Учебно-методический комплекс по учебной дисциплине Контроль и испытания продукции для направления специальности 1-54 01 01-01 Метрология, стандартизация и сертификация (машиностроение и приборостроение)

411

При первом виде испытаний определяют те же точностные характеристики, что и для камер тепла и холода. Второй вид испытаний характерен для баро- и термобарокамер. Основными точностными характеристиками камер, определяемыми в этом случае, можно считать:

●диапазон и значения воспроизводимого пониженного давления

воздуха;

●время получения заданных значений пониженного давления

воздуха;

●нестабильность поддержания пониженного давления воздуха;

●отклонения пониженного давления воздуха от заданного

значения;

●погрешность измерительного устройства камеры.

При третьем виде испытаний воспроизводится пониженная

(повышенная) температура и пониженное давление и определяют те же точностные характеристики, что при втором виде испытаний камер

(пониженное давление при нормальной температуре), контролируя при этом значение воспроизводимой в камере температуры.

Четвертый вид испытаний при аттестации термобарокамер имеет место в тех случаях, когда в НТД на камеры или метод испытаний установлены требования по каким-либо температурным точностным характеристикам

(отклонение температуры от заданного значения, неравномерность температуры в полезном объеме камеры и т.д.), выполнение которых должно быть обеспечено в термобарокамерах при воспроизведении в них пониженной и повышенной температуры в сочетании с пониженным давлением. В этом случае определяют точностные характеристики,

характерные для случая воспроизведения пониженного давления при нормальной температуре, и необходимые температурные точностные характеристики.

При аттестации в зависимости от необходимости установления соответствия камеры требованиям НТД на нее или пригодности камеры для

412

испытаний конкретной продукции имеет место один или несколько из перечисленных выше видов испытаний камер и соответствующий перечень определяемых при аттестации нормированных точностных характеристик из

числа выше упомянутых устанавливают в программе аттестации баро

и термобарокамер.

Для измерения пониженного атмосферного давления в камере могут быть использованы показывающие приборы или измерительные комплекты,

состоящие из первичного измерительного преобразователя и вторичного прибора (цифрового миллиамперметра или вольтметра). При использовании показывающего прибора, измеряющего вакуумметрическое давление,

одновременно с помощью барометра измеряют атмосферное давление.

В случае, если при аттестации определяют температурные точностные характеристики при пониженном атмосферном давлении, требования к СИ и типы СИ температуры должны быть установлены в программе аттестации

в зависимости от номенклатуры и значений определяемых точностных характеристик и значений пониженного давления воздуха в камере.

Для измерения температуры при аттестации термобарокамер при воспроизведении в них пониженной и повышенной температуры при

нормальном давлении применяют те же СИ, что и при аттестации камер тепла и холода. Испытания камер в этом случае проводят при предельных

и промежуточных значениях температуры теми же методами, что и при аттестации камер тепла и холода.

Испытания для определения точностных характеристик при воспроизведении в баро- и термобарокамерах пониженного давления при нормальной температуре проводят при предельном и промежуточных значениях давления.

Испытания для определения точностных характеристик термобарокамер при воспроизведении в них пониженного атмосферного давления при пониженной и (или) повышенной температуре производят при предельных значениях давления и температуры. При этом сначала достигают

413

вкамере предельного значения температуры, а потом после выдержки снижают давление до предельного значения. Температуру воздуха в камере

вэтом случае измеряют с помощью встроенного СИ температуры.

Испытания для определения точностных характеристик

термобарокамер при воспроизведении пониженной и (или) повышенной температуры совместно с пониженным атмосферным давлением производят при предельных значениях температуры и давления. Температуру в точках полезного объема камеры измеряют с помощью СИ температуры,

применяемых при аттестации.

Все измерения температуры и давления производят в установившемся режиме. Время, число и интервал между измерениями устанавливают

впрограмме или методике аттестации.

Вперечень средств измерений давления, которые могут быть использованы при аттестации баро- и термобарокамер, могут входить:

● манометр чашечный МЧР-3;

●образцовый вакуумметр ВО;

●преобразователь измерительный Сапфир-22ДА, мод. 2020. 2030,

2040;

●преобразователь давления измерительный электрический ИПД

мод. 89006;

●барометр-анероид БАММ-1 — для измерения атмосферного

давления;

●вакуумметр термопарный ВТ-3;

●ионизационный термопарный манометр ВИТ-1А — для измерения пониженного давления.

Аттестация камер пыли. В камерах пыли воспроизводимым воздействующим фактором является циркулирующий в камере поток воздуха определенной температуры с находящимися в нем частицами пыли.

