Методика поверки «Государственная система обеспечения единства измерений СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ ТРЕХОСЕВОГО УСКОРЕНИЯ g-Tester Н1С» (МП 2520-095-2020)

Федеральное государственное унитарное предприятие

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

УТВЕРЖДАЮ

И. о. генерального директора

ФГУП «ВНИИМ^им.Д.И.Менделеева»

//z J/' № i/^7

s /с/

kj э / © /

X S.

ш =

V4. \

Государственная система обеспечения единства измерений

СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ ТРЕХОСЕВОГО УСКОРЕНИЯ g-Tester HIC

Методика поверки

И. о. руководителя лаборатории 2520

ФГУП «ВНИИМ им.Д.И.Менделеева»

Е / (_________Котляковский А. А.

июня 2020 г.

г. Санкт-Петербург

2020 г.

Настоящая методика поверки (далее МП) распространяется на Систему измерения трехосевого ускорения g-Tester HIC (далее - система), фирмы «Weinmann GmbH». Германия и устанавливает методик} их первичной и периодической поверок.

Первичная поверка проводится:

• - при вводе в эксплуатацию:

• - после ремонта.

• l.l 11ри проведении поверки выполняются операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки

2.1 Перечень средств поверки представлен в таблице 2

Таблица 2 - Средства поверки

• 2.2 Средства измерений, применяемые при поверке, должны иметь действующие свидетельства о поверке, а эталоны свидетельства об аттестации.

• 2.3 Допускается применение других средств измерений и вспомогательного оборудования, не приведенных в таблице 2, но обеспечивающих определение (контроль) метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.

Поверка системы осуществляется лицами, прошедшими специальную подготовку, аттестованными в качестве поверителей и изучившими нормативные документы (далее ПД) на поверяемые средства измерений.

11ри проведении поверки должны соблюдаться следующие требования безопасности:

• - средства измерений, а также вспомогательное оборудование должны иметь защитное заземление:

• - сопротивление заземления должно быть не более 4 Ом. Не допускается использовать в качестве заземления корпус (коробку) силовых электрических и осветительных щитов и арматуру центрального отопления;

• - персонал, осуществляющий поверку, должен иметь удостоверение на право работы с установками. имеющими напряжение до 1000 В.

При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия: температура окружающего воздуха, °C                          от 15 до 25

относительная влажность. %                                   от 30 до 80

атмосферное давление, кПа                                   от 96 до 104

Подготовка средств измерений к поверке должна производиться в соответствии с требованиями эксплуатационной документации на них.

При проведении поверки необходимо соблюдать требования раздела «Указания мер безопасности» инструкции по эксплуатации и других нормативных документов на средства измерений и испытательное оборудование.

Все операции поверки должны проводиться не менее чем двумя лицами, имеющими квалификационную группу' по технике безопасности не ниже 3.

Все подключения и отключения кабелей к приборам системы можно производить только при отключенном напряжении питания.

Поверку в целях утверждения типа может проводить специалист, имеющий высшее профессиональное образован не

• 7.1.1 Проверка внешнего вида и маркировки приборов системы проводится путем сравнения с технической документацией, представленной заявителем.

• 7.1.2 Результат поверки считается положительным, если конструкция и маркировка приборов системы соответствует требованиям технической документации на систему.

• 7.2.1 Включить систему в соответствии с РЭ.

• 7.2.2 Для проверки правильности функционирования программного обеспечения (ПО) системы выполнить следующие действия:

- запустить на компьютере Microsoft Windows. На экране ПК появиться ярлык приложения «DasyLab»;

Impact measuring асе. EN1176

ПромМсшТк

iww.weinmanr>cnline de

ENTI76 V4.0_a

Рисунок l.-Идентификация версии HO DASYLab.

|ф Battery OK

• - дважды щёлкнув левой клавишей (ЛК) мышки по ярлыку «DasyLab» запустить программное обеспечение «DASYLab» для измерений;

• - в открывшемся диалоговом окне «impact measuring асе. ENI176» в его правом верхнем углу прочитать номер версии ПО «DasyLab»- EN1176 V4.0_a. как указано на рис. I.

