Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

На ВСМПО существует проблема автоматизации процесса калибровки терморегуляторов, применяемых для регулирования температуры в рабочих зонах печей для термообработки титана и алюминия.

Необходимость возникла в связи с сокращением межкалибровочного интервала по требованию инофирм - заказчиков и увеличения числа калибровок терморегуляторов.

Поэтому целью данного дипломного проекта является разработка автоматизированного рабочего места для калибровки терморегуляторов. Проект выполняется по заказу предприятия.

На ВСМПО действует метрологическая служба, которая занимается вопросом обеспечения единства измерений на предприятии. Одной из основных задач метрологической службы является калибровка средств измерений, в том числе терморегуляторов. Требования к выполнению калибровки изложены в действующем на объединении Руководстве по качеству выполнения калибровочных работ. В Руководстве отражены цели деятельности в области работ по калибровке СИ, ресурсы, документация, персонал, условия и оформление результатов калибровки.

В соответствии с рассмотренным Руководством на предприятии соблюдаются все процедуры по калибровке терморегуляторов, которые контролируются метрологической службой.

В качестве объектов калибровки рассмотрены терморегуляторы. Они предназначены для автоматического регулирования температуры по пропорционально - интегрально - дифференциальному закону. Терморегуляторы применяются в комплекте с термоэлектрическими преобразователями градуировок ХА(К), XK(L), ПП(S) и ПР(В).

На лицевой панели терморегуляторов расположены:

- Жидкокристаллический четырехразрядный индикатор;

- Кнопки ^ и v для изменения задания и настроечных параметров;

- Кнопка Abcdl для вывода на индикатор настроечных параметров;

На задней панели находятся зажим заземления, датчик температуры холодных концов и разъемы подключения внешних цепей.

Особенностями: терморегуляторы цифровые, имеют возможность последовательного подключения термопар различных градуировок, малые габаритные размеры, малое время переключения при регулировании температуры.

В настоящее время калибровка производится с использованием в качестве эталона потенциометр постоянного тока ПП -63, который имеет ряд недостатков: прибор аналоговый с ценой деления 0,05 мВ, поэтому существует вероятность неточного снятия показаний из - за глазомера оператора, необходим постоянный контроль рабочего тока, который меняется с течением времени, большая чувствительность к колебания температуры нормального элемента, от которого зависит стабильность показаний прибора. Поэтому при разработке АРМ для калибровки терморегуляторов предлагается заменить потенциометр ПП - 63 на современный калибратор П 320 с цифровой индикацией, возможностью программного управления и более высоким классом точности, что позволит повысить достоверность и производительность калибровки.

При разработке АРМ для калибровки терморегуляторов уровень автоматизации составит 80%.

В дипломном проекте разработана структурная схема АРМ для калибровки терморегуляторов, в состав которой входят блок коммутации, калибратор П 320, блок управления калибратором, интерфейс и ЭВМ.

Блок коммутации дает возможность подключения нескольких терморегуляторов для проведения калибровки, что значительно сокращает время проведения калибровки и позволяет увеличить количество калибруемых СИ.

Калибратор П 320 представляет собой источник калиброванных токов и напряжений с ручным и программным управлением и предназначен для применения в автоматизированных поверочных установках, а также как самостоятельный прибор для поверки аналоговых и цифровых приборов постоянного тока.

Блок управления калибратором выполнен в виде отдельного блока и включает в себя микросхему обработки информации порта RS 232, микроконтроллер, два дешифратора команд для калибратора П 320 и блока коммутации и устройств хранения информации и буферных элементов выходных шин управления. Сигнал с компьютера поступает на микросхему обработки порта RS 23, где происходит расшифровка и обработка информации по уровню сигнала и команда передается микроконтроллеру. Микроконтроллер в свою очередь обрабатывает информацию и дает ответ микросхеме, которая сообщает компьютеру, что команда получена. Затем микроконтроллер выдает необходимые команды на дешифраторы команд калибратора и блока коммутации. Каждый из дешифраторов преобразуют информацию в соответствующий код и выдает ее в буфер обмена шины калибратора и блока коммутации. В буферах обмена команды запоминаются до следующей команды. После чего дешифратор обнуляется и ждет следующую команду.

Интерфейс обеспечивает возможность подключения блока управления калибратором без дополнительных аппаратных затрат к компьютеру стандартной конфигурации.

