Розробка методики періодичної повірки цифрового омметра. Повірка ЗВТ для сертифікаційних випробувань

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Харківський національний університет радіоелектроніки

Факультет Телекомунікацій та вимірювальної техніки

Кафедра Метрології та вимірювальної техніки

Курсовий проект

Розробка методики періодичної повірки цифрового омметра. Повірка ЗВТ для сертифікаційних випробувань

Виконала:

ст. гр. МСС-09-1

Сенчило М.Г.

Керівник:

проф. Крюков О.М.

2012



Реферат

метрологічний повірка еталон вимірювальний

ЗВТ, що підлягає атестації - омметр цифровий.

Мета роботи - набуття навичок в розробці методики повірки на прикладі конкретного ЗВТ- цифрового омметру.

Результат - створення методики періодичної повірки.



Зміст

Вступ

1. Аналіз переліку контрольованих метрологічних характеристик

2. Обгрунтування вибору методів і засобів повірки

3. Обрунтування вимог до метрологічних характеристик робочих еталонів. Розробка пропозицій з вибору типів засобів повірки

4. Розробка методики виконання повірки

Висновки

Список літератури

Додаток А



Вступ

Висока досконалість сучасних технічних комплексів, засобів управління і зв'язку, транспортних засобів та інших технічних об'єктів вимагає проведення періодичного вимірювального контролю їх параметрів. Для вирішення цього завдання організовується та проводиться метрологічне обслуговування технічних об'єктів із застосуванням ЗВТ.

Результати вимірювального контролю параметрів відіграють визначну роль при прийнятті рішень про технічний стан, а достовірність вимірювального контролю безпосередньо впливає на ефективність експлуатації технічних об'єктів.

У таких умовах особливо гостро постають проблеми забезпечення правильної експлуатації ЗВТ та їх надійного функціонування. Вирішення цих проблем значною мірою залежить від результатів діяльності повірочних лабораторій Державної та відомчих метрологічних служб, які здійснюють повірку ЗВТ. Саме при повірці ЗВТ закладаються основи забезпечення достовірності вимірювального контролю параметрів технічних об'єктів.

Повірка та калібрування ЗВТ здійснюється згідно з чинними нормативно-технічним документам, та силами спеціально підготовлених посадових осіб, а саме - повірниками. Результати повірки засобів вимірювання, визнаних придатними до застосування, оформляють видачею свідоцтва про повірку, нанесенням повірочного тавра або іншими способами, встановленими нормативними документами по повірці.



1. Аналіз переліку контрольованих метрологічних характеристик

Метрологічні характеристики (МХ) - це характеристики ЗВТ, які нормуються для визначення результату вимірювання і його похибки.

Засіб вимірювальної техніки, який повіряється - омметр цифровий.

Повіряємий цифровий омметр має такі технічні дані:

- піддіапазони вимірювання напруги: 0-10 кОм; 0-100 кОм;

- кількість десяткових розрядів індикатора -5;

- клас точності: 0,1/0,05;

- випадкова складова основної похибки є сумірною з систематичною складовою.

Омметр - вимірювальний прилад безпосереднього відліку для визначення електричних активних (омічних) опорів. Зазвичай вимірювання проводиться по постійному струму, проте, в деяких електронних омметрах можливе використання змінного струму. Різновиди омметром: мегаомметри, гігаомметри, тераомметри, мілліомметри, мікроомметри, що розрізняються діапазонами вимірюваних опорів.

Класифікація:

- По виконанню омметри підрозділяються на щитові, лабораторні та переносні;

- За принципом дії омметри бувають магнітоелектричні - з магнітоелектричним вимірником чи магнітоелектричним логометра (мегаомметри) і електронні - аналогові або цифрові.

Цифровий омметр представляє собою вимірювальний міст з автоматичним урівноваженням. Урівноваження проводиться цифровим керуючим пристроєм методом підбору прецизійних резисторів в плечах моста, після чого вимірювальна інформація з керуючого пристрою подається на блок індикації.

2. Обгрунтування вибору методів і засобів повірки

Основна похибка ЦО визначається методом прямих вимірювань опору міри-робочого еталону приладом, що повіряється. Плавність регулювання опору робочого еталону має забезпечувати його зміну ступенями, що не перевищують 0,1 одиниці молодшого розряду ЦО на даному під діапазоні. Для забезпечення цієї умови дозволяється застосувати міри-робочі еталони, які складаються з включених послідовно двох магазинів опору або зразкової котушки опору та магазину опорів (при цьому похибка такого робочого еталону визначається сумою похибок обох мір опору).

