Зразкові стенди для перевірки та метрологічної атестації технічних засобів вимірювань,
Для здійснення метрологічної атестації та перевірки технічних засобів вимірювань, що використовуються в процесі комплексного контролю, застосовуються спеціальні зразкові стенди за видами вимірювань. Наводимо дані про зразкові стенди, розроблені у ВНДІФК.
Стенд для перевірки та метрологічної атестації технічних засобів вимірювання сили, що розвивається спортсменом(ТСІС).
Проведення перевірки. Спочатку прилад піддається зовнішньому огляду. Він повинен мати механічних ушкоджень, які впливають його роботу. Усі органи управління та регулювання повинні бути закріплені міцно і без перекосів, діяти плавно, без заїдань і забезпечувати надійність фіксації. Прилад повинен бути повністю укомплектований та забезпечений технічним описом.
Після включення живлення перевіряється працездатність приладу (згідно з інструкцією). Дія ручок приладу повинна забезпечувати керування електричними параметрами приладу та відповідати написам на його лицьовій панелі. Якщо вищезазначені вимоги не виконані, прилад до перевірки не приймається.
Повірка повинна проводитися в приміщенні з температурою 20±5°С при напрузі живлення 220 ±(5-10%) змінного струму частотою 50 гц. Повірка або метрологічна атестація приладу проводиться тільки за умови встановлення та закріплення його в реальних умовах експерименту (вимірювань).
Визначення статичних характеристик ТСІС. Перевірка величини дрейфу (тимчасового і температурного) нуля. Для цього ТСІС, що повіряється, включається за схемою (Рис. 7).
 |
Рис.7.Блок-схема для повірки та тарування ТСІС встатичному режимі.
Далі проводиться прогрів усієї системи протягом 30 хв. Після цього здійснюється балансування підсилювача.
Вимірювання тимчасового дрейфу нуля за кожною компонентою (х, у, z)проводиться протягом 5 годин з інтервалом 5 хв за допомогою цифрового вольтметра В7-21. Температурний дрейф нуля вимірюється по кожній компоненті в інтервалі температур від 15 до 30°З дискретністю в 1°.
Перевірка статичної (градуювальної) характеристики Uвих = f (Рнагр) проводиться в діапазоні навантаження від 0 до 10000 Н (1000 кгс) з дискретністю 50 Н, що діють у вертикальній площині ( Z );в діапазоні від 0 до 5000 Н (500 кгс) для навантажень у горизонтальній(у)і поперечній(х)площинах. Усі результати вимірювань заносяться до відповідних протоколів.
Повірка статичної характеристики проводиться шляхом вимірювання за допомогою ТСІС, що повіряється, каліброваного зусилля, створюваного за допомогою механічного стенду для створення статичних навантажень. Загальний вигляд стенду показаний малюнку 8.
Рис.8.Загальний вид стенду для перевірки та метрологічної атестації ТСІС, що розвивається спортсменом:
1- механічне пристосування для закріплення та статичного навантаження у вертикальній площині тензодинамографічної платформи;
2 - платформа, що повіряється;
3—зразковий динамометр ДОП-1.
При визначенні похибки, обумовленої зміною місця застосування сили (навантаження), за допомогою механічного стенду створюється статичне навантаження каліброване в 2000 Н (200кгс) по черзі в основних точках платформи, представлених на малюнку 9.
| Рис.9. Місце розташування основних точок платформи, в яких додається зусилля. |
Визначаючи похибку від взаємовпливів каналів вимірювання (х, у, z) за допомогою механічного стенду та зразкового динамометра ДОП-1, виробляють триразове послідовне навантаження-розвантаження платформи по осях х, у, z.При цьому при навантаженні по осіхвимірюються сигнали на виході каналів х,у, z, при навантаженні по осі у-сигнали на виході у, х, z і т. д. Усі результати заносяться в протоколи.
Визначення похибки за рахунок гістерези (у трьох площинах) здійснюється послідовним навантаженням та розвантаженням платформи через кожні 1000 Н (100 кгс).
Для зменшення методичної похибки операції вимірювань виконуються три рази, а отримані у своїй результати усереднюються. Величина похибки за рахунок гістерезису - це приведена до номінального сигналу максимальна відстань між кривою навантаження і кривою розвантаження.