К основным точностным характеристикам, определяемым при аттестации камер пыли, можно отнести:

414

●диапазон и значения воспроизводимой скорости циркуляции воздуха в камере;

●диапазон воспроизводимой температуры;

●отклонение температуры от заданного значения;

●погрешность измерительного устройства температуры камеры;

●изменение температуры за время включения вентилятора;

●концентрация пыли в полезном объеме камеры (при необходимости).

Взависимости от цели аттестации (установления пригодности камеры

киспытаниям по конкретному методу) при аттестации при необходимости определяют концентрацию пыли в полезном объеме камеры.

Впрограмму аттестации в зависимости от целей проведения аттестации и конкретного типа камеры пыли (с устройством воспроизведения температуры или без него) включают те или иные из перечисленных характеристик. Для измерения температуры при аттестации камер пыли так же, как при аттестации камер тепла, используют измерительные комплексы,

состоящие из ПИП температуры и вторичного прибора. Для измерения скорости потока воздуха в камерах пыли применяют анемометры и термоанемометры. Следует иметь в виду, что эти приборы могут быть использованы для измерения скорости потока мало загрязненных газов,

поэтому камера пыли перед измерениями должна быть очищена от пыли.

В случае необходимости для измерения концентрации пыли в камере используют весовой метод, принцип которого состоит в следующем. Через бумажный фильтр просасывают измеренный с помощью ротаметра объем воздушно-пылевой смеси. Взвешивая оставшийся на фильтре пылевой осадок, можно определить концентрацию пыли. Для реализации этого метода, описанного в ГОСТ Р 52931, может быть использован аспиратор для отбора проб воздуха, позволяющий обеспечивать отбор проб с определенным объемным расходом.

415

При подготовке к испытаниям камер пыли чувствительные элементы СИ целесообразно размещать в сечении, перпендикулярном направлению потока воздуха в камере и проходящем через центр камеры. Для определения диапазона воспроизводимой температуры и отклонения температуры от заданного значения ПИП температуры помещают в центр и в 4 углах этого сечения на расстоянии не менее 100 мм от стенок камеры. При определении скорости потока воздуха в камере чувствительные элементы анемометров

располагают в указанном сечении в центре поперечного сечения потока

и ближе к стенке или поверхности поворот него стола на расстоянии не менее

100 мм от них. При определении изменения температуры в камере при включенном вентиляторе достаточно измерять температуру в одной точке-

центре полезного объема камеры. При определении концентрации пыли наконечник заборной трубки располагают в центре полезного объема камеры.

Испытания для определения точностных характеристик при воспроизведении в камере температуры проводят при предельных значениях температуры и минимальной скорости циркуляции потока воздуха в камере.

Испытания для определения изменения температуры в камере за время включения вентилятора проводят при максимальной скорости циркуляции потока воздуха в камере и при выключенном устройстве воспроизведения температуры, измеряя температуру до и после двухчасового включения вентилятора.

Испытания для определения концентрации пыли проводят при включенном устройстве воспроизведения температуры.

В перечень средств измерений, которые применяются при аттестации камер пыли, могут быть включены:

●анемометр цифровой переносной АП-1 — для измерения скорости циркуляции воздуха;

●термоанемометр с автономным питанием ТАМ-1 — для измерения скорости циркуляции воздуха;

417

излучения. Применяя дифференциальный метод измерения, с помощью этого пиранометра и светофильтров можно измерять также и плотности потока излучения в ультрафиолетовой области спектра.

При аттестации камер для измерения потока излучения может быть использован также спектро-радиометр СРП-86, основанный на фотоэлектрическом методе измерений.

При подготовке к измерениям ПИП средств измерений плотности потока излучения размещают в точках, указанных в программе аттестации.

Этими точками могут быть одна или несколько крайних точек,

ограничивающих объем для испытаний изделий. Координаты этих точек либо установлены в НТД и ЭД на камеру, либо могут быть определены при подготовке к аттестации с помощью методики, позволяющей определить объем камеры, в котором плотность потока излучения как интегральная, так и в ультрафиолетовой области спектра отвечают требованиям, нормируемым в НТД.

Для измерения температуры могут быть использованы те же СИ, что при аттестации камер тепла. ПИП температуры при аттестации размещают в геометрическом центре камеры на расстоянии не менее 100 мм от стенок камеры, либо в восьми угловых точках плоскостей, ограничивающих полезный объем камеры, либо, если камера применяется только для испытаний на солнечное излучение, в геометрических центрах плоскостей,

параллельных стенкам камеры.

При определении погрешности штатных СИ камеры ПИП средств аттестации и штатных СИ размещают в камере в непосредственной близости друг от друга или поочередно помешают в одну и ту же точку объема камеры

(в случае измерения плотности потока излучения).

