Министерство образования и наукиУкраины
Национальный аэрокосмическийуниверситет
им Н.Е. Жуковского
«ХАИ»
Кафедра 303
Расчетно-пояснительная записка ккурсовой работе
по дисциплине: «Прикладная изаконодательная метрология»
«Метрологическая аттестация бытовых весов с цифровой индикацией»
Исполнитель:
студентка ********
______
"____"________2007
Руководитель:
к. т. н.,доцент
______
"____"_________2007
Нормоконтролер:
к. т. н.,доцент
______
"____"_________2007
Харьков
2007
Реферат
Пояснительнаязаписка содержит 19 стр.; 4 табл.; 5 прил..
Разработанапрограмма и методика метрологической аттестации цифрового прибора: бытовыхвесов для взвешивания малых грузов. Также приведено технические требованияданных весов.
Ключевые слова:
АБСОЛЮТНАЯПОГРЕШНОСТЬ, МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ, МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ АТТЕСТАЦИЯ, МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕХАРАКТЕРИСТИКИ, ТЕХНИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ, ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ.
Содержание
Реферат…………………………………………………………………………….2
Содержание………………………………………………………………….........3
Введение…………………………………………………………….………...…..4
Аттестация…………………………………………………………………………5
1 Рассмотрение техническойдокументации……………………………………5
2 Перечень нормируемыхМХ…………………………………………………...6
3 Перечень эталонных ивспомогательных СИТ ……………………...............6
4 Экспериментальныеисследования…………………………………………….7
5 Методика исследований…………………………………………………….....7
5.1 Условия проведенияметрологической аттестации…………………....7
5.2 Требования безопасности……………………………………………......8
5.3 Проверка комплектности,маркировки и внешнего вида………….......8
5.4 Подготовка к проведениюметрологической аттестации…………......9
5.5 Проверка работоспособности………………………………………......9
5.6 Определение метрологическиххарактеристик…………………….......9
5.6.1 Определение абсолютнойпогрешности Δ влагомера…………..........9
5.6.2 Определение дополнительнойтемпературной погрешности……….9
5.6.3 Определение порогачувствительности влагомера……………........10
6 Обработка результатовметрологической аттестации………………….......10
7 Оформление результатовметрологической аттестации…………………....11
Заключение……………………………………………………………………....12
Список использованныхисточников…………………………………………..13
Приложение 1 «Техническоезадание» 14
Приложение 2 «Формасвидетельства о метрологической аттестации» 16
Приложение 3 «Протокол №1» 17
Приложение 4 «Протокол №2» 18
Приложение 5 «Протокол №3» 19
Введение
Подметрологической аттестацией понимают установление соответствия метрологическиххарактеристик представленного средства измерения заданным в техническом заданиипутем назначения и выполнения контрольных испытаний.
Метрологическая аттестация средств измерений являетсяодним из направлений деятельности органов государственной и ведомственныхметрологических служб по обеспечению единства измерений.
Методыэкспериментального исследования метрологических характеристик регламентируетпрограмма аттестации, которая разрабатывается в соответствии с требованиями ДСТУ3215-94.
Учитываяогромную роль аттестации методик в обеспечении их надлежащего метрологическогоуровня, метрологическая аттестация получила достаточно широкое распространениеи стала обязательным этапом, предшествующим стандартизации методики измерениявеса.
Аттестация
Настоящая программа и методика метрологическойаттестации (далее – ПМА) распространяется на бытовые весы с цифровой индикацией(далее – весы), предназначенные для взвешивания малых грузов в торговой отрасли,и устанавливает содержание и методику метрологической аттестации.
ПМАразработана в соответствии с требованиями следующих нормативных документов:
- ДСТУ 3215-95 «Метрологическаяаттестация средств измерительной техники. Организация и порядок проведения»;
- ГОСТ 29329-92 «Весы длявзвешивания малых грузов. Общие технические требования»;
- ГОСТ 8.453-82 «Весы для взвешивания малых грузов, методы исредства поверки».
1 Рассмотрение техническойдокументации
Требования к рассмотрению технической документации(далее ТД) и указания по методике рассмотрения приведены в таблице 1.