Найбільш продуктивним та простим при реалізації є метод прямих вимірювань, який набув широкого поширення в умовах повірочних лабораторій.

Метод прямих вимірювань. За міри опору-робочі еталони, як правило, використовують магазин опору (наприклад: Р327, Р4002, Р4078, Р40103 або інші).

3. Обгрунтування вимог до метрологічних характеристик робочих еталонів. Розробка пропозицій з вибору типів засобів повірки

Робочі еталони, які застосовуються при повірці ЦО, мають відповідати такій вимозі:

співвідношення б між межами допустимих похибок міри - робочого еталону та ЦО, що повіряється має бути в діапазоні від 1/10 до Ѕ.

Для повірки заданого цифрового омметра доцільно буде використати магазин опору Р327.

Технічні дані:

діапазон від 0 до 100кОм;

клас точності 0,01/0,000015;



Рисунок 1. Нижні ланки повірочної схеми

4. Розробка методики виконання повірки

Операції та засоби повірки

При періодичній повірці ЦО виконують такі операції:

- зовнішній огляд;

- випробування;

- визначення метрологічних характеристик

Засобом повірки є магазин опору Р327.

Вимоги безпеки

При проведенні повірки необхідно дотримуватись вимог ГОСТ 12.2.007.0-75, ГОСТ 12.2.007.3-75, ГОСТ 22261-76 і керуватись "Правилами технічної експлуатації електроустановок споживачів і правилами техніки безпеки при експлуатації електроустановок споживачів", затверджених Держенергонаглядом в 1969 р.

Умови повірки та підготовка до неї

При проведенні повірки повинні бути дотримані наступні умови:

Температура повітря:

- (20 ± 1) ° С - при повірці омметром класу точності 0,01 і 3-го розряду;

- (20 ± 2) ° С - при повірці омметром класів точності 0,02; 0,05;

- (20 ± 5) ° С - при повірці омметром класів точності 0,1 і менш точних;

- відносна вологість повітря від 45 до 80%;

- атмосферний тиск (100 ± 4) кпа, (750 ± 30) мм рт.ст.;

- відхилення напруги живлення від номінального значення не більше ± 2%;

- максимальний коефіцієнт нелінійних спотворень напруги живлення мережі 5%.

Омметри перед повіркою повинні знаходитися в кліматичних умовах, які були зазначені , не менше 4 ч.

Перед випробуванням омметр повинен знаходитися у включеному стані протягом часу, зазначеного в нормативно-технічній документації на прилади конкретного типу, а якщо цей час не вказано, то не менше 0,5 ч.

Проведення повірки. Зовнішній огляд.

1. Представлений на перевірку омметр має бути повністю укомплектований (за винятком ЗІП).

2. Омметр не повинен мати жодної з перерахованих нижче несправностей:

- незадовільний кріплення роз'ємів, штепселів, гнізд, затискачів для підключення зовнішніх ланцюгів до омметру;

- пошкодження ізоляції зовнішніх струмоведучих частин омметром;

- грубі механічні пошкодження зовнішніх частин омметра, відсутність ручок регулювання.

Випробування

При випробуванні перевіряють справність перемикачів, органів плавного регулювання і комутуючих пристроїв.

У омметра не допускаються наступні несправності:

недостатньо чітка фіксація положень перемикачів, неможливість установки перемикачів хоча б в одне з передбачених положень;

несправність, відсутність або невідповідність знімних частин комутуючих пристроїв;

неплавний хід і заїдання органів плавного регулювання, неможливість повороту органів плавного регулювання на передбачений кут;

проворачування кріплень перемикачів або елементів плавного регулювання або їх рукояток.

Омметри включають і готують на роботу відповідно до вказівок НТД. До входу омметра підключають по черзі резистори з опорами, близькими до верхніх меж вимірювань всіх діапазонів і виробляють їх вимір в режимі ручного і автоматичного запуску і при різній частоті запуску.

Пристрій автоматичного запуску необхідно перевіряти:

- при ступінчастому регулюванні періодичності запуску - при всіх положеннях перемикача;

- при плавному регулюванні періодичності запуску - при двох крайніх положеннях ручки регулювання частоти запуску.

Перевіряють можливість установки нуля або калібрувальної позначки, якщо така установка передбачена в НТД, і можливість роботи у всіх передбачених режимах і на всіх діапазонах.