Для определения точностных характеристик камеры солнечного излучения при воспроизведении температуры измерения проводят при предельных и одном промежуточном значениях температуры.

418

Плотность потока излучения при аттестации камер измеряют при выключенном устройстве регулирования температуры, изменения плотностей потока излучения определяют при изменении напряжения питания поочередно на плюс 10 и минус 15 % от номинального напряжения.

Все измерения производят в установившемся режиме. Время, число и интервал между измерениями устанавливают в программе или методике аттестации.

В настоящее время государственного НТД по аттестации камер солнечного излучения нет.

Средствами измерений, которые могут применяться при аттестации камер солнечного излучения, являются:

●пиранометр М-80 м (в комплекте со светофильтрами из стекла БС

3 и БС 8) — для измерения интегральной плотности потока излучения;

● спектрорадиометр полосовой СРП-86 — для измерения

плотности потока излучения. Данный прибор должен быть аттестован под конкретную лампу, используемую в камере, или должна быть разработана методика выполнения измерений.

Аттестация камер соляного тумана. Параметрами воспроизводимого в камерах соляного тумана являются температура воздуха, дисперсность и водность тумана. В камерах соляного тумана имеет место неравномерность температуры воздуха и водности тумана по объему камеры. Поэтому к числу основных точностных характеристик камер соляного тумана, отражающих их способность воспроизведения тумана с определенными параметрами, можно отнести:

●диапазон и значения воспроизводимой температуры;

●время достижения установленного значения температуры;

●неравномерность распределения температуры в полезном объеме

камеры;

●отклонение температуры в объеме камеры от заданного значения;

●погрешность устройства для измерения температуры в камере;

419

●погрешность устройства, задающего температуру в камере;

●водность соляного тумана в полезном объеме камеры;

● неравномерность распределения водности соляного тумана

в полезном объеме камеры;

●дисперсность соляного тумана в полезном объеме камеры.

При аттестации камер соляного тумана в программу аттестации вносят точностные характеристики из числа вышеперечисленных, которые необходимо определять для конкретной камеры.

Для измерения температуры при аттестации камер соляного тумана используют те же СИ, что и при аттестации камер тепла. При этом ПИП температуры размешают в геометрическом центре, по углам камеры на расстоянии не менее 100 мм от стенок.

Для измерения водности тумана используют нестандартизованные СИ индивидуального изготовления прибор Зайцева. Через прибор с помощью его насоса протягивают воздух, содержащий частицы тумана. Капли,

осаждаясь на фильтровальную бумагу, покрытую сухим красящим веществом, впитываются ею и, растворяя краситель, оставляют на бумаге окрашенное пятно. В качестве красителя используют толченую смесь марганцовокислого калия и талька в соотношении 10:1. Водность тумана определяют по размерам пятна, пользуясь градуировочным графиком.

Градуировку фильтровальной бумаги производят непосредственно перед аттестацией. Для этого используют пипетку, заполненную слегка окрашенным марганцовокислым калием соляным раствором. Неокрашенной стороной бумаги прикасаются к торцу пипетки и по делениям шкалы пипетки определяют количество впитавшейся жидкости. Повторяя эксперименты, меняя при этом количество впитавшейся жидкости, измеряют диаметр соответствующих пятен и строят градуировочный график.

Определение дисперсности соляного тумана при аттестации камер производят методом микрофотографирования, который состоит в том, что капли тумана, осаждают на предметное стекло и фотографируют с помощью

420

микрофотоустановки. По полученным фотографиям капель с помощью измерительной лупы и шкалы объект-микрометра определяют диаметр

и количество капель в каждой пробе, а затем средний процент капель тумана определенного размера для всех проб.

Испытания камер соляного тумана для определения температурных

температуры через 2–3 цикла работы аэрозольного аппарата в конце времени подачи тумана.

Количество точек взятия проб в полезном объема объеме камеры для определения параметров тумана устанавливают в программе аттестации.

При определении водности для взятия пробы поршень насоса прибора Зайцева резким движением несколько раз выдвигают и вдвигают до упора с тем, чтобы за каждое качание набирался полный рабочий объем насоса.

Число качаний определяется плотностью тумана и скоростью впитывания фильтровальной бумаги.

При определении дисперсности тумана для взятия пробы стекло с предварительно нанесенной на его поверхность смесью трансформаторного масла и вазелина в соотношении 2:1 помещают на3–5 минут в камеру при работе аэрозольного аппарата. Фотографирование капель производят немедленно после взятия пробы, делая несколько снимков в различных местах пробы. На эту же пленку с тем же увеличением фотографируют шкалу объект-микрометра.

В перечень средств измерений, применяемых при аттестации камер соляного тумана, входят:

● прибор Зайцева – для определения водности тумана;