Метрологическая аттестация бытовых весов с цифровой индикацией
Метрологическая аттестация бытовых весов с цифровой индикацией
2 3 Министерство образования и науки Украины Национальный аэрокосмический университет им Н.Е. Жуковского «ХАИ» Кафедра 303 Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине: «Прикладная и законодательная 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 Пояснительная записка содержит 19 стр.; 4 табл.; 5 прил.. Разработана программа и методика метрологической аттестации цифрового прибора: бытовых весов для взвешивания малых грузов. Также приведено технические требования данных весов. Ключевые слова: АБСОЛЮТНАЯ ПОГРЕШНОСТЬ, МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ, МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ АТТЕСТАЦИЯ, МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ, ТЕХНИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ, ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ. Содержание Реферат…………………………………………………………………………….2 Содержание………………………………………………………………….........3 Введение…………………………………………………………….………...…..4 Аттестация…………………………………………………………………………5 1 Рассмотрение технической документации……………………………………5 2 Перечень нормируемых МХ…………………………………………………...6 3 Перечень эталонных и вспомогательных СИТ ……………………...............6 4 Экспериментальные исследования…………………………………………….7 5 Методика исследований…………………………………………………….....7 5.1 Условия проведения метрологической аттестации…………………....7 5.2 Требования безопасности……………………………………………......8 5.3 Проверка комплектности, маркировки и внешнего вида………….......8 5.4 Подготовка к проведению метрологической аттестации…………......9 5.5 Проверка работоспособности………………………………………......9 5.6 Определение метрологических характеристик…………………….......9 5.6.1 Определение абсолютной погрешности Д влагомера…………..........9 5.6.2 Определение дополнительной температурной погрешности……….9 5.6.3 Определение порога чувствительности влагомера……………........10 6 Обработка результатов метрологической аттестации………………….......10 7 Оформление результатов метрологической аттестации…………………....11 Заключение……………………………………………………………………....12 Список использованных источников…………………………………………..13 Приложение 1 «Техническое задание» 14 Приложение 2 «Форма свидетельства о метрологической аттестации» 16 Приложение 3 «Протокол №1» 17 Приложение 4 «Протокол №2» 18 Приложение 5 «Протокол №3» 19 Введение Под метрологической аттестацией понимают установление соответствия метрологических характеристик представленного средства измерения заданным в техническом задании путем назначения и выполнения контрольных испытаний. Метрологическая аттестация средств измерений является одним из направлений деятельности органов государственной и ведомственных метрологических служб по обеспечению единства измерений. Методы экспериментального исследования метрологических характеристик регламентирует программа аттестации, которая разрабатывается в соответствии с требованиями ДСТУ 3215-94. Учитывая огромную роль аттестации методик в обеспечении их надлежащего метрологического уровня, метрологическая аттестация получила достаточно широкое распространение и стала обязательным этапом, предшествующим стандартизации методики измерения веса. Аттестация Настоящая программа и методика метрологической аттестации (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. ПМА разработана в соответствии с требованиями следующих нормативных документов: - ДСТУ 3215-95 «Метрологическая аттестация средств измерительной техники. Организация и порядок проведения»; - ГОСТ 29329-92 «Весы для взвешивания малых грузов. Общие технические требования»; - ГОСТ 8.453-82 «Весы для взвешивания малых грузов, методы и средства поверки». 1 Рассмотрение технической документации Требования к рассмотрению технической документации (далее ТД) и указания по методике рассмотрения приведены в таблице 1. Таблица 1 |
Содержание 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. | | |
После рассмотрения ТД составляется перечень обнаруженных недостатков и отступлений от установленных требований и вырабатываются рекомендации по их устранению. При необходимости расширения объема операций по рассмотрению ТД таблица 1 может быть дополнена в ходе МА. 2 Перечень нормируемых МХ Перечень МХ, контролируемых при МА, приведен в таблице 2. Таблица 2 |
