Поверка образцовых динамометров 3-го разряда
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ
РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
«АКАДЕМИ СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ (учебная)»
Кафедра “Механические измерения”
Группа № 07-29/11
КУРСОВАЯ РАБОТА
Тема: «Поверка образцовых динамометров 3-го разряда»
Слушатель:
Мартынов максим Сергеевич
ФБУ Брянский «ЦСМ»
Инженер по метрологии
Руководитель:
______________________________
г. Москва, 2011 г.
Содержание
Введение
1. Описание СИ
Назначение и устройство
Технические требования
Требования к метрологическим характеристикам 8
2. Локальная поверочная схема
3. Поверка
3.1 Условия поверки
3.2 Операции и средства поверки
3.3 Проведение поверки
3.3.1 Внешний осмотр
3.3.2 Опробование
3.3.3 Определение метрологических параметров
3.3.4 Обработка результатов измерений 15
3.3.5 Оформление результатов поверки 15
4. Протокол поверки
4.1 Свидетельство поверки
4.2 Оборотная сторона свидетельства о поверки 20
Список используемой литературы 17
Введение
Метрология - это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения требуемой точности.
Во всех областях науки и техники роль измерений непреме6нно возрастает. Каждому созданию новых машин, изделий и материалов предшествует большое число разнообразных измерений. Как следствие растут требования к качеству измерений. Поэтому возрастает роль метрологии.
Предприятия области имеют СИ, подлежащие обязательной поверке. Многие приборы проверяются в ФБУ «Брянский ЦСМ» в лабораториях на эталонном оборудовании. Есть приборы, которые поверяют на месте, в этом случае поверители выезжают на место к заказчику со своими эталонными или проверяют приборы на эталонном оборудовании заказчика.
Днем рождения Государственного регионального центра стандартизации, метрологии и испытаний в Брянской области считается 1 октября 1944 года. Приказом председателя Комитета по делам мер и измерительных приборов при СНК СССР от 16 сентября 1944 года № 248 при Исполкоме Брянского областного Совета депутатов трудящихся в г. Брянске было организовано Управление Комитета по делам мер и измерительных приборов. В то время в Управлении работало 11 специалистов.
В 1955 году Управление становится Государственной контрольной лабораторией по измерительной технике, затем лабораторией госнадзора за стандартами и измерительной техникой. В 1975 году ей присвоен статус межобластной и, наконец, в 1982 году организован Брянский центр стандартизации и метрологии, к названию которого в 1994 году добавилось «...и сертификации». Сегодня это «Государственный региональный центр стандартизации, метрологии и испытаний в Брянской области» - мощная организация, в которой работает 105 человек, действует Клинцовский филиал.
Новые формы и методы работы — такие, как непрерывное расширение спектра услуг испытательных лабораторий, распространение на предприятиях, в организациях и среди предпринимателей новой научно-технической документации и стандартов, организация учебы специалистов и семинаров — дают возможность полнее обеспечить защиту государства и потребителей от некачественной продукции, выполнять требования таких законов РФ, как «О техническом регулировании», «О защите прав потребителей», «Об обеспечении единства измерений».
В ФБУ «Брянский ЦСМ» разработана и введена в действие система менеджмента качества, которая сертифицирована на соответствие международным стандартам ИСО 9000 версии 2000 года.
ФБУ «Брянский ЦСМ» проводит:
• поверку и калибровку средств измерений;
• участвует в лицензировании деятельности по изготовлению, ремонту, продаже, прокату средств измерений;
• анализ состояния измерений в испытательных и аналитических лабораториях;
• аккредитация метрологических служб юридических лиц на право калибровки средств измерений;
• ремонт средств измерений;
ФБУ «Брянский ЦСМ» аккредитован на техническую компетентность в области поверки и калибровки средств измерений. Центр имеет метрологическое оборудование по различным видам измерений:
• геометрические — длина, прямолинейность, плоскостность, плоский угол;
• механические — масса, скорость, сила, твердость;
• расход, уровень и объем в различных средах (вода, нефтепродукты, пар, газ);
• давление, температура, тепловая энергия;
• физико-химические — вязкость, влажность, pH-метрия;
• электрические — ток, напряжение, мощность, сопротивление, емкость, индуктивность, добротность;
• время и частота;
• оптико-физические — освещенность, рефрактометрия, спектрофотометрия, поляриметрия;
• радиотехнические — мощность, напряжение, форма сигнала и спектра, ослабление, измерения ВЧ и СВЧ полей, параметры коаксиальных и волноводных трактов
ФБУ «Брянский ЦСМ» проводит:
• поверку и калибровку средств измерений;
• ремонт, техническое обслуживание и предповерочную подготовку средств измерекний;
• анализ состояния измерений в испытательных и аналитических лабораториях;
• аккредитация метрологических служб юридических лиц на право калибровки средств измерений;
• осуществляет испытания продукции для органов сертификации в системах ГОСТ Р и «Росиспытания».