Щоб провести перевірку ТСІС у динамічному режимі, збирається нижче наведена схема (Рис.10).
 |
Рис.10. Блок-схема зразкового метрологічного стенду для перевірки ТСІС у динамічному режимі.
При визначенні амплітудно-частотної характеристики (АЧХ) ТСІС у заданому діапазоні частот до його робочої поверхні (у трьох площинах) прикладаються гармонійні синусоїдальні механічні збурення
діапазон частот від 0 до 1000 гц (за допомогою зразкового вібростенду ЗЕДС-10А). При цьому знімаються два вихідні сигнали: один - зі зразкового акселерометра, встановленого на вібростолі; другий-з виходу тензопідсилювача платформи, що повіряється. Далі ці сигнали вимірюються за допомогою вольтметрів амплітудних значень В7-2 та подаються на екран електронного двопроменевого осцилографа С8-11.
Методом прямого звірення двох вольтметрів В7-2 визначаєтьсяамплітудна похибка. Фазова ж похибка визначається безпосередньо на екрані осцилографа як фазовий зсув між сигналами, що знімаються зі зразкового акселерометра і ТСІС, що повіряється.
При визначенні власної частоти коливань робочої поверхні тензоплатформи (Wo) при імпульсному механічному навантаженні, імпульсне навантаження ТСІС типу "одиничного стрибка" створюється за допомогою кидання сталевої кульки певної маси (100 г) з певної висоти (1 м) на робочу поверхню площинах).
Вихідний сигнал ТСІС, що повіряється, реєструється на шлейфному осцилографі. Далі отриманою осцилограмою визначають частоту власних коливань робочої поверхні тензоплатформи (Wо). Для підвищення точності вимірювання слід вимірювати щонайменше 10 останніх періодів загасаючих коливань платформи з обчисленням середнього значення періоду.
При метрологічній атестації нестандартних ТСІС різних конструкцій та призначення (тензоколодок, тензоколець, тензостелек, тензоснарядів та ін.) Вимірюванню підлягають характеристики, зазначені вище. У цьому враховується конкретне конструктивне виконання ТСИС та її цільове призначення.
Оформлення результатів повірки та метрологічної атестації ТСІС. Форма запису протоколів (таблиць) повірки може бути довільною, але вони обов'язково повинні містити: результат первинних вимірювань (відліки за повірюваними ТСІС та приладами, за допомогою яких проводиться атестація); цифрові значення похибок, обчислених за результатами первинних вимірів; перелік зразкових та допоміжних приладів, за допомогою яких проводилась повірка чи атестація.
ТСІС, які пройшли перевірку або метрологічну атестацію та задовольняють заданим вимогам, визнаються придатними до застосування. На нихвидаються свідоцтва про встановлену форму.
На ТБІС, визнані непридатними до застосування, видається довідка про непридатність із зазначенням причин.
Стенд для перевірки та метрологічної атестації динамометрів. Цей стенд призначений для перевірки і метрологічної атестації динамометрів не вище 3-го розряду, що працюють на розтяг. Загальний вигляд двох модифікацій стенду показаний малюнки 11, 12.
Загальний вигляд стенду для перевірки динамометрів
(перша модифікація) друга модифікація
 |
 |
2 - динамометр, що повіряється; 2 - динамометр, що повіряється;
3 – цифровий вольтметр; 3 – зразковий динамометр.
5 – механічне пристосування для закріплення та навантаження повіреного динамометра.
Під час проведення перевірки повинні виконуватися такі операції: зовнішній огляд; перевірка працездатності та взаємодії частин динамометра; перевірки правильності показань динамометра.
Установка для повірки та градуювання динамометрів включає в себе механічне пристосування для закріплення та навантаження повіреного динамометра та зразковий динамометр 3-го розряду типу ДОП-1 або тензокільце, а також цифровий вольтметр.
При зовнішньому огляді динамометрів, що знаходяться в експлуатації, перевіряють відповідність нанесених на динамометрі позначень, зазначених у випускному атестаті, а саме: товарного знака, позначення динамометра, номера стандарту, граничного навантаження, ціни поділу шкали.