• 7.2.3 Для проверки правильности функционирования встроенного ПО системы аналогично дважды щёлкнув ЛК мышки но ярлыку «DasyLab DSB» запустить программное обеспечение «DASYLab_ DSB». В открывшемся диалоговом окне «ENI 177:2018- П1С -g-Tester» в его левом нижнем углу' прочитать номер версии встроенного 110 - V42. как указано на рис. I А.

  
  
  
  
  

  Рисунок 1 А. - Идентификация версии ПО «DASYLab DSB»

• 7.2.4 Результаты проверки считаются удовлетворительным, если номера версий автономного и встроенного ПО соответствуют указанным в РЭ.

• 7.3.1 При проведении опробования проверяют работоспособность системы. Собрать схему испытания в соответствии с РЭ на систему и рисунком А.1 Приложения А

• 7.3.2 Выполнить действия в соответствие с п.п. 7.2.2 настоящей МП.

• 7.3.3 В диалоговом окне «Impact measuring асе. EN1176»ввести данные испытания в соответствии с РЭ на систему.

• 7.3.4 Щёлкнуть ЛК мышки по кнопке «Start» и произвести легкий удар деревянным предметом под углом от 30° до безотносительно оси «Z» по ударнику установки.

• 7.3.5 При этом система зарегистрирует ускорения во всех трех направлениях X. Y и Z и отобразит их в левой верхней части диалогового окна.

7.3.6. Результаты проверки считаются удовлетворительным, если при воспроизведении удара экране ПК диалоговом окне индицируются соответствующие показания измеренного ударного ускорения.

• 7.4.1 Диапазон рабочих частот акселерометра мод. ASC55IILN, встроенного в тело ударника, определяется на виброустановке из состава рабочего эталон 2-го разряда в соответствии с 1 1IC приказа Росстандарта № 2772 от 27.12.18 г и в соответствии с руководством по эксплуатации.

7А.2 В соответствии с рисунком А.2 Приложения А собрать измерительную схему.

Акселерометр мод. ASC5511LN демонтировать из-под крышки ударника и закрепить на измерительном столе виброустановки, учитывая, чтобы направление движения стола совпадало с осью Z в соответствии с технической документацией на акселерометр. Выход акселерометра с помощью соединительного кабеля соединить с блоком обработки сигналов «Н1С g-TESTER», а его подключить к штатному ПК.

• 7.4.3 Воспроизвести виброускорение с амплитудой 20 м/с² на виброустановке последовательно на частотах рабочего диапазона акселерометра, включая крайние частоты.

• 7.4.4 Измерить с помощью системы измерительной трехоссвой g-Tester HIC внброускорсние и полученные результаты занести в таблицу 3.

• 7.4.5 Рассчитать относительную погрешность измеренного виброускорения от заданного по формуле (1). %:

  
  

  (1)

11ашученные значения 5» занести в таблицу 3.

7.4.6 Повторить операции по п. п 7.4.2 -7.4.5 настоящей МП для осей акселерометра X и Y и полученные результаты архивировать, распечатать и занести в таблицу 3.

Таблица 3

• 7.4.7 Результаты поверки считаются удовлетворительными, если диапазон рабочих час юг составляет от 100 до 630 Гц. при относительной погрешности измерений виброускорения не превышающей ±10 %.

• 7.5.1 Для определения нелинейности амплитудной характеристики в диапазоне амплитуд измеряемых ускорений от 10 g до 100 g собрать измерительную схему в соответствии с рисунком А.З Приложения А

• 7.5.2 Акселерометр мод. ASC55IILN. демонтированный с ударника, закрепить на установке ударной УУП-2 из состава государственного рабочего эталон 1 разряда единицы ускорения при ударном движении, учитывая чтобы направление движения ударного стержня установки ударной УУП-2 совпадало с осью Z в соответствии с технической документацией на акселерометр. Выход акселерометра с помощью соединительного кабеля соединить с блоком обработки сигналов «Н1С g-TESTER». а его подключить к штатному ПК.