Наименование МХ | Пункт методики | | Абсолютная погрешность Д весов | 3.6.1 | | Дополнительная погрешность весов от влияния изменения температуры | 3.6.2 | | Порог чувствительности весов | 3.6.3 | | |
3 Перечень эталонных и вспомогательных СИТ Основные и вспомогательные средства измерительной техники, применяемые при аттестации, приведены в таблице 3. Допускается применение других СИТ, обеспечивающих требуемую точность и пределы измерения, а также замена указанных в таблице 3 СИТ на СИТ других типов с такими же или лучшими 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 СИТ должны быть проверены в установленном ДСТУ 2708-99 порядке, иметь паспорт и быть аттестованы в соответствии с ГОСТ 24555. Работа с СИТ должна проводиться в соответствии с требованиями их эксплуатационной документации (ЭД). 4 Экспериментальные исследования Порядок и перечень операций, выполняемых в ходе экспериментальных исследований, указаны в таблице 4. Таблица 4 |
Наименование 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 Д весов; - определение дополнительной погрешности весов от влияния изменения температуры; - определение порога чувствительности весов | 5.6.1 5.6.2 5.6.3 | | |
При проведении МА возможно внесение изменений в ПМА, как в части увеличения, так и уменьшения числа испытаний, охваченных в таблице 4. Внесенные изменения оформляются в виде отдельного документа. 5 Методика исследований 5.1 C учетом эксплутационных особенностей аттестуемых весов при проведении измерений должны выполнятся следующие условия: - температура окружающего воздуха должна быть 205єС; - атмосферное давление должно быть от 84 до 108,33 гПа; - относительная влажность окружающего воздуха от 30 до 80%; - напряжение питания сети 220±22 В, - частота напряжения питания 50±0,5 Гц. - Длительность прогрева весов- не менее 10 минут; - отсутствие внешних электрических и магнитных полей, кроме земного, а также источников вибраций. - Все применяемые при МА СИТ должны иметь действующие свидетельства или клеймо о поверке По ГОСТ 23222-78 метрологические характеристики нормируются для нормальных условий. 5.2 Требования безопасности При проведении проверки необходимо убедиться в отсутствии повреждений и других дефектов, ведущих к нарушению требований безопасности труда или ведущих к загрязнению окружающей среды. 5.2.1 При проведении МА должны соблюдаться общие правила по безопасности согласно ГОСТ 12.2.003-91. 5.2.2 В части электробезопасности должны быть соблюдены требования действующих «Правил безопасности эксплуатации электроустановок потребителей» ДНАОП 0.001.21-98. 5.2.3 Условия проведения МА должны соответствовать требованиям стандартов безопасности труда «Санитарные правила организации технологических процессов и гигиенические требования к производственному оборудованию 10-43-73». 5.2.4 На рабочем месте должна быть обеспечена освещенность согласно СН и П 11-4-79 «Строительные нормы и правила. Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования.» 5.2.5 Лица, выполняющие МА, должны знать структуру и принцип действия аттестуемых весов и СИТ, используемых при проведении аттестации; пройти инструктаж по технике безопасности применительно к условиям, в которых проводятся исследования 5.3 Проверка комплектности, маркировки и внешнего вида 5.3.1 При проведении внешнего осмотра необходимо проверить: - комплектность аттестируемых весов согласно ЭД; - маркировку блоков в соответствии с требованиями ЭД; - надежность крепления разъемов, гнезд, зажимов; - качество заземления; - наличие следов коррозии и повреждение изоляции, грубых механических повреждений и других дефектов, мешающих нормальному функционированию весов. 5.3.2 При проведении внешнего осмотра устанавливают соответствие весов следующим требованиям: - отсутствие видимых повреждений весов, дефектов сварочных швов, лакокрасочных, металлических и неметаллических (неорганических) покрытий, ухудшающих внешний вид весов; - соответствие комплектности весов требованиям конструкторской и эксплуатационной документации; - соответствие основных габаритных размеров и покрытий требованиям ТЗ и конструкторской документации; 5.4 Опробования При опробовании выполняются следующие операции: 5.4.1 Проверка исправности работы весов после включения .