В АРМ для калибровки терморегуляторов предлагается использовать ЭВМ Рentium2.

Принцип действия АРМ заключается в том, что программа, установленная на компьютере, дает команду на блок управления калибратором. Блок управления калибратором в свою очередь выдает информацию на калибратор и блок коммутации. На контакты разъема блока коммутации выдается сигнал для открытия транзисторного ключа, которые замыкают цепь катушек герконовых реле. Происходит замыкание герконов, через которые идет сигнал с калибратора П 320 на терморегуляторы.

После подачи калибровочного напряжения на терморегулятор появляется значение температуры, которое вводится с клавиатуры. Программа сравнивает эти значения с номинальными статическими характеристиками преобразования, определяет отклонение, сравнивает его с допускаемым отклонением и делает заключение о годности прибора на данной точке. На принтер выходит протокол. Затем идет переключение на следующий терморегулятор.

Порядок проведения калибровки состоит из следующих операций: внешний осмотр, опробование и определение метрологических характеристик. Алгоритм определения основной погрешности:

нахождение оценок основной погрешности в отдельных калибруемых точках

сравнение каждой из полученных оценок с контрольным допуском

принятие решения о годности (дефектности) калибруемого терморегулятора в каждой калибруемой точке

принятие общего решения о годности (дефектности) калибруемого СИ, исходя из полученных значений о годности (дефектности) в отдельных калибруемых точках.

Ставится целью разработка принципиальной электрической схемы блока коммутации. В настоящее время имеется тенденция в качестве схем коммутаторов применять транзисторные ключи, в качестве коллекторной нагрузки которых включены обмотки исполнительных устройств, коммутирующих измерительные цепи. Наиболее простым вариантом является использование в качестве ключа биполярных транзисторов, обычно n-p-n проводимости.

В качестве исполнительного устройства предлагается использовать магнитоуправляемый герметичный контакт, так как они наиболее близки к ключам с идеальными характеристиками. Выбор реле производится исходя из необходимых требований (в данном случае учитывается входное напряжение, равное 5В)

Проанализируем работу коммутатора. На момент калибровки первого терморегулятора компьютер выдает блоку управления калибратором команду на включение первого канала блока коммутации, который выдает на контакт 1 разъема сигнал уровня логической единицы, т.е. +5 В. Происходит открытие транзисторного ключа VT1, который в свою очередь замыкает цепь катушек К1 и К2, а также светодиод НL1. При протекании тока через катушки К1 и К2 происходит замыкание контактов герконов К1 и К2. Сигнал с калибратора П 320 поступает на вход терморегулятора 1.

После калибровки первого терморегулятора компьютер выдает команду на переключение на второй терморегулятор. В этот момент на контакт 1 разъема поступает сигнал уровня логического нуля, т.е. 0В, а на контакт 2 поступает сигнал уровня логической единицы, т.е. +5 В. И так происходит переключение на все калибруемые терморегуляторы.

Для практической реализации

Содержание

Введение

Метрологическая служба ВСМПО

1.1 Основные задачи

1.2 Функции метрологической службы

Терморегуляторы

Анализ калибровочной деятельности ВСМПО

Разработка структурной схемы АРМ для калибровки терморегуляторов

Принципиальная электрическая схема блока коммутации и расчет ее элементов

Конструкторско - технологическая часть

Определение метрологических характеристик

Программное обеспечение АРМ для калибровки терморегуляторов

Государственная поверочная схема для средств измерений электродвижущей силы и постоянного напряжения

Технико - экономическое обоснование

Безопасность жизнедеятельности

Заключение

Список литературы

Приложения

Введение

Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение (далее оп тексту ВСМПО) является первым специализированным предприятием России по производству металлургических полуфабрикатов из лёгких сплавов на основе титана и алюминия.

В настоящее время ВСМПО имеет сертификаты и является разрешённым поставщиком крупнейших аэрокосмических фирм мира, таких как Боинг, Эрбас Индастри, Дженерал Электрик, Снекма, Роллс Ройс, Прайт энд Уитней и др (всего 30 сертификатов).

На ВСМПО производится термообработка титана и алюминия. Для этого применяются нагревательные, термические и плавильные печи, которые должны быть оснащены системами регулирования, регистрации температуры и системой аварийной сигнализации и отключения нагрева при превышении температуры печи.