• 7.5.3 На установке ударной УУП-2 воспроизвести удар с амплитудой 10 g (100 м/с²).

• 7.5.4 Измерить с помощью системы измерения трехосевого ускорения g-Tester HIC ударное ускорение (Хизмл и полученные результаты занести в таблицу 4.

7.5.5 Повторить операции по п. п. 7.5.2 - 7.5.4 настоящей МП еще 2 раза. Таблица 4

• 7.5.6 Среднее значение ударного ускорения из 3-х измерений (Хер. изм. определить по формуле (2), м/с²:

ИЗМ. |

(У — ' I_________

^ср.изм.        3

Результаты измерений и расчетов занести в таблицу 4.

• 7.5.7 Рассчитать нелинейность амплитудной характеристики в диапазоне амплитуд измеряемого ударного ускорения по формуле (3). %:

_ ^ЧЗ.Ч i ~ %р изм , ™

/ ЛХударн .1 ~                       ' ^1ии

OL

ср изм                           (3)

Полученное значения у дх ударн ■ для 3-х ударов на значении 10 g занести в таблицу 4

• 7.5.8 Повторить операции по п. п 7.5.2 - 7.5.7 настоящей МП для остальных значений ударного ускорения, указанных в таблице 4.

• 7.5.9 Повторить операции по п. п 7.5.2 - 7.5.8 настоящей МП для осей акселерометра

X и Y и полученные результаты занести в таблицу 4.

• 7.5.10  Результаты поверки считаются удовлетворительными, если максимальное значение нелинейности амплитудной характеристики в диапазоне амплитуд измеряемых ускорений не более 5 %.

7.6.1 В соответствии с рисунками А.4 Приложения А собрать измерительную схему. Ударник системы подвесить на цепочки в соответствии с РЭ на систему. Эталонный преобразователь виброизмерительный 4371 установить внутри ударника под крышкой на одной плоскости с акселерометром ASC5511LN с помощью специальной мастики таким образом, чтобы ось чувствительности Z преобразователя виброизмсритсльного 4371 совпадала с направлением импульса ударного ускорения и осью чувствительности Z акселерометра ASC5511LN.

• 4.6.2  Включить приборы установки и измерительные приборы. Выполнить подготовительные действия в соответствии с РЭ на систему.

• 7.6.3 Произвести настройки осциллографа TDS 1012В для работы в ждущем режиме на соответствующем диапазоне ускорения и подключить его к многоканальному усилителю сигналов мод. 482С54 и далее к ПК. (входят в состав рабочего эталона I разряда единицы ускорения при ударном движении).

• 7.6.4 Произвести легкий удар молотком (весом'200 г) по ударнику системы в направлении оси Z через войлочную прокладку толщиной 12-20 мм амплитудой ударного ускорения, равной

• 7.6.5 На экране ПК эталонного канала в окне виртуального прибора «УДАР ПОВЕРКА АКСЕЛЕРОМЕТРОВ» по каналу «А» отобразиться форма ударного импульса и действительная величина ударного ускорения Clim.i. (м/с²) от эталонного виброизмерительного преобразователя 4371. Полученные значения Cljni.i, (м/с²) занести в таблицу 5

• 7.6.6 По каналу системы измерения трехосевого ускорения g-Tester HIC на экране ПК системы в окне «DASYLab» будет отображен ударный импульс и значение измеренного ударного ускорения Climi. i, (g) от встроенного в систему акселерометра ASC 55НЕМ. Полученные значения duiu.i в g и в м/с² занести в таблицу 5.