Выдержка 10 мин . Провести проверку работоспособности весов в соответствии с разделом «Подготовка и проведение измерений» Руководства по эксплуатации. Весы подлежат забракованию, если индикатор весов неисправен,то есть горит не тем цветом, не высвечивается одна из цифр, либо не горит вообще. 5.4.2 Проверяют сигнализацию о перегрузке. Испытания проводят путем нагружения весов грузом массой равной 6 кг (120 % НПВ) и выдержки при этой нагрузке в течение 30 мин. 5.4.3 Проверяют время получения результата измерения. Для этого запускают секундомер одновременно с размещением груза на весы. Получение определенного измеренного значения не должно превышать 3 сек. 5.4.4 При положительных результатах опробования приступают к контролю метрологических характеристик. 5.5 Определение метрологических характеристик весов 5.5.1 Определение погрешности весов проводят при возрастающих нагрузках в контролируемых точках диапазона взвешивания в соответствии с таблицей 3. Результаты измерений в контролируемых точках 0кг, 0,5, 1кг, 2кг, 3кг, 4кг, 5кг заносят в таблицу А1температура +20±5°С. 5.5.1.1 Помещаем весы в специальную комнату ,устанавливаем на столе, включаем. Если на табло 0 то проводят измерения дальше, если нет весы забраковуются. 5.5.1.2 помещаем на весы груз массой 0.5 кг., снимаем показания и записываем в таблицу протокола. добавляем груз массой 1 кг. на весы ,снимаем показания записываем в таблицу протокола. добавляем груз массой 2 кг. на весы ,снимаем показания записываем в таблицу. добавляем груз массой 3 кг. на весы ,снимаем показания записываем в таблицу протокола. добавляем груз массой 4 кг. на весы ,снимаем показания записываем в таблицу протокола. добавляем груз массой 5 кг. на весы ,снимаем показания записываем в таблицу протокола. После этого разгружаем весы. снимаем груз массой 5 кг. с весов ,снимаем показания записываем в таблицу протокола. снимаем груз массой 4 кг. с весов ,снимаем показания записываем в таблицу протокола. снимаем груз массой 3 кг. с весов ,снимаем показания записываем в таблицу протокола. снимаем груз массой 2 кг. с весов ,снимаем показания записываем в таблицу протокола. снимаем груз массой 1 кг. с весов ,снимаем показания записываем в таблицу протокола. Снимаем груз массой 0.5 кг. с весов ,снимаем показания записываем в таблицу протокола. Все показания заносят в таблицу. 5.6.2 Определение непостоянства показаний ненагруженных весов производят одновременно с определением погрешности весов после снятия нагрузки по пункту 5.6.1 путем считывания показаний на индикаторе весового терминала. Весы считаются выдержавшими испытания, если погрешность не превышает ±1г. 5.6.3 Контроль порога чувствительности. Порог чувствительности контролируют одновременно с проверкой погрешности весов. Чувствительность контролируют в трех точках диапазона взвешивания. На нагруженные весы указанным грузом (0.05, 2.5 и 5кг) постепенно увеличивают массу от 1г до 1,5г, выдерживают паузу не менее 20 с. Показания весов должны измениться на 1г. 5.6.4 Определение погрешности выборки массы тары. Весы нагружают минимальным и максимальным значениями массы тары, приведенными в таблице А2. Груз массой 0.5 кг.помещаем на весы, снимаем показания и записываем в таблицу. Снимаем груз. Груз массой 5 кг.помещаем на весы, снимаем показания и записываем в таблицу. Снимаем груз Погрешность выборки массы тары должна быть не более 1е . 5.7 Определение дополнительной погрешности от изменений температуры окружающей среды Дополнительную погрешность определяем в трех точках диапазона измерений весов при температуре + 5 °С; + 15 °С; +30 °С. 5.7.1 Весы охлаждают в климатической комнате до температуры +5 °С (в течение 3-х часов). 5.7.2 После выдержки в климатической комнате весы извлекают из нее. Нагружают весы в соответствии с таблицей А3 данные измерений заносят в таблицу А3. Производим измерения в соответствии с п.