Для регулирования температуры в печах термообработки используются терморегуляторы. Они предназначены для стабилизации температуры в рабочих зонах печей во время технологического процесса. При помощи терморегуляторов задается необходимая температура и цикл нагрева (ступенчатый), а затем происходит нагрев печи до нормируемого значения, предусмотренного технологической инструкцией. При достижении заданной температуры в печи терморегулятор перестает выдавать задание на нагревательные элементы. В зависимости от характера цикла нагрева, терморегулятор поддерживает заданное значение температуры или отрабатывает заданную программу остывания печи.

От стабильной и надежной работы терморегулятора зависит качество выпускаемой продукции, т.к. при возникновении метрологического отказа средства измерения и регулирования температуры может произойти либо недогрев, либо перегрев любой рабочей зоны печи, что приведет к нарушению технологического процесса. Это, естественно, отразится на качестве металла, т.к. любое отклонение от необходимой температуры приводит к изменению структуры слитков и металл теряет свои свойства.

Поэтому, чтобы терморегуляторы обеспечивали надежное регулирование температуры в печах при термообработке, необходимо, чтобы они своевременно проходили калибровку в ремонтно-калибровочном подразделении.

На ВСМПО в данный момент применяется более 500 терморегуляторов. До 2000 года терморегуляторы подвергались калибровке 1 раз в год. По требованию заказчиков межкалибровочный интервал был сокращен до 3 месяцев. Сейчас необходимо произвести 2000 калибровок терморегуляторов в год. На производство одной калибровки (с применением в качестве эталона потенциометра постоянного тока ПП-63) необходимо 3 часа. Существующий на данный момент эталон не обеспечивает требуемый объем калибровки, так как время нахождения терморегуляторов в калибровке увеличивается, что не удовлетворяет требованиям цехов, поскольку происходит невыполнение графиков калибровки и цехи не обеспечиваются необходимым оборудованием для контроля параметров технологических процессов. Прибегать к помощи сторонних организаций по калибровке терморегуляторов, имея право проведения калибровочных работ, аттестованный персонал, необходимую документацию и калибровочные помещения, не целесообразно, так как одна калибровка сторонней организацией обойдется в 300 рублей.

В связи с этим назрела необходимость разработки автоматизированной установки, которая позволит снизить сроки калибровки, увеличить объем и повысить качество калибровки.

Автоматизированное рабочее место для калибровки терморегуляторов поможет решить проблемы, связанные с недостатками времени, эталонов и персонала. При создании АРМ для калибровки решается также вопрос времени на регистрацию данных в протоколе, архивации данных о калибровках и появится возможность отслеживания динамики калибруемых приборов за межкалибровочный интервал. При автоматизации калибровки средств измерений в первую очередь автоматизируется обработка измерительной информации и выдача документа о калибруемых средствах измерений, что составляет не менее 50% от общего объёма операций калибровки.

Перечень операций калибровки, направленных на выявление пригодности конкретных средств измерений, весьма разнообразен и регламентируется в нормативной документации на методы и средства поверки. Анализ нормативной документации позволяет выявить ряд операций, которые являются общими для всех СИ. К ним относятся внешний осмотр, опробование и определение основной погрешности. Первые две операции связаны с распознаванием образов и трудно формализуются, поэтому вряд ли стоит говорить о целесообразности их автоматизации. Определение основной погрешности преследует своей целью получение объективной измерительной информации о реальных метрологических характеристиках калибруемого СИ и является одной из главных операций, по результатам проведения которой определяется пригодность СИ к дальнейшему применению. В процессе проведения этой операции калибровщик должен совершить некоторую последовательность действий, которые формально можно разделить на следующие процедуры:

Подключение калибруемого СИ к средствам калибровки;

Выработка и подача на вход калибруемого СИ контрольного (или тестового) сигнала;

Наблюдение за реакцией калибруемого СИ на входной тестовый сигнал;

Статистическая обработка результатов измерений;

Установление годности или негодности калибруемого СИ;

Выдача документа с результатами калибровки и заключением.

Практически все из перечисленных процедур возможно автоматизировать при современном уровне развития средств автоматики и вычислительной техники.

