Метрологическая аттестация бытовых весов с цифровой индикацией

Министерство образования и науки Украины Национальный аэрокосмический университет им Н.Е. Жуковского «ХАИ» Кафедра 303 Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе

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 С;

погрешность не более ±0,5 о С;

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 С;

погрешность ±3 о С;

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; 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 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:

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________