п 4.6 Повторяем измерения по 3 раза. 5.7.3 Весы выдерживают в нормальных условиях в течение 2-х часов при температуре 20±5°С и нагружают в соответствии с таблицей 5. Данные измерений заносят в таблицу 3А 5.7.4 Весы демонтируют , помещают в климатическую камеру с температурой плюс 30±3°С и выдерживают 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 Обработка результатов метрологической аттестации Абсолютную погрешность Дi вычисляют по формуле: , где - значение абсолютной погрешности весов, %; - результат измерений,г; - действительное значение, определенное с помощью весов, г. За основную погрешность принимают наибольшее значение вычисленной разности. Результат исследований считать положительным, если значение абсолютной погрешности Дi не превышает 10г, указанный в ТЗ на аттестуемый влагомер (приложение 1). Порог чувствительности 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 порог чувствительности принимают наибольшее значение, вычисленное по формуле . Результат считать положительным, если порог чувствительности не превышает значения 0,0005кг, указанного в ТЗ на весы (приложение 1). Дополнительная погрешность от изменения температуры окружающей среды оценивается для каждой i-той точки диапазона по формуле: Если результаты исследований отрицательны, операции п. 5.6.1, 5.6.2, 5.6.3 повторить несколько раз. Если результаты исследований снова будут отрицательными, весы подлежат забракованию. 7 Оформление результатов метрологической аттестации 7.1 Результаты исследований, выполненных при определении значений метрологических характеристик, заносят в протоколы (приложение 3, 4, 5), которые подписывают исполнители. Рекомендации по содержанию и оформлению протокола приведены в ДСТУ 3215-95. 7.2 Положительные результаты метрологической аттестации оформляют свидетельством установленной формы. 7.3 При отрицательных результатах метрологической аттестации в протокол вносят полученные результаты, замечания и выводы о непригодности весов к применению с соответствующим обоснованием. Не прошедшие метрологическую аттестацию весы использовать не разрешается, на них выдается справка о непригодности. После устранения дефектов весы подлежит повторной метрологической аттестации в полном объеме. Приложение 2 Форма свидетельства о метрологической аттестации наименование организации, проводящей аттестацию Свидетельство № от 200 г. о метрологической аттестации наименование, обозначение, порядковый номер, дата изготовления Изготовитель наименование предприятия Принадлежит наименование предприятия или организации Назначение краткая характеристика объекта, для которого предназначено средство измерительной техники Результаты метрологических исследований |
Наименование метрологической характеристики | Полученное значение метрологической характеристики | Тип (класс, разряд) образцовых СИТ, примененных при аттестации | | | | | | | | | | | | | | |
По результатам метрологической аттестации протокол № от 200 г. обозначение, порядковый номер признано соответствующим наименование технической документации, содержащей требования к метрологическим характеристикам Поверку проводить в соответствии с наименование и обозначение документа на методику поверки или эксплутационного документа, содержащего раздел «Поверка» Поверку провести не позднее 200 г. М.П. Руководитель оганизации (предприятия), проводившей аттестацию подпись, фамилия, инициалы Приложение 3 Протокол № ________ от «___» _________ 2007 г. Условия проведения ПМА: - температура окружающего воздуха от +5єС до +30єС; - атмосферное давление от 84 до 108,33 гПа; - относительная влажность окружающего воздуха от 30 до 80%; - напряжение питания сети 220±22 В, - частота напряжения питания 50±0,5 Гц. Заводской № ______________ Таблица П.3 |
масса груза, кг | № нагружения и показания ВТ, кг | | | | | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | | | | 0 | | | | | | | | | | | | | | 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 104 кПа; - относительная влажность окружающего воздуха от 80 до 88%; - напряжение питания сети 220±22 В, - частота напряжения питания 50±0,5 Гц. Заводской № ______________ Таблица П.4 |
Масса тары | Эталонная масса, кг | 1 | 2 | 3 | | Минимальная, кг | 1 | | | | | Максимальная, кг | 5 | | | | | |
Дата проведения МА «___» ________ 2007г. Испытания провели: _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
|