Курсовая работа: Метрологическая аттестация бытовых весов с цифровой индикацией
Курсовая работа: 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
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 Δ 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 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 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 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 20
5ºС;
-
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
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
+5ºС до +30ºС;
-
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:
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________