номинального значения.

fli - разность между массой наибольшей гири и массой соответствующей суммы гирь, измеренной на компараторах массы.

• 10.7.3 Набор гирь класса точности Ei номинальных значений от 1 мг до 500 мг

В качестве исходного эталона в сравнении № 1 применяют гирю номинальной массой 1 г (1000) мг. Схема измерений - в соответствии с таблицей 2. Условную массу гирь рассчитывают по формулам (3) без учета поправки на выталкивающую силу.

• 10.7.4 Набор гирь класса точности Ei номинальных значений от 1 кг до 50 кг

Передачу единицы набору гирь (1 кг - 50 кг) Ei проводят по схеме, представленной в таблице 3.

поверяемые гири массой соответственно 1, 2, 2*, 5, 10, 20, 20* и 50 кг.

На основании таблицы 3 составляют условные уравнения измерений

- ™эк + р_а(У_эк - У_х) = а_г

~ ^тэк “ ™1 + Ра (Чк + У1э - ^уг) = «2

- та_зк - т₁ + р_а (Ц_к + У_1Э - V₂») = а₃

m_s - т₂ - т_2л - т₁ + p_a(V₂ + V₂* + Vi ~ ^s) = «д пг₅-т₂ - ni₂* - т₁ + р_а (V₅ + V₂ + V₂* +   - У₁₀) = а₅

^т2о ~ ^тю -т*- ^т2 - ^т2* “ ^mi + Ра(Ую + И₅ + У₂ + У₂* +  - V₂₀) = а₆

^тго* “~т₅~ т₂ - m₂* -т₁ + p_a(Vio + ^vs + ^V2 + ^V2* +  ~ ^20*) = ^a7

^mS0 - ^m20 - ^m20* - ™ 10 + Pa (^20 + ⁷20* + ^10 “ ^So) = ^a8-

Ее решение получают методом последовательных подстановок

_mi = а_г + тп_эк + р_а (Vj - У_эк)

т₂= а_г + а₂ + 2т_эк + p_a(V₂ - V_3K - У_х)

m₂* = а_х + а₃ + 2иг_эк + р_а (V₂* - Ц_к - V_r)

т₅ = За_г + а₂ + а₃ + а₄ + 5ш_эк + р_а (V₅ - £ У₅)

тлю = 6(21 + 2а₂ + 2а₃ + а₄ + а₅ + 10тп_эк + р_а (У₁₀ - £ Ую)

ш₂₀ = 12а! + 4а₂ + 4а₃ + 2а₄ + а₅ + а₆ + 20т_эк + p_a(V₂o “ Z ^20) ш₂₀* = 12а_г + 4а₂ + 4а₃ + 2а₄ + а₅ + а₇ + 20т_эк + р_а (У₂₀* - £ V20) т₅₀ = 30а! + 10а₂ + 10а₃ + 5а₄ + За₅ + а₆ + а₇ + а₈ + 50т_эк 4- р_а (У₅₀ - £ V₅₀).

• 10.7.5 Определение массы микрограммовых гирь (0,05 мг - 0,5 мг) выполняют по схеме, представленной в таблице 4. Данная схема предусматривает использование дополнительной вспомогательной гири номинальной массы 0,05 мг, которая вводится в схему сличений и маркируется в таблице 4 как «0,05*».

Таблица 4.

В таблице 4 введены обозначения: ms - условная массы эталонной гири; mi - условная масса /-ой поверяемой гири; а, - измеренная на компараторе разность массы гирь, соответствующая /-ой строке таблицы 4 (/ = 1,2,... , 6).

На основании таблицы 4 составляют 6 условных уравнений с 6 неизвестными (массами поверяемых гирь):

ms - т₁ - т₂ - т₃ - /п₄ = а_г

^т3 ~ ^т5 ~   ~ ^а2

т₂-т₄- т₅ - т₆ = а₃

т₃ — т₄ - т₃ — т₆ = а₄

т₄- т₃-т₆ = а₃

т₃ - т₆ = а_в

Условные значения массы поверяемых гирь находят по формулам:

m₆ = — [ms — (а! + а₂ 4- 2а₃ 4- 2а₄ 4- 5а₃ 4- 10а^)]

т₅ = а₆ 4- тп₆

т₄ = а₅ + а₆ 4- 2т₆

т₃ = а₄ 4- а₅ 4- 2а₆ + 4т₆

т₂ = а₃ 4- а_Б + 2а₆ 4- 4т₆

^mi — ^а2 + ^аз + ^а4 + 2а₅ 4- 5а₆ 4- 10т₆.

• 10.7.6 Схемы сличения гирь и формулы для вычисления их массы при подекадной калибровке также приведены в Приложении ДГ ГОСТ OIML R 111-1-2009.

Расширенную неопределенность измерений рассчитывают в соответствии с ДА.7.2 Приложения ДА ГОСТ OIML R 111-1-2009.

• 11.1 Процедура обработки результатов измерений приведена в п.10.8 настоящей методики. Для гирь, поверяемых в качестве эталонов единицы массы, оформляют протокол по форме, принятой у аккредитованных на поверку юридических лиц с учетом требований ГОСТ OIML R 111-1-2009.

• 11.2 Гирю считают выдержавшей испытание, если:

• - полученные значения метрологических характеристик соответствуют значениям, установленным в описании типа СИ и приведенным в Приложении Б.