20
Организационная структура БЦСМ
20
1. Описание СИ
1.1. Назначение и устройство
Назначение динамометров заключается в поверке разрывных и универсальных машин, прессов, приборов для определения твердости материалов, машин для испытания на ползучесть, длительную прочность и релаксацию.
Принцип действия динамометров основан на измерении упругой деформации стального рабочего элемента, пропорциональной приложенной силе. Рабочий элемент имеет форму круглого или эллиптического кольца с круглым или прямоугольным сечением; тонкостенного сосуда в форме кольца, колонки, трубы, симметрично замкнутые петли, скобы. Такая конфигурация рабочего элемента позволяет заменить его чистое растяжение или сжатие сложным изгибом - деформацией балки, равной сопротивлению изгиба или другим напряженным состоянием. Это делается для увеличения деформации, вызываемой нагрузкой, повышения чувствительности и уменьшения массы динамометра.
Большое распространение получили динамометры конструкции Токаря (рис. 5). У этих динамометров основной частью является упругий стальной элемент, выполненный в виде симметричной замкнутой рамки. Когда к динамометру прикладывается нагрузка, то динамометр деформируется, концы сближаются, а линейное перемещение передается индикатору. Динамометры конструкции Токаря, работающие на сжатие, аналогичны по своей конструкции динамометрам, работающим на растяжение, с той лишь разницей, что стержень индикатора упирается в верхний выступ упругого элемента, а не в нижний.
В зависимости от степени нагружения динамометры делятся на 2 типа.
Образцовые динамометры, изготавливаемые заводом "ЗИП" г. Иванова, имеют упругий элемент в виде эллиптической скобы, на которой жестко крепится стойка. В центрах этой стойки вращается ось двухплечего рычага, передающая линейную деформацию скобы с пятикратным увеличением на индикатор, который крепится к стойке так, чтобы наконечник упирался в подпятник, впрессованный в рычаг.
1.2. Технические требования
1.1.1 Динамометры должны быть изготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 9500-84 и технических условий на динамометры конкретных типов по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке.
1.1.2. Наружные поверхности деталей динамометров должны иметь гальванические покрытия по ГОСТ 9.303-84, ГОСТ 9.306-85 и ГОСТ 9.301-86, лакокрасочные покрытия по ГОСТ 9.032-74 и ГОСТ 9.104-79.
1.1.3. Внешний вид динамометров должен соответствовать образцу, утвержденному в установленном порядке.
1.1.4. Требования к показателям уровня унификации должны быть установлены в технических условиях на динамометры конкретных типов.
1.1.5. В динамометрах сжатия и универсальных динамометрах с наибольшим пределом измерения свыше 100 кН со съемными пятами и центрирующими приспособлениями должны быть нанесены контрольные отметки для обеспечения постоянного положения съемных частей относительно упругого тела.
1.1.6. По заказу потребителя в динамометрах с электрическим принципом действия должна быть предусмотрена возможность подключения к системе контроля, регистрации и управления ЭВМ,
1.1.7. При выпуске из производства динамометры должны быть опробованы нагрузкой, превышающей наибольший предел измерения на 20 %.
При эксплуатации перегрузка динамометров не должна превышать 10% наибольшего предела измерения.
1.1.8. Требования к электробезопасности динамометров с электрическим принципом действия – по ГОСТ 12.1.019-79.
1.3. Требования к метрологическим характеристикам
1.2.1. Предел допускаемой погрешности динамометров (для динамометров с именованной шкалой) должен быть не более 0,5 % измеряемого значения.
1.2.2. Размах показаний динамометра (разность между наибольшим и наименьшим показаниям и из 3 измерений) для возрастающих и убывающих нагрузок не должен превышать значений, указанных в таблице.
Диапазон измерений от наибольшего предела измерений, % | % измеряемого значения, не более |
от 10до 20 | 0,5 |
св. 20 до 100 | 0,3 |
1.2.3. Допускаемое значение разности средних показаний динамометров пи нагружении и разгружении пр 50 %-ной нагрузке должно быть не более 0,7 % измеряемого значения.
1.2.4. Порог чувствительности динамометров должен быть не более 0,02 % наибольшего предела измерения.
1.2.5. Цена наименьшего деления шкалы динамометров должна быть не менее 0,1 %. Допускается по требованию потребителя цену наименьшего деления шкалы устанавливать 0,2 % наибольшего предела измерений.
1.2.6. Номинальная цена единицы наименьшего разряда кода динамометров (при выдаче результатов измерений в цифровом виде) должна быть не более 0,01 % наибольшего предела измерений.
1.2.7. Метрологические характеристики не должны превышать допускаемые пределы после превышения наибольшего предела измерений на 10 %.
1.2.8. При разгружении динамометров невозвращение указателя на нулевую отметку не должно превышать 0,001 протяженности шкалы.
1.2.9. Для динамометров с отсчетным устройством в виде индикатора ИЧ-10 невозвращение указателя на нулевую отметку должно быть не более 0,5 деления.
“СОГЛАСОВАНО“ “УТВЕРЖДАЮ”
Главный метролог Генеральный директор
ФБУ «Брянский ЦСМ» ФБУ «Брянский ЦСМ»
_________ Т.Н. Захаркина _________ С.Г.Морозов
«____» ___________2011 г. «____» ___________2011 г.
ЛОКАЛЬНАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА
ДЛЯ ДИНАМОМЕТРОВ ЭТАЛОННЫХ 3-ГО РАЗРЯДА
В ФБУ «БРЯНСКИЙ ЦСМ»
исходный эталон |
|
рабочий эталон 2 разряда |
|
рабочее СИ 3-го разряда |
|
Начальник ОПСиГиМВ А.Н.Кирющенков
3. Поверка
3.1. Условия поверки
При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:
- температура воздуха в помещении, где проводят поверку,- от 10 до 35°С, не должна изменяться в течении всего времени не более чем на 2°С;
- для надежного выравнивания температур динамометра и окружающей среды динамометр должен быть доставлен на место поверки не менее чем за 12 ч до ее начала;
- должны отсутствовать внешние источники вибрации, вызывающие заметные на глаз колебания стрелки индикатора динамометра (или его отсчетного устройства) .
3.2. Операции и средства поверки
При проведении поверки должны быть выполнены операции и применены средства поверки, указанные в таблице.
Наименование операций | Номер пунктов стандарта | Средства поверки и их нормативно-технические характеристики |
Внешний осмотр | 3.3.1 |
|
Опробование | 3.3.2 |
|
Определение метрологических параметров | 3.3.3 |
|
Определение размаха (вариации) показаний поверяемого динамометра | 3.3.3.1 | Образцовые силоизмерительные машины 2-го разряда по ГОСТ 14017-68, образцовые гири 4-го разряда по ГСТ 7328-82 |
Определение изменения средних показаний динамометра между двумя поверками | 3.3.3.2 |
|
Определение разности средних значений показаний динамометра при нагружении и разгружении в точке, соответствующей 50% нагрузке | 3.3.3.3 | Образцовые силоизмерительные машины 2-го разряда по ГОСТ 14017-68, образцовые гири 4-го разряда по ГСТ 7328-82 |
Проверка постоянства показаний динамометра после перегрузки на 10% выше наибольшего предела измерений | 3.3.3.4 | Образцовые силоизмерительные машины 2-го разряда по ГОСТ 14017-68, образцовые гири 4-го разряда по ГСТ 7328-82 |
Определение цены деления динамометра | 3.3.3.5 |
|
Определение порога чувствительности динамометра | 3.3.3.6 | Образцовые гири 4-го разряда по ГСТ 7328-82 |
Градуировка динамометра | 3.3.3.7 | Образцовые силоизмерительные машины 2-го разряда по ГОСТ 14017-68, образцовые гири 4-го разряда по ГСТ 7328-82 |
3.3. Проведение поверки
3.3.1. Внешний осмотр
При внешнем осмотре должно быть установлено:
соответствие динамометров требованиям ГОСТ 9500-84 в части пределов измерения силы, цены наименьшего деления шкалы, комплектности, маркировки и упаковки;
отсутствие механических и коррозионных повреждений на опорных и рабочих поверхностях упругого элемента передаточного механизма и отсчетного устройства;
наличие приспособления для точной установки указателя на нуль или принятое за нуль положение на отсчетном устройстве динамометра.
В случае применения в качестве отсчетного устройства индикатора часового типа последний должен соответствовать требованиям ГОСТ 577-68 и должен быть установлен на динамометре с предварительном натягом.
У динамометров с отсчетным устройством с виде индикатора часового типа крепления кронштейна, планок, упоров и индикатора должно быть жестким. Головки опорных винтов, влияющих на показания динамометра, должны быть покрыты краской, целостность которой должна быть проверена перед поверкой
К динамометру должны быть приложены: свидетельство (или его копия) с результатами предыдущей поверки или справка о произведенном ремонте. В случае отсутствия свидетельства или представлении на поверку динамометра с просроченным свидетельством, а также после замены индикатора на динамометре, по результатам должно быть выдано свидетельство с сокращенным межповерочным интервалом в соответствии с п.
3.3.2. Опробование
3.3.2.1 При опробовании индикатора его измерительный стержень должен двигаться плавно, без задержек. Это требование проверяют перемещением стержня индикатора.
3.3.2.2 В случае применения иглы в конструкции динамометра поворот ее вокруг оси не должен вызывать перемещения стрелки индикатора более 0,1% протяженности шкалы, измеряемой в делениях.
3.3.2.3 У динамометров с механической передачей в виде рычага, после смещения последнего вдоль оси индикатора, первоначальное положение стрелки должно самопроизвольно восстанавливаться или же меняться в пределах не более 0,1% протяженности шкалы, измеренной в делениях. Проверяется перемещением рычага на полную величину его хода.
Для динамометров, имеющих устройство в виде индикатора типа ИЧ-10, изменение допускается не более 0,5 деления.
3.3.2.4 В динамометрах иных конструкций (оптических, электрических и т.п.) опробование и проверка взаимодействия частей должны проводиться в соответствии с требованиями НТД по эксплуатации.
3.3.3 Определение метрологических параметров
3.3.3.1. Определение размаха (вариации) показаний динамометра
Вариацию показаний динамометра определяют при его градуировки на образцовой силоизмерительной машине или образцовыми гирями.
Относительные значения вариации от измеряемой величины при 3 рядах нагружений или разгружений динамометра R3 должны соответствовать требованиям ГОСТ 9500-84, разд 2.
3.3.3.1.1 При градуировки на образцовой силоизмерительной машине динамометр подвешивают в захватах или устанавливают на опорной поверхности машины в соответствии с инструкцией по эксплуатации указанной машины.
3.3.3.1.2 Массу динамометра после его установки уравновешивают и динамометр подвергают предварительному обжатию в течении 5 мин под действием предельного значения силы, измеряемой динамометром. Затем снимают нагрузку и проверяют невозврат указателя в нулевое положение, который не должен превышать 0,1 % протяженности шкалы, измеренной в числе делений (для индикатора типа ИЧ-10 не более 0,5 деления). В случае невозврата указателя на большее значение проводят повторное обжатие. Если после двух повторных обжатий не будет выполнено это требование , то динамометр к применению не допускают.
3.3.3.1.3 Затем динамометр нагружают и разгружают с остановками в точках, соответствующих 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 и 100 % предельного значения силы, измеряемой динамометром.
Допускается градуировка в дополнительных точках, кроме указанных.
У динамометров, предназначенных для поверки приборов твердости, поверяемые точки должны соответствовать нагрузкам, воспроизводимым этими приборами. Шкала в указанных точках должна быть проверена (градуирована) при нагружении (прямой ход) и при разгружении (обратный ход) три раза. Перемена знака нагрузки до окончании хода в одну сторону не допускается.