В связи с вышеупомянутым увеличением объема калибруемых средств измерений и неавтоматизированным рабочим местом калибровщика, была поставлена задача - разработать автоматизированное рабочее место для калибровки терморегуляторов.

Целью данного дипломного проекта является разработка автоматизированного рабочего места для калибровки терморегуляторов по заказу предприятия.

1. Метрологическая служба

Основу метрологической службы объединения составляет Центральная лаборатория метрологии (ЦЛМ), которая создана на основе Устава объединения для выполнения задач по обеспечению единства и требуемой точности измерений при проведении исследований, разработок, производства, испытаний и других закрепленных за предприятием областей деятельности.

Метрологическую службу объединения возглавляет главный метролог объединения.

Метрологическая служба ВСМПО в своей деятельности

руководствуется:

Законом Российской Федерации «Об обеспечении единства

измерений»;

Политикой в области качества ;

Международным стандартом ИСО 9002 ;

Положением о метрологической службе объединения;

приказами и распоряжениями по объединению .

В состав метрологической службы входят следующие подразделения:

лаборатория организации метрологического обеспечения ;

лаборатория теплотехнических и электрических измерений ;

лаборатория геометрических измерений ;

лаборатория механических измерений ;

отдельная лаборатория КИП и А ;

планово - экономическая группа .

Лаборатория организации метрологического обеспечения осуществляет

метрологический контроль и надзор за состоянием средств измерений

в объединении , актуализирует и разрабатывает нормативно - техническую документацию в сфере метрологического обеспечения, проводит систематический анализ состояния средств измерений , контроля и испытаний на всех стадиях разработки , производства и эксплуатации продукции .

Лаборатории по видам измерений выполняют работу по ремонту и калибровке средств измерений согласно утвержденных графиков и

нормативных документов .

Отдельная лаборатория эксплуатации КИП и А обеспечивает безопасную , безотказную с требуемой точностью работу средств измерений температуры и автоматики тепловых процессов нагревательных устройств в производственных цехах объединения .

1.1 Основные задачи

К основным задачам метрологической службы следует отнести:

Обеспечение единства и требуемой точности измерений, повышение

уровня метрологического обеспечения производства;

Внедрение в практику современных методов и средств измерений,

направленное на повышение технического уровня производства и

выполнения требований потребителя продукции объединения;

Организация и проведение ремонтно-калибровочных работ средств

измерений ,находящихся в эксплуатации; своевременное представление

средств измерений на поверку \ калибровку согласно утвержденных

графиков;

Проведение метрологической аттестации методик выполнения

измерений, а также участие в аттестации средств испытаний и

контроля собственного изготовления;

Проведение работ по метрологическому обеспечению производства;

Участие в аттестации испытательных подразделений, в подготовке к аттестации производств и сертификации систем качества.

1.2 Функции метрологической службы

В соответствии с вышеприведенными задачами, относящихся к калибровочной деятельности, необходимо выполнение следующих функций:

Систематический анализ состояния средств измерений, контроля ииспытаний на всех стадиях разработки, производства и эксплуатации продукции;

Участие в разработке средств и методов измерений и их внедрение;

Участие в создании нестандартизованных средств измерений ,

необходимых для метрологического обеспечения производства;

Участие в аттестации средств испытаний и контроля ,в разработке

программ и методик аттестации;

Проведение работ по унификации, стандартизации и аттестации

методик выполнения измерений;

Подготовка материалов и участие в согласование заявок на импорт средств измерений , необходимых для повышения уровня метрологического обеспечения;

Организация и проведение работ по калибровке средств измерений, обеспечение своевременного представления средств измерений в поверку;

Организация и проведение ремонта средств измерений, находящихся в эксплуатации;

Выполнение особо точных измерений;

Хранение и поддержание на должном уровне рабочих эталонов для воспроизведения единиц величин;

Управление регистраций данных о качестве;

Участие в проведении анализа заказа ( контракта ) - оценка

метрологической осуществимости.

В 1994 г. метрологическая служба ВСМПО была аккредитована на право проведения калибровочных работ.

Требования к выполнению калибровочных работ изложены в Правилах по метрологии ПР 50.2.016 - 94 «Требования к выполнению калибровочных работ». Этот документ устанавливает требования к выполнению калибровочных работ, проверка соблюдения которых осуществляется при аккредитации метрологической службы юридического лица на право проведения калибровочных работ. Требования, установленные ПР 50.2.016-94, направлены на обеспечение единства измерений в стране.