Таблица 1Содержание требований по рассмотрению технической документации Указания по методике рассмотрения Проверка полноты ТД, представленной на МА. Проверяют соответствие представленной ТД требованиям ДСТУ 3215, разд. 4 Проверка полноты, правильности и способа выражения метрологических характеристик влагомера (далее МХ) Проверяют полноту, правильность, способы выражения и методы контроля МХ, нормированных в ТД на влагомер, на соответствие требованиям ДСТУ 2681-94 – в части выбранной терминологии и определений; ГОСТ 8.009-84 – в части полноты, правильности и способов выражения МХ и их нормирования Проверка полноты и правильности выбранных методов и способов поверки Проверяют полноту и правильность выбранных методов и способов поверки, изложенных в проекте МП, оценивают их достаточность для оценки МХ Оценка ТД на удобство использования её пользователем Оценивается полнота, правильность и доступность изложения ТД, описания принципа работы и устройства датчика, правил и указаний по эксплуатации и техническому обслуживанию. Проверка полноты и правильности установления в ТД требований по безопасности и охране окружающей среды Оценивается достаточность и правильность установленных в ТД характеристик по безопасности в соответствии с требованиями действующих НД.
Послерассмотрения ТД составляется перечень обнаруженных недостатков и отступлений отустановленных требований и вырабатываются рекомендации по их устранению.
Принеобходимости расширения объема операций по рассмотрению ТД таблица 1 можетбыть дополнена в ходе МА.
2 Перечень нормируемых МХ
ПереченьМХ, контролируемых при МА, приведен в таблице 2.
Таблица 2 Наименование МХ Пункт методики Абсолютная погрешность Δ весов 3.6.1 Дополнительная погрешность весов от влияния изменения температуры 3.6.2 Порог чувствительности весов 3.6.3
3 Перечень эталонных ивспомогательных СИТ
Основные ивспомогательные средства измерительной техники, применяемые при аттестации,приведены в таблице 3.
Допускаетсяприменение других СИТ, обеспечивающих требуемую точность и пределы измерения, атакже замена указанных в таблице 3 СИТ на СИТ других типов с такими же илилучшими метрологическими характеристиками.
Таблица 3 Наименование и тип СИТ Основные МХ и НД на СИТ Цель использования Термометр лабораторный
Диапазон измерения от 0 до 30 оС;
погрешность не более ±0,5 оС;
ГОСТ 9177-74 Измерение температуры окружающей среды
Барометр мембранный
МД-49А
Диапазон измерения от 84 до 106,7 кПа;
класс точности 1,0;
ТУ 2604-1798-72 Измерение атмосферного давления
Психрометр аспирационный
М-4М
Диапазон измерения от 10 до 100 %;
класс точности 4,0;
ГОСТ 6353-72 Измерение влажности окружающего воздуха
Мегомметр М4100/3
номинальным напряжением не более 100 В.
ТУ25-2131-79 Измерение изоляции
Камера климатическая
МС-71
Диапазон измерения от -50 до +80 оС;
погрешность ±3 оС; Создание повышенной температуры
Вольтметр универсальный
В7-16 Диапазон измерения от 10 до 1000В класс точности 0.2/0.05Г Измерения напряжения сети
Указанные в таблице 3 или заменненые СИТдолжны быть проверены в установленном ДСТУ 2708-99 порядке, иметь паспорт ибыть аттестованы в соответствии с ГОСТ 24555. Работа с СИТ должна проводиться всоответствии с требованиями их эксплуатационной документации (ЭД).
4 Экспериментальныеисследования
Порядок иперечень операций, выполняемых в ходе экспериментальных исследований, указаны втаблице 4.
Таблица 4Наименование операции
Пункт
методики Проверка комплектности, маркировки и внешнего вида 5.3 Проверка характеристик весов по безопасности и охране окружающей среды 5.2 Проверка исправности работы весов после включения
5.5
5.5.1
Определение метрологических характеристик:
— определение абсолютной погрешности Δ весов;
— определение дополнительной погрешности весов от влияния изменения температуры;
— определение порога чувствительности весов
5.6.1
5.6.2
5.6.3
Припроведении МА возможно внесение изменений в ПМА, как в части увеличения, так иуменьшения числа испытаний, охваченных в таблице 4. Внесенные измененияоформляются в виде отдельного документа.