После каждого цикла (нагружение-разгружение) динамометр, работающий на сжатие, должен быть сдвинут на опоре и вновь установлен в соответствии с п. 7.3.1.1, а динамометр на растяжение необходимо покачать. Отсчетное устройство перед новым циклом приводят в нулевое или принятое за нуль положение.
Снятие показаний по шкале поверяемого динамометра производят при установившемся положении показателя не ранее чем через 10 с после приложения или снятия нагрузки.
3.3.3.1.4 Поверку образцовыми гирями проводят в соответствии с п. 7.3.1.3.
На поверяемый динамометр, работающий на растяжение, навешивают, а на динамометр, работающий на сжатие, накладывают гири, масса которых воспроизводит силу, указанную в п. 7.3.1.3. При этом должно быть учтено местное ускорение свободного падения .
Массы образцовых гирь вычисляют по формуле
m=
где P – воспроизводимое значение силы в Н, при α=1, в кгс при α=9,80665
g – местное ускорение свободного падения, м/с2.
Приложение и снятие нагрузки должно быть плавным (без ударов и рывков). Перемена знака нагрузки до окончания хода в одну сторону не допускается.
3.3.3.2 Определение изменения средних значений показаний динамометра между двумя проверками
Изменения средних значений показаний динамометра между двумя поверками должны соответствовать требованиям ГОСТ 9500-84 разд. 2.
Изменение показаний определяют сравнением результатов данной поверки в каждой из градуировочных точек с результатами предыдущей поверки как по прямому, так и по обратному ходам.
3.3.3.3. Определение разности средних значений показаний динамометра при нагружении и разгружении в точке, соответствующей 50 %-ной нагрузке.
Разность средних значений при прямом и обратном ходах определяютпри измерении по п. 7.3.3, и она не должна превышать значений, указанных в ГОСТ 9500-84, разд. 2.
3.3.3.4. Проверка постоянства показаний динамометра после его перегрузке на 10 % выше наибольшего предела измерений
После трехкратного нагружения динамометра с выдержкой 10 мин после каждого нагружения при повторной поверке по п. 7.3.1 градуировочные характеристики динамометра должны соответствовать требованиям ГОСТ 9500-84, разд. 2 в части вариации показаний, разности показаний при 50 %-ной нагрузке при нагружении и разгружении и допускаемых изменений средних значений показаний динамометра.
3.3.3.5. Определение цены наименьшего деления шкалы отсчетного устройства динамометра проводят по п. и она не должна превышать значений, указанных в ГОСТ 9500-84, разд. 2.
3.3.3.6. Определение порога чувствительности динамометра
Порог чувствительности определяют нагружением силой, равной 0,1 его верхнего предела, приложением к нему дополнительной нагрузки до заметного на глаз отклонения стрелки указателя. Значение порога чувствительности должно соответствовать требованиям ГОСТ 9500-84, разд. 2.
3.3.3.7 Градуировка динамометра
При выпуске из производства и ремонта в свидетельство заносят градуировочную характеристику, которая получена в результате измерений по п 7.3.4.
3.3.4. Обработка результатов измерений
8.1 Относительное значение размаха (вариации) R3 показаний отсчетного устройства на ступени нагружения j (п. 7.3.1) вычисляют в процентах апо формуле:
R3=
где εjmax и εjmin – соответственно максимальное и минимальное показания на ступени нагружения j;
- среднее значение показаний динамометра на той же ступени за вычетом предварительного натяга индикатора ε0.
8.2Относительное значение разности средних значений показаний динамометра при нагружении и разгружении в точке, соответствующей
50 %-ной (п. 7.3.3), вычисляют в процентах по формуле
где - среднее значение показаний динамометра в точке, соответствующей 50 %-ной нагрузке, при прямом ходе (нагружении);
- то же, при обратном ходе (разгружении).
3.3.5. Оформление результатов поверки
9.1 При выпуске из производства градуировочная характеристика динамометра должна быть внесена в паспорт по ГОСТ 2.601-68 с указанием температуры, при которой выполнена градуировка по п. 7.3.7 и средств поверки.