Динамометри, що випускаються з виробництва та ремонту, піддаються зовнішньому огляду для встановлення їх відповідності вимогам технічної документації, затвердженої в установленому порядку.
При перевірці взаємодії частин динамометра звертають увагу на те, щоб:рухомі частини динамометра переміщалися плавно, без ривків та «заїдань»; коректор нуля вільно та плавно встановлював стрілку відлікового пристрою на нульову позначку шкали.
Перевірка правильності показань динамометра при його навантаженні та розвантаженні включає наступні основні операції:
- Вимірювання у всіх точках шкали динамометра, що мають числові позначки;
кількість точок шкали при цьому має бути не менше ніж 5, починаючи з 0,1 верхнього значення навантаження динамометра;
- попереднє обтиснення динамометра протягом 5 хвилин під дією верхнього граничного значення навантаження динамометра;
- навантаження динамометра до верхньої межі вимірювання і розвантаження до нуля з зупинками в точках шкали, що повіряються, не менше 3 разів.
Технологія перевірки динамометра на стенді включає 3 етапи:
1. Повірюваний динамометр і зразковий динамометр послідовно встановлюються в механічне пристосування 5 (див. рисунок ) так, щоб зусилля було спрямовано вздовж осі програми навантаження динамометрів; маси динамометрів врівноважуються, для чого відлікові пристрої повіреного та зразкового динамометрів встановлюються в нульове положення.
2. динамометр, що повіряється, піддається попередньому обтиску під дією його граничного навантаження протягом 5 хв. Після зняття навантаження проводиться перевірка повернення стрілки покажчика відлікового пристрою динамометра в нульове положення та остаточне встановлення його на нуль, якщо відхилення від нульового положення знаходяться в межах 0,5 розподілу шкали. У разі неповернення стрілки на нуль шкали, що перевищує 0,5 розподілу шкали, після повторного обтиснення динамометр бракується.
3. Виконується плавне навантаження динамометра до верхньої межі вимірювання з зупинками в перевіренихточках шкали та плавне розвантаження з зупинками в тих же точках у зворотному порядку. У цьому дійсні значення навантажень встановлюються за показаннями зразкового динамометра; навантаження та розвантаження динамометра виробляються не менше трьох разів.
Правильність показань динамометра визначається за величиною його відносної основної похибки (,%), що обчислюється з виразу:
,
де D - абсолютна основна похибка, рівна найбільшої (за абсолютним значенням) різниці між показанням динамометра, що повіряється, і дійсним значенням вимірюваної величини в повірюваній точці, за яке приймається показання зразкового динамометра; Рmax - верхнє граничне значення шкали динамометра, що повіряється; - Відносна основна похибка динамометра.
Для кожної точки шкали динамометра, що повіряється, похибка визначається окремо для показань при навантаженні і розвантаженні. Основна відносна похибка не повинна перевищувати ±1% для динамометрів 1-го класу та ±2% для динамометрів 2-го класу.
Поріг чутливості динамометра визначають при третьому навантаженні при перевірці першої та останньої точок його шкали. При цьому під впливом додаткового навантаження, що відповідає 0,5 розподілу шкали, стрілка динамометра повинна переміщатися на відстань не менше 0,4 розподілу шкали.
На закінчення динамометр піддають триразовому навантаженню на 25% вище за верхнє граничне навантаження динамометра з витримкою під навантаженням протягом 10-15 хв при кожному навантаженні. Після перевантаження динамометр перевіряють повторно за аналогічною методикою.
Оформлення результатів повірки (атестації).При повірці динамометрів ведуть протокол, в який вносяться показання в кожній точці шкали динамометра, що повіряється.
На динамометрищо задовольняють відповідним вимогам, ставлять повірче тавро (пломбу) або видають свідоцтво із зазначенням результатів повірки, засвідчених підписом повірителя. На динамометри, повірені для підприємства-виробника, видають випускний атестат. При відомчій повірці допускається замість оформлення свідоцтва вносити до паспорта приладу позначку про повірку.
Якщо при повірці динамометрів усіх типів похибка по одному із зазначених параметрів перевищує допустиму або буде виявлено механічні або електричні несправності, подальшу перевірку припиняють, прилад не таврують і до експлуатації не допускають.
Рекомендована форма протоколу перевірки динамометрів наводиться нижче.
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком: