Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Средства измерений давления. Поверка и калибровка. Учебное пособие
.pdf
Для манометров с пружиной Бурдона время выдержки при
Последова-
тельность
Желаемая
неопределен-
ность
измерений
в % диапазона
измерений
Минимальное
число точек
измерения
с нулевой
точкой
вверх/вниз
Число
предвари-
тельных
нагрузок
Изменение
нагрузки +
время
выдержки
Время
выдержки в
конечном
значении
диапазона
измерений
Число рядов
измерений
секунды
минуты
вверх
вниз A <0,1
9
3
>30
2 2 2
B
0,1…0,6
9
2
>30
2 2 1
C
>0,6
5
1
>30
2 1 1
верхнем пределе диапазона измерений составляет 5 минут.
В тексте инструкции DKD-R 6-1 приведена следующая таблица.
Таблица 3
Если при последовательности А показания (выходной сигнал)
может зависеть от