5 Методикаисследований
5.1 Cучетом эксплутационных особенностей аттестуемых весов при проведении измеренийдолжны выполнятся следующие условия:
- температура окружающего воздухадолжна быть 20/>5ºС;
- атмосферное давление должно бытьот 84 до 108,33 гПа;
- относительная влажность окружающеговоздуха от 30 до 80%;
- напряжение питания сети 220±22 В,
- частота напряжения питания 50±0,5Гц.
- Длительность прогрева весов- неменее 10 минут;
- отсутствие внешних электрическихи магнитных полей, кроме земного, а также источников вибраций.
- Все применяемые при МА СИТ должныиметь действующие свидетельства или клеймо о поверке
По ГОСТ23222-78 метрологические характеристики нормируются для нормальных условий.
5.2 Требования безопасности
Припроведении проверки необходимо убедиться в отсутствии повреждений и другихдефектов, ведущих к нарушению требований безопасности труда или ведущих кзагрязнению окружающей среды.
5.2.1 Припроведении МА должны соблюдаться общие правила по безопасности согласно ГОСТ12.2.003-91.
5.2.2 Вчасти электробезопасности должны быть соблюдены требования действующих «Правилбезопасности эксплуатации электроустановок потребителей» ДНАОП 0.001.21-98.
5.2.3 Условияпроведения МА должны соответствовать требованиям стандартов безопасности труда«Санитарные правила организации технологических процессов и гигиеническиетребования к производственному оборудованию 10-43-73».
5.2.4 Нарабочем месте должна быть обеспечена освещенность согласно СН и П 11-4-79«Строительные нормы и правила. Естественное и искусственное освещение. Нормыпроектирования.»
5.2.5Лица, выполняющие МА, должны знать структуру и принцип действия аттестуемыхвесов и СИТ, используемых при проведении аттестации; пройти инструктаж потехнике безопасности применительно к условиям, в которых проводятся исследования
5.3 Проверка комплектности,маркировки и внешнего вида
5.3.1 Припроведении внешнего осмотра необходимо проверить:
- комплектность аттестируемых весовсогласно ЭД;
- маркировку блоков в соответствии стребованиями ЭД;
- надежность крепления разъемов,гнезд, зажимов;
- качество заземления;
- наличие следов коррозии иповреждение изоляции, грубых механических повреждений и других дефектов,мешающих нормальному функционированию весов.
5.3.2 Припроведении внешнего осмотра устанавливают соответствие весов следующимтребованиям:
— отсутствие видимых повреждений весов, дефектов сварочных швов, лакокрасочных,металлических и неметаллических (неорганических) покрытий, ухудшающих внешнийвид весов;
— соответствиекомплектности весов требованиям конструкторской и эксплуатационнойдокументации;
— соответствиеосновных габаритных размеров и покрытий требованиям ТЗ и конструкторскойдокументации;
5.4 Опробования
Приопробовании выполняются следующие операции:
5.4.1Проверка исправности работы весов после включения.Выдержка 10 мин. Провестипроверку работоспособности весов в соответствии с разделом «Подготовка ипроведение измерений» Руководства по эксплуатации.
Весыподлежат забракованию, если индикатор весов неисправен, то есть горит не тем цветом, не высвечивается одна изцифр, либо не горит вообще.
5.4.2 Проверяют сигнализацию о перегрузке. Испытания проводят путем нагружения весов грузоммассой равной 6 кг (120 % НПВ) и выдержки при этой нагрузке в течение 30 мин.
5.4.3Проверяют время получения результата измерения. Для этого запускают секундомеродновременно с размещением груза на весы. Получение определенного измеренногозначения не должно превышать 3 сек.
5.4.4При положительных результатах опробования приступают к контролю метрологическиххарактеристик.
5.5Определение метрологических характеристик весов
5.5.1Определение погрешности весов проводят при возрастающих нагрузках вконтролируемых точках диапазона взвешивания в соответствии с таблицей 3.Результаты измерений в контролируемых точках 0кг, 0,5, 1кг, 2кг, 3кг, 4кг, 5кгзаносят в таблицу А1температура +20±5°С.