• - значение расширенной неопределенности условной массы гирь при доверительной

вероятности 0,95      не превышает значений,      приведенных в

п.5.2 ГОСТ OIML R 111-1-2009.

- значение условной массы гирь, полученное при поверке, соответствует неравенству, приведенному п.5.3 ГОСТ OIML R 111-1-2009.

• 11.3 Гири Меттлер Толедо могут использоваться в качестве эталонов единицы массы при условии выполнения требований, приведённых в п.11.2 настоящей методики и выполнения требований, установленных в Государственной поверочной схеме для средств измерений массы.

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

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

Клеймение гирь выполняется в соответствии с 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 результатах поверки средств измерений, включенными в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.

(обязательное)

Определение условной массы и абсолютной погрешности гирь класса Mi номинальной массой 500 кг, 1000 кг, 2000 кг и 5000 кг методом замещающих грузов

А. 1.1 Подберите замещающие грузы, каждый массой около 20 кг или 500 кг, суммарной массой соответствующей массе поверяемой гири так, чтобы относительное отклонение массы отдельных грузов от номинала не превышало ± 0,025 %.

Определение отклонения массы от номинала каждого отдельного замещающего груза, обозначенного «Л», следует проводить на компараторе массы, методом сличения каждого груза с эталонной гирей 2-го разряда, обозначенной «а» (массой 20 кг или 500 кг) по схеме «abib2.'.b_qav>. Для каждого отдельного замещающего груза определяют отклонение его массы от номинала по уточненной формуле, учитывающей линейный дрейф показаний компаратора (в отличие от формулы для этого типа цикла, приведенной в ГОСТ OIML R 111-1-2009)

Д/п_>( = Am_u + /„,--—- [(и +1 -     + И_аЕ ],                  (А.1)

и + 1

где &m_bl - отклонение массы i-го замещающего груза от номинального значения (20 кг или 500 кг);

ДтПд - отклонение от номинального значения массы эталонной гири 2-го разряда, взятое из свидетельства;

i = 1, 2,..., q - номер калибруемого груза;

q - количество замещающих грузов, необходимое для замещения массы поверяемой гири;

I_hl- показание компаратора массы для /-го замещающего груза (/ = 1,2, ..., и);

Ло ^и Л/ " показания компаратора массы для эталонной гири при первом и последнем измерении по схеме цикла «abib2...b₄a».

Примечание: Измерения следует проводить без перерывов, соблюдая примерно равные промежутки времени между ними.

Отклонение суммарной массы комплекта замещающих грузов от номинального значения массы поверяемой гири рассчитывают как сумму отклонений массы отдельных замещающих грузов от их номинального значения

= ? • Дт„ + X 1„,--- [(.<? +1 - i)l_M + il_aF. J

Перед началом поверки следует выполнить 2-3 предварительных нагружения компаратора поверяемой гирей до достижения стабильных показаний.

А. 1.2.1 Используя компаратор массы с максимальной нагрузкой, соответствующей массе поверяемой гири, сличают поверяемую гирю «В» с комплектом замещающих грузов «Л» по схеме цикла «АВА», выполняя не менее трех циклов взвешивания. В качестве эталонной гири «Л» применяют комплект замещающих грузов «Л/», суммарное значение условной массы которых определено в 4.2.1.

Замещающие грузы следует устанавливать на платформу компаратора по возможности ближе к центру и симметрично относительно центра платформы, при необходимости устанавливая грузы в несколько рядов.

А. 1.2.2 Отклонение условной массы поверяемой гири от её номинального значения рассчитывают по формуле:

(А.З)

где А/Ид, - отклонение условной массы поверяемой гири от номинального значения, полученное в i - ом цикле взвешивания;

/_А - показание компаратора массы для поверяемой гири в i -ом цикле взвешивания;

сы для комплекта замещающих грузов «Л» в i -ом цикле взвешивания;

/_Л1, и I_AKl - показания компаратора массы для комплекта замещающих грузов при первом и последнем измерениях по схеме цикла «АВА»;

N - количество циклов взвешивания.

А. 1.2.3 За результат определения отклонения условной массы z-ой поверяемой гири от номинального значения принимают среднее значение из проведенных циклов измерений.

1 ^N

■                                  (А.4)

Значения CKO компарирования Sj/, необходимые для расчета каждой /-ой поверяемой гири, находят из полученного ряда N измерений отклонения массы поверяемой гири от ее номинального значения Д_В[ по формуле

Здп ⁼ j                                          (А-5)

где Rm - размах из N измерений отклонения от номинального значения массы поверяемой гири;

Кд,, = [Мах^т_у) - Mint&mij)],    i,= l,2...,n, y=l,2,             (A.6)

(обязательное)

Таблица 1 - Пределы допускаемой абсолютной погрешности гирь ± Зт.

Лродолжение таблицы 1 - Пределы допускаемой абсолютной погрешности гирь ± Зт.

Таблица 2 - Диапазоны допускаемых значений плотности материала гирь

Таблица 3 - Максимальные значения шероховатости поверхности гирь

Таблица 4 - Пределы допускаемых абсолютных значений остаточной намагниченности М,

выраженные в единицах остаточной магнитной индукции jupM.

Таблица 5 - Пределы допускаемых абсолютных значений магнитной восприимчивости %,

Таблица 6 - Пределы допускаемой абсолютной погрешности микрограммовых гирь ± дт.

Страница 17 из 17