Змінна показань омметра при зміні частоти автоматичного запуску повинна бути не більше 1/4 межі допустимої основної похибки.

3. До омметру підключають магазин опорів або змінний резистор, і плавно змінюючи опір, переконуються, що в кожному з розрядів відлікового пристрою може бути включений будь-який з передбачених символів. Перевірку проводять на будь-якому діапазоні в будь-якому режимі роботи.

У омметра не повинно бути таких несправностей:

- неможливість включення хоча б одного з символів на відліковому пристрої;

- одночасне включення двох або більше символів в одному розряді;

- перескок вихідного ходу при плавному регулюванні опору через одне або декілька значень хоча б в одному з перевіряються точок, якщо допустимість таких стрибків не обумовлена в НТД на омметри даного типу.[3]

Визначення метрологічних характеристик. Перевірка основної похибки

Основні похибки визначаються методом прямих вимірювань.

Методика визначення основної похибки залежить від співвідношення між q і Д_доп, а також між систематичною Д_С і випадковою Д_В складовими основної похибки ЦО.

Таким чином, можливі чотири варіанти співвідношення між q і Д_доп, Д_С і Д_В.

РД_доп Р >> 4q; Д_В << Д_{С ;}

РД_доп Р >> 4q; Д_В ? Д_{С ;}

РД_доп Р ? 4q; Д_В << Д_{С ;}

РД_доп Р ? 4q; Д_В ? Д_{С .}

Вибір точок, для яких визначається основна похибка ЦО, залежить від принципу дії приладу та під діапазону вимірювань. Розрізняють ЦО двох груп.

До першої групи належить ЦО, залежність систематичної складової похибки яких від значення вхідного сигналу не має стрибків(омметри з проміжним перетворенням вимірювальної величини на інтервал часу або на частоту, які не мають вбудованих багатозначних мір опору).

До другої групи належать ЦО, для яких через особливості будови і принципу дії залежність систематичної складової похибки від значення вхідного сигналу може мати стрибки(омметри, до складу яких входять багатозначні міри опору, тобто ЦО з перетворенням опору на напругу і наступним її вимірюванням методом порозрядного урівноваження).

Основну похибку ЦО визначають у таких точках діапазону.

для ЦО першої групи - при значеннях опору(0,05…0,15)R_N , (0,2…0,3) R_N, (0,4…0,6) R_N, (0,7…0,8) R_N, (0,9…1,0) R_N (тут R_N - верхня межа під діапазону, на якому виконуються вимірювання);

для ЦО другої групи - при значеннях опору, вказаних у технічній документації на прилад, що повіряється.

Обираємо точки діапазону:

0-10 кОм 1,5 кОм;

кОм;

6 кОм;

8 кОм;

10 кОм;

0-100 кОм 15 кОм;

30 кОм;

60 кОм;

80 кОм;

100 кОм.

У нашому випадку характеристики випадкової складової похибки ЦО є нормованими, випадкова складова основної похибки ЦО сумірна з систематичною.

Межа допустимої відносної основної похибки повіряє мого

ЦО д_доп = ± [0,1+0,05(-1)],

межа допустимої відносної основної похибки робочого еталону, установки для повірки омметру Р327, нормована

д_0доп = ± [0,01+0,000015(-1)].

Основну похибку будемо контролювати для піддіапазону 0-10 кОм в точнці 1,5 кОм, на межі 10 кОм, q = 0,001.

Проводимо необхідні розрахунки Д_доп = ± 0,0057 кОм, Д_0доп= ± 0,00015 кОм, б = 0,026, | Д_доп |/q = 5,7. Отже, ми обираємо з таблиці 1

Таблиця 1. Значення n та г при Дв ? Дс для спрощеної методики повірки

Ддоп/ q	св. 5 до 6	8	10 и более
	n		n		n
0,1	3	0,80	3	0,85	3	0,90
0,2	3	0,80	3	0,85	1	0,80
0,25	3	0,80	3	0,85	1	0,80
0,33	3	0,80	3	0,80	3	0,85
0,5	7	0,80	3	0,80	5	0,70

Залежно від обраного співвідношення б = 0,1 встановлюємо так званий контрольний допуск Д_к, тобто граничне значення похибки, при якій за результатами повірки прилад ще може вважатися придатним до застосування. Значення Д_к визначається за виразом

Д_к = г Д_доп,

де г-відносний контрольний допуск, при чому 0< г <1.