5.5.1.1Помещаем весы в специальную комнату, устанавливаем на столе, включаем. Если натабло 0 то проводят измерения дальше, если нет весы забраковуются.
5.5.1.2помещаем на весы груз массой 0.5 кг., снимаем показания и записываем в таблицупротокола.
добавляемгруз массой 1 кг. на весы, снимаем показания записываем в таблицу протокола.
добавляемгруз массой 2 кг. на весы, снимаем показания записываем в таблицу.
добавляемгруз массой 3 кг. на весы, снимаем показания записываем в таблицу протокола.
добавляемгруз массой 4 кг. на весы, снимаем показания записываем в таблицу протокола.
добавляемгруз массой 5 кг. на весы, снимаем показания записываем в таблицу протокола.
Послеэтого разгружаем весы.
снимаемгруз массой 5 кг. с весов, снимаем показания записываем в таблицу протокола.
снимаемгруз массой 4 кг. с весов, снимаем показания записываем в таблицу протокола.
снимаемгруз массой 3 кг. с весов, снимаем показания записываем в таблицу протокола.
снимаемгруз массой 2 кг. с весов, снимаем показания записываем в таблицу протокола.
снимаемгруз массой 1 кг. с весов, снимаем показания записываем в таблицу протокола.
Снимаемгруз массой 0.5 кг. с весов, снимаем показания записываем в таблицу протокола.
Всепоказания заносят в таблицу.
5.6.2Определение непостоянства показаний ненагруженных весов производят одновременнос определением погрешности весов после снятия нагрузки по пункту 5.6.1 путемсчитывания показаний на индикаторе весового терминала. Весы считаютсявыдержавшими испытания, если погрешность не превышает ±1г.
5.6.3Контроль порога чувствительности. Порог чувствительности контролируютодновременно с проверкой погрешности весов. Чувствительность контролируют втрех точках диапазона взвешивания. На нагруженные весы указанным грузом (0.05,2.5 и 5кг) постепенно увеличивают массу от 1г до 1,5г, выдерживают паузу неменее 20 с. Показания весов должны измениться на 1г.
5.6.4Определение погрешности выборки массы тары. Весы нагружают минимальным имаксимальным значениями массы тары, приведенными в таблице А2.
Грузмассой 0.5 кг.помещаем на весы, снимаем показания и записываем в таблицу.Снимаем груз.
Грузмассой 5 кг.помещаем на весы, снимаем показания и записываем в таблицу. Снимаемгруз
Погрешностьвыборки массы тары должна быть не более 1е .
5.7Определение дополнительной погрешности от изменений температуры окружающейсреды
Дополнительнуюпогрешность определяем в трех точках диапазона измерений весов при температуре+ 5 °С; + 15 °С; +30 °С.
5.7.1Весы охлаждают в климатической комнате до температуры +5 °С (в течение 3-хчасов).
5.7.2После выдержки в климатической комнате весы извлекают из нее. Нагружают весы всоответствии с таблицей А3 данные измерений заносят в таблицу А3. Производимизмерения в соответствии с п.п 4.6
Повторяемизмерения по 3 раза.
5.7.3Весы выдерживают в нормальных условиях в течение 2-х часов при температуре20±5°С и нагружают в соответствии с таблицей 5. Данные измерений заносят в таблицу3А
5.7.4Весы демонтируют, помещают в климатическую камеру с температурой плюс 30±3°С ивыдерживают в течение 2-х часов (до наступления теплового равновесия).
5.7.5.Весы извлекают из климатической камеры, повторяют измерения по пункту 5.6.2,занося результаты измерений в таблицу А3.Весы считаются выдержавшими испытания,если погрешность не превышает 1г.
6 Обработкарезультатов метрологической аттестации
Абсолютнуюпогрешность Δi вычисляют по формуле:
/>,
где /> – значениеабсолютной погрешности весов, %;
/> – результатизмерений, г;
/>–действительное значение, определенное с помощью весов, г.