В соответствии с правилами по метрологии следует дать некоторые определения:

Калибровка средства измерений ( калибровочные работы) - совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодности к применению средства измерений, не подлежащего государственному метрологическому контролю и надзору.

Средства калибровки - эталоны, установки и другие средства измерений, применяемые при калибровке в соответствии с установленными правилами.

Качество калибровки средств измерений - совокупность характеристик калибровки, обуславливающих соответствие методов, средств и условий предъявляемым требованиям, установленных в нормативных документах по калибровке.

Руководство по качеству организации и выполнения калибровочных работ (далее Руководство по качеству) - документ, устанавливающий цели, методы и процедуры, позволяющие метрологической службе решать задачи, определяемые Положением о метрологической службе.

Требования к выполнению аккредитованной метрологической службой калибровочных работ устанавливаются «Руководством по качеству организации и выполнения калибровочных работ».

Руководство по качеству является описанием системы качества выполнения калибровочных работ. Данная система является составной частью системы качества производства титана и его сплавов, алюминия, жаропрочных сплавов и ферротитана на ВСМПО.

Руководство по качеству калибровочных работ является:

обязательным для исполнения документом в деятельности метрологической службы;

важным при оценке деятельности метрологической службы сторонними организациями;

необходимым документом при аккредитации метрологической службы на право калибровки в заявленной области аккредитации;

гарантией поддержания необходимого уровня качества калибровочных работ.

Требования к выполнению калибровочных работ.

Главной целью деятельности Центральной лаборатории метрологии (ЦЛМ) в области работ по калибровке СИ является обеспечение единства измерений путем выполнения требований НД при передаче узаконенных физических величин от эталонов до СИ, применяемых при производстве продукции.

Работы по калибровке СИ планируют и организуют ЦЛМ объединения под руководством главного метролога.

Калибровку СИ проводят лаборатории (ремонтно - калибровочные подразделения) ЦЛМ.

Контроль выполняют инспектора по обеспечению единства измерений и начальники ремонтно - калибровочных подразделений в рамках своей ответственности.

Выполнение калибровочных работ производят калибровщики, допущенные к проведению калибровочных работ главным метрологом ежегодным распоряжением по объединению.

Анализ калибровочных работ проводит главный метролог и начальники ремонтно - калибровочных подразделений в рамках своей ответственности.

Ресурсы

Для выполнения калибровочных работ используют следующие ресурсы:

Средства калибровки, обеспечивающие передачу единиц измерений от государственных эталонов до калибруемых СИ;

Нормативные документы, регламентирующие организацию и проведение калибровочных работ;

Помещения, отвечающие нормативным требованиям;

Персонал.

Метрологическая служба объединения гарантирует качество работ по калибровке следующих видов измерений:

Геометрических величин;

Механических величин;

Параметров расхода;

Давления и вакуума;

Температуры и теплофизических величин;

Электрических и магнитных величин на постоянном и переменном токе до 30 МГц.

Вид и диапазон измерений, соотношение пределов допускаемых погрешностей / разрядов / классов соответствует требованиям НД, что гарантирует обеспечение единства измерений, необходимую точность и достоверность при передаче единиц измерений.

Средства калибровки, применяемые на объединении, поставлены на учёт в соответствии с процедурами СТП 4.11.137 «СК.МОП. Учет средств измерений».

Основным документом по учету СИ является паспорт формы 655-Вз (Приложение 1). Данный паспорт входит в комплект документации при СИ, находящегося в эксплуатации (применяемого при измерении параметров продукции, на хранении и консервации).

Протоколы калибровки ведутся в виде отдельных документов и хранятся в ремонтно - калибровочных подразделениях.

Средства калибровки, применяемые в текущем году, включаются в ежегодно составляемые графики калибровки.

Графики калибровки составляются на основании базы данных «АРМ Метролог», оформляются, утверждаются и согласуются согласно СТП 4.11.128 «СК. МОП. Обеспечение единства измерений».

Все применяемые средства калибровки имеют свидетельства о результатах калибровки в виде пломб, клейм, липких аппликаций, свидетельств.

