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
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 Δ 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 о
погрешность не более ±0,5 о
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 о
погрешность ±3 о
|
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 Δ 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;
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 Δi
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 Δi
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 значения0,0005кг, 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:
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________