Заосновную погрешность принимают наибольшее значение вычисленной разности.Результат исследований считать положительным, если значение абсолютнойпогрешности Δi не превышает ± 10г, указанныйв ТЗ на аттестуемый влагомер (приложение 1).
Порогчувствительности исследуемого влагомера ∆h вычисляют по формуле:
∆h=∆Pа.в./ ∆Pо.с,
где ∆Pа.в. — изменение показаний аттестируемых весов, кг;
∆Pо.с — изменение показаний образцового СИТ, кг.
За порогчувствительности принимают наибольшее значение, вычисленное по формуле.Результат считать положительным, если порог чувствительности не превышаетзначения />0,0005кг, указанного в ТЗ на весы (приложение 1).
Дополнительнаяпогрешность от изменения температуры окружающей среды оценивается для каждойi-той точки диапазона по формуле:
Еслирезультаты исследований отрицательны, операции п. 5.6.1, 5.6.2, 5.6.3 повторитьнесколько раз.
Еслирезультаты исследований снова будут отрицательными, весы подлежат забракованию.
7 Оформление результатовметрологической аттестации
7.1 Результатыисследований, выполненных при определении значений метрологическиххарактеристик, заносят в протоколы (приложение 3, 4, 5), которые подписываютисполнители.
Рекомендациипо содержанию и оформлению протокола приведены в ДСТУ 3215-95.
7.2Положительные результаты метрологической аттестации оформляют свидетельствомустановленной формы.
7.3 При отрицательных результатах метрологическойаттестации в протокол вносят полученные результаты, замечания и выводы онепригодности весов к применению с соответствующим обоснованием.Не прошедшие метрологическую аттестацию весы использоватьне разрешается, на них выдается справка о непригодности. После устранениядефектов весы подлежит повторной метрологической аттестации в полном объеме.
Приложение 2
Форма свидетельства о метрологическойаттестации
/>
наименованиеорганизации, проводящей аттестацию
/>/>/>Свидетельство№ от 200 г.
о метрологической аттестации
/>
наименование,обозначение, порядковый номер, дата изготовления
/>Изготовитель
наименованиепредприятия
/>Принадлежит
наименованиепредприятия или организации
/>Назначение
краткаяхарактеристика объекта, для
/>
которогопредназначено средство измерительной техники
Результаты метрологических исследованийНаименование метрологической характеристики Полученное значение метрологической характеристики Тип (класс, разряд) образцовых СИТ, примененных при аттестации
/>Порезультатам метрологической аттестации протокол №
/>/>/>/>/>/>/>/>от 200 г.
обозначение, порядковый номер
/>/>/>/>/>/>признано соответствующим
наименование технической документации,
/>
содержащейтребования к метрологическим характеристикам
/>Поверкупроводить в соответствии с
наименованиеи обозначение
/>
документана методику поверки или эксплутационного документа,
/>
содержащегораздел «Поверка»
/>Поверкупровести не позднее 200 г.
М.П. Руководительоганизации (предприятия),
проводившей аттестацию
/> подпись, фамилия, инициалы
Приложение 3
Протокол № ________ от «___» _________ 2007 г.
Условия проведения ПМА:
- температура окружающего воздуха от+5ºС до +30ºС;
- атмосферное давление от 84 до108,33 гПа;
- относительная влажностьокружающего воздуха от 30 до 80%;
- напряжение питания сети 220±22 В,
- частота напряжения питания 50±0,5Гц.
Заводской№ ______________
ТаблицаП.3
масса груза, кг
№ нагружения и показания ВТ, кг
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
2
3
4
5
Дата проведения МА «___» ________ 2007г.
Испытания провели: _______________________________
_______________________________
Приложение 4
Протокол № ________ от «___» _________ 2007 г.
Условия проведения ПМА:
- атмосферное давление от 101 до 104кПа;
- относительная влажностьокружающего воздуха от 80 до 88%;
- напряжение питания сети 220±22 В,
- частота напряжения питания 50±0,5Гц.
Заводской№ ______________
ТаблицаП.4Масса тары Эталонная масса, кг 1 2 3 Минимальная, кг 1 Максимальная, кг 5
Дата проведения МА «___» ________ 2007г.
Испытания провели:
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________