Отримуємо значення n =3, г = 0,8. При таких вихідних даних контрольний допуск складатиме Д_к = гД_доп=0,005.

Так як Д_доп = 0,0057, а 4q = 0,004, нам підходить другий варіант співвідношень між q і Д_доп, Д_С і Д_В:

РД_доп Р >> 4q; Д_В ? Д_{С .}

Для визначення основної похибки міру опору-робочий еталон підключають до вхідних затисків ЦО і виконують 10 вимірювань. За основну похибку приймають найбільше з 10 зафіксованих відхилень показань ЦО від R₀.

Результати вимірювань заносимо до протоколу повірки (Додаток 1).

Оформлення результатів повірки

При позитивних результатах повірки на робочі омметри наносять повірочне клеймо і в паспорті роблять запис про придатність до застосування.

При позитивних результатах повірки на зразкові омметри наносять клеймо та видають свідоцтво встановленої форми.

Результати повірки заносять в протокол.

Омметри, які не задовольняють вимогам цього стандарту, до випуску та застосування не допускають, старе повірочне клеймо гасять спеціальним знаком.



Висновки

При виконанні курсового проекту було набуто навички в розробці методики повірки на прикладі конкретного ЗВТ - цифрового омметру.

За допомогою ГОСТів , посібників, та лекційних занять, для розробки методики повірки, було вирішено застосувати прямий метод вимірювань, як найбільш продуктивним та простим при реалізації, який набув широкого поширення в умовах повірочних лабораторій.

Було описано операції за допомогою яких було здійснено повірку: вимоги безпеки, вимоги повірки та підготовка до неї, визначення МХ.

Для повірки омметра будо застосовано магазин опору Р327, призначений для застосування в ланцюгах постійного струму в якості змінної міри електричного опору.

Список літератури

1. Крюков, О.М. Повірка та калібрування засобів електро- і радіовимірювальної техніки: Навчальний посібник[Текст]/О.М. Крюков. - Харків: ХНАДУ, 2008. - 264 с.

2. ДСТУ 2681-94. Метрологія. Терміни та визначення [Текст]/ Державний стандарт України. - введ. 26.07.94.-К:.ДЕРЖСПОЖИВСТАНДАРТ УКРАЇНИ, 1994. - 68 с.

3. ГОСТ 8.366-79. Омметры цифрове. Методы и средства поверки.

4. ГОСТ 8.009-84. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений [Текст]/Межгосударственный стандарт. - введ. 01.01.87.-27 с.

5. ДСТУ 2708-2006. Повірка засобів вимірювальної техніки. Організація та порядок проведення [Текст]/Державний стандарт України. - чинний від 01.07.2006.-К: ДЕРЖСПОЖИВСТАНДАРТ УКРАЇНИ, 2007. - 13 с.

6. МИ 1202-86. Приборы и преобразователи измерительные напряжения, тока, сопротивления цифровые. Общие требования к методике поверки [Текст]/Методические указания - введ. 01.01.87.- ВНИИМС.-25 с.



Додаток А

Протокол повірки

Найменування приладу, що повіряється:

Тип: Зав. №

Робочі еталони:

Умови повірки:

Результат повірки:

1. Зовнішній вигляд

Висновок:____________________________________________________

2. Випробування

Висновок:____________________________________________________

3.Перевірка основної похибки

Співвідношення між Д_С і Д_В:____________

Під діапазон вимірювання	Контрольов. точка, кОм	Rном, кОм	Ддоп, кОм	б	q, кОм	Співвіднош. між Ддоп і q	n	г	R1, кОм	R2, кОм	Результат контролю
0-10	1,5			0,026	0,001	5,7	3	0,8
0-10	3			0,026	0,001	5,7	3	0,8
0-10	6			0,026	0,001	5,7	3	0,8
0-10	8			0,026	0,001	5,7	3	0,8
0-10	10			0,026	0,001	5,7	3	0,8
0-100	15			0,026	0,001	5,7	3	0,8
0-100	30			0,026	0,001	5,7	3	0,8
0-100	60			0,026	0,001	5,7	3	0,8
0-100	80			0,026	0,001	5,7	3	0,8
0-100	100			0,026	0,001	5,7	3	0,8

Висновок:___________________________________________________ _

Загальний висновок:

_____________________________________________________________

Повірник:______________________ Размещено на Allbest.ru

...