• 7.6.7 Рассчитать относительную погрешность измерений ударного ускорения системой по формуле (4), %:

  
  

  (4)

где ClDtn.i - ударное ускорение, определенное по эталонному каналу рабочего эталона 1

разряда единицы ускорения при ударном движении, м/с²

- ударное ускорение, определенное системой измерения трехоссвого ускорения g-Tester HIC

Полученное значение д_а занести данные в таблицу 5.

• 7.6.8 Повторить действия, указанные в п.7.6.4-7.6.7 настоящей МП еще 2 раза и занести данные в таблицу 5.

Таблица 5 Направление удара по оси Z

• 7.6.9 Произвести действия, указанные в п.7.6.4 - 7.6.8 настоящей МП для ударных ускорений амплитудой 200, 500, 700 и 1000 м/с².

• 7.6.10 Для определения диапазона измерений ударного ускорения и его относительной погрешности по оси чувствительности X в соответствии с рисунком А5 Приложения А собрать измерительную схему. Ударник системы подвесить на цепочку в соответствии с РЭ на систему. Эталонный преобразователь виброизмеригельный 4371 установить с помощью специальной мастики снаружи ударника сбоку под углом 90° относительно оси чувствительности Z акселерометра ASC5511LN.

• 7.6.11 Выполнить операции в соответствии с п. 7.6.2 - 7.6.9 настоящей МП и полученные значения занести данные в таблицу 6.

• 7.6.12 Для определения диапазона измерений ударного ускорения и его относительной погрешности по оси чувствительности Y в соответствии с рисунками А.2 и А5 Приложения А собрать измерительную схему. Ударник системы подвесить на цепочки в соответствии с РЭ на систему. Эталонный преобразователь виброизмерительный 4371 установить с помощью специальной мастики снаружи ударника сверху под углом 90° относительно осей чувствительности Z и X акселерометра ASC551ILN.

• 7.6.13 Выполнить операции в соответствии с п. 7.6.2 - 7.6.9 настоящей МП и полученные значения занести данные в таблицу 7

Таблица 6 Направление удара по оси X

Таблица 7 Направление удара по оси У

• 7.6.14 За относительную погрешность измерений ударного ускорения системы принимается максимальное ее значение по результатам расчетов по всем трем осям чувствительности L. X и У из формулы (5):

=К1

^а I ^dl Imax

(5)

• 7.6.15 Результаты поверки считают удовлетворительными, если по осям чувствительности Z. X и У диапазон измерений ударного ускорения составил от 100 до 1000 м/с² при значении от юсительной погрешности измерений, не превышающей ±10 %.

8.1 Результаты поверки считаются положительными, если .метрологические характеристики системы удовлетворяют всем требованиям данной методики. В этом случае результаты на систему оформляются в соответствии с действующими нормативными документами Российской Федерации.

• 8.2. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и на корпус ударника системы.

• 8.3. При отрицательных результатах система к применению не допускается и результаты оформляются в соответствии с действующими нормативными документами Российской Федерации с указанием причин о непригодности.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

1 - Ударник со встроенным в него акселерометром:

• 2- блок обработки сигналов q-тестер:

• 3- ПК с ПО «DASYLab»;

• 4- Испытуемый деревянный предмет.

Рисунок A.I - Схема подключения системы при проведении опробования

Рисунок А.2 - Схема подключения системы при определении диапазона рабочих частот

Рисунок АЗ - Схема подключения системы при определении нелинейности амплитудной характеристики в диапазоне амплитуд ударного ускорения от 10 g до 100 g

4

• 1- Преобр. виброизм. 4371;

• 2- ударник;

• 3- прокладка войлочная;

• 4- молоток

Рисунок А.5 - Схема подключения системы при определении диапазона измеряемых ускорений и относительной погрешности измерений ударного ускорения по оси X

3

Вид сверху

Направление удара-сбоку

• 1- Преобр. виброизм. 4371;

• 2- ударник;

• 3- прокладка войлочная;

• 4- молоток

Рисунок Л.6- Схема подключения системы при определении диапазона измеряемых ускорений и относительной погрешности измерений ударного ускорения по оси Y