Виды свидетельств, аппликаций, клейм, содержание записей в паспорте, места клеймения пломб, клейм, аппликаций, персонал, оформляющий результаты калибровки, его обязанность, права и ответственность описаны в СТП 4.11.147 - 96 «СК. МОП. Оформление результатов калибровки средств измерений»

Средства калибровки применяются и хранятся в условиях, оговоренных в инструкциях по эксплуатации конкретных СИ.

Средства калибровки, находящиеся в эксплуатации, подвергаются ежедневному осмотру и периодическому техническому обслуживанию.

Документация

Деятельность ремонтно - калибровочных подразделений в области калибровки регламентируются документацией:

в области законодательной метрологии;

устанавливающей технические требования к средствам калибровки;

на методы и средства калибровки;

инструкциями по эксплуатации, на ремонт и хранение средств калибровки;

определяющей порядок и регистрации учета средств калибровки и СИ;

протоколами результатов измерений при калибровке;

содержащей сведения о ресурсах конкретного подразделения: штатное расписание, ведомости основного и вспомогательного оборудования;

определяющие область аккредитации;

должностными и рабочими инструкциями.

Персонал, выполняющий калибровочные работы, обеспечен необходимой нормативной документацией не месте калибровки.

Необходимость и достаточность документации на рабочем месте персонала, выполняющего калибровочные работы, определена в перечне применяемых документов. Данный перечень является обязательным приложением к должностной и рабочей инструкциям.

При проверке выполнения требований к проведению калибровочных работ проверяют:

наличие перечня документации;

соответствие фактического комплекта документов установленному в перечне;

наличие на рабочем месте по проведению калибровочных работ отмененной или недействующей документации;

со всеми ли документами и изменениями ознакомлен исполнитель;

выполняется ли порядок внесения изменений;

выполнение требований документации.

Персонал

Калибровку СИ проводит обученный и допущенный персонал.

Персонал, проводящий калибровку, проходит первичное и периодическое обучение в сторонних организациях с получением удостоверения (сертификата) установленной формы.

Решение о допуске к проведению калибровочных работ принимает главный метролог в форме ежегодно выпускаемого распоряжения.

На основании распоряжения персонал, допущенный к работе в качестве калибровщика, получает индивидуальные клейма.

Условия калибровки.

Рабочие места, на которых производится калибровка, периодически проверяются на соответствие фактических значений параметров окружающей среды нормативам.

Результаты измерений заносятся в санитарный паспорт ЦЛМ.

Окружающая среда контролируется по следующим параметрам: температура, давление, влажность.

Рабочие места по проведению калибровочных работ оборудованы средствами измерения параметров окружающей среды: термометрами, психрометрами, барометрами, имеющих свидетельство о положительных результатах поверки/ калибровки.

Все применяемые на объединении СИ (кроме подлежащих поверке согласно статье 13 Закона РФ «Об обеспечении единства измерений») подлежат калибровке, которая проводится или в помещениях ремонтно - калибровочных подразделений или на месте эксплуатации.

Оформление результатов калибровки.

При калибровке документируются все результаты измерений.

Результаты измерений заносятся в зарегистрированные и утвержденные формы.

Оформлять результаты калибровки имеет право только допущенный и утвержденный распоряжением персонал.

Результаты калибровки заносят в протоколы различной формы и содержания. Требования к содержанию и форме протоколов, порядку их заполнения изложены в НД на методы и средства калибровки.

Протоколы оформляются в одном экземпляре. Разрешается делать копию протокола или выписку из него, если результаты измерения при калибровке необходимы по эксплуатации СИ.

В протоколах должно быть отражено:

учетный номер протокола;

наименование и тип калибруемого СИ, заводской номер;

технические характеристики (диапазон измерения, градуировка, класс точности и т.д.);

значение параметров окружающей среды на момент калибровки;

идентификационные признаки эталона, срок его метрологической пригодности (дата следующей поверки / калибровки), номер свидетельства;

наименование и идентификационные признаки НД на методы и средства калибровки;

результаты измерений при калибровке;

установленные пределы допустимых погрешностей;

заключение о результатах калибровки;

подпись, клеймо лица, проводившего калибровку, дата калибровки.

На основании занесенных в протокол результатов измерений СИ, направляют в ремонт или на место эксплуатации с нанесением на него свидетельствами о положительных результатах калибровки.

Положительные результаты калибровки оформляются в виде пломб, клейм, этикеток, аппликаций.

Результаты калибровки заносятся в паспорт формы 655 - Вз (Приложение1).

Протоколы калибровки хранятся в ремонтно - калибровочных подразделениях в условиях, исключающих их порчу в течение срока хранения.

Срок хранения оговаривается в контракте на поставку продукции, при контроле параметров которой использовалось данное СИ.

2. Терморегуляторы

Терморегуляторы используется для регулирования температуры в печах для плавления, термообработки и нагрева титана.

Регулятор предназначен для автоматического регулирования температуры по пропорционально - интегрально - дифференциальному (ПИД) закону или для двухпозиционного регулирования, а также для коммутации дополнительных внешних цепей при установке температуры ограничения.

Для работы терморегулятора необходимы термоэлектрический преобразователь (термопара) одной из стандартных градуировок и внешний тиристорный или симисторный прерыватель (при токе нагрузки более 0,3А).

Регуляторы изготовлены в исполнении УХЛ по ГОСТ 15150 - 69 и предназначены для работы при температуре от +10 до + 40.°С, относительной влажности до 80% (при + 25.°С), атмосферном давлении от 84 до 107 кПа.

Питание от однофазной сети переменного тока напряжением 220±22 В, частоты 50±1 Гц.

Конструктивное исполнение щитовое..

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ТЕРМОРЕГУЛЯТОРОВ

Габаритные размеры: длина - 93 мм, ширина - 96 мм, высота - 48 мм.

Масса не более 0,3 кг.

Потребляемая мощность не более 6 ВА.

Наработка на отказ при доверительной вероятности 0,8 не менее 10000 час.

Типы термопар, градуировочные характеристики и диапазоны рабочих температур, в которых абсолютная погрешность измерения не превышает ±2°С, приведены в табл.2.1

Таблица 2.1.

Термопара	Градуировка	Температура,°С
		min	max
ТХК	ХК(L)	0	800
ТХА	ХА(К)	0	1300
ТПП	ПП(S)	0	1600
ТПР	ПР(В)	600	1800

Шаг задания температуры 1°С.

Зона нечувствительности 0,5°С.

Диапазон задания параметров закона регулирования (ПИД - закона):

Постоянная времени регулирования 10…999 сек с шагом 1 сек;

Коэффициент усиления -1…99 с шагом 1.

Регулятор обеспечивает широтное управление нагрузкой с периодом 2,56 сек.

Регулятор позволяет установить ограничение тока нагрузки от 0 до 100% с шагом 1%.

Регулятор обеспечивает бесконтактную коммутацию цепей переменного тока напряжением до 400 В при токе до 0,3 А или управление тиристорами (симисторами) с током отпирания до 1 А. Коммутация осуществляется в нулях питающего напряжения.

Дополнительные выходы обеспечивают бесконтактную коммутацию цепей переменного тока напряжением до 240 В при токе до 0,3 А.

При обрыве цепи термопары регулятор отключает нагрузку.

Регулятор обеспечивает неограниченное время хранения выведенной информации после отключения питания.

УСТРОЙСТВО И РАБОТА ТЕРМОРЕГУЛЯТОРОВ

Конструкция терморегулятора предусматривает его монтаж на щитах и панелях с помощью стяжек, входящих в комплект поставки.

Кожух терморегулятора - металлический, сварной; крепится сзади с помощью двух гаек.

На лицевой панели расположены:

Жидкокристаллический четырехразрядный индикатор;

Кнопки ^ и v для изменения задания и настроечных параметров;

Кнопка Abcdl для вывода на индикатор настроечных параметров;

Светодиод ВЫХОД - горит одновременно с протекающим через нагрузку током.

На задней панели расположены зажим заземления, датчик температуры холодных концов термопары и разъемы для подключения внешних цепей.

На функциональной схеме (рис.2.1) изображены основные узлы терморегулятора.

Напряжение термопары усиливается и поступает на вход преобразователя напряжение-частота (ПНЧ), где суммируется с напряжением датчика температуры холодных концов термопары Чувствительность датчика устанавливается микропроцессором (МП) в зависимости от типа термопары. Импульсы с частотой, пропорциональной суммарному напряжению поступают на микропроцессор, который преобразует эту частоту в соответствующее значение температуры, формирует задающее и управляющее (ПИД) воздействия, вырабатывает необходимые выходные сигналы и управляет индикацией.

Аппаратный сброс микропроцессора происходит при подаче питания. В РПЗУ вводимые и настроечные параметры.

Импульсный блок питания формирует необходимые стабилизированные напряжения. Оптронные устройства гальванического разделения по выходу обеспечивают высокую помехозащищенность терморегулятора.

Рис. 2.1 Функциональная схема терморегулятора.

3. Анализ калибровочной деятельности ВСМПО

Калибровка терморегуляторов производится согласно МУ 11-212 «Терморегуляторы программные. Методы и средства калибровки», которые разработаны центральной лабораторией метрологии (ЦЛМ) ВСМПО. Данный документ устанавливает методы и средства калибровки программных терморегуляторов. Приведённая погрешность регулирования 0,25 5.

Операции калибровки:

1 Внешний осмотр.

2 Опробование.

3 Настройка параметров.

4 Определение абсолютной погрешности измерений, регулирования,

приведённой погрешности.

Средства калибровки:

1 Термометр от 0 до 50 °С, ТУ 25.11.931 - 74.

2 Потенциометр ПП - 63 по ГОСТ 9245 класс точности 0,05 и диапазон измерений 0 - 100 мВ.

Условия калибровки:

1 Температура окружающей среды , °С…………………..15 - 25

К………………………288 - 298

2 Относительная влажность воздуха,%………………………50 - 80

3 Атмосферное давление, кПа……………………………….84 - 106

На месте калибровки не должно быть сквозняков и прямого попадания на терморегулятор солнечных лучей.

Все используемые эталонные средства измерения имеют действующие документы об их поверке.

Проведение калибровки

1 При внешнем осмотре устанавливается наличие:

а) обозначения типа прибора, заводского номера;

б) чистоты корпуса прибора;

в) посторонних предметов или отсоединение частей, находящихся внутри

прибора и обнаружения на слух при наклонах прибора.

При опробовании должны быть приведены подготовительные работы:

а) проверка настроечных параметров;

б) контроль входного напряжения;

в) проверка диапазона задания параметров регулирования;

г) постоянная времени интегрирования , коэффициента усиления.

2 Настроечные параметры в режимах Р0, Р1, Р2, Р3, Р4 автоматически записываются в памяти терморегулятора.

Во избежание нарушения настройки терморегулятора все операции проводить в строгом соответствии с нижеизложенной последовательностью.

2.6 Замкнуть накоротко зажимы «+» и «-» на соединительном блоке.

2.7 Рядом с зажимами разместить термометр, обеспечив тепловой контакт.

2.8 Включить терморегулятор и дать ему прогреться не менее 30 минут.

2.9 Одновременно зажать кнопки «БОЛЬШЕ» и «МЕНЬШЕ», и удерживая их в нажатом состоянии, перевести тумблер в положение «АВТ». Отпустить кнопки «БОЛЬШЕ», «МЕНЬШЕ», справа на индикаторе режим «Р0» - смещение, кнопками «БОЛЬШЕ», «МЕНЬШЕ» установить в разрядах температуры на индикаторе значения от -4 до +4; нажать кнопку «ВВОД».

2.5 Справа на индикаторе режим «Р1» - коэффициент передачи; разомкнуть зажимы «+» и «-» на соединительном блоке и подать напряжение 13,008 мВ; кнопками «БОЛЬШЕ» и «МЕНЬШЕ» в разрядах температуры на индикаторе получить значение 1750 ±1°С; нажать кнопку «ВВОД».

2.6 Справа на индикаторе режим «Р2» - смещение для термопары градуировки ПП(S); накоротко замкнуть зажимы «+» и «-» на соединительном блоке; кнопками «БОЛЬШЕ» и «МЕНЬШЕ» установить в разрядах температуры на индикаторе значение на 2 °С ниже показания контрольного термометра; нажать кнопку «ВВОД».

2.7 Справа на индикаторе режим «Р3» - смещение для термопары градуировки ХА(К); кнопками «БОЛЬШЕ» и «МЕНЬШЕ» установить в разрядах температуры значение равное показаниям температуры контрольного термометра; нажать кнопку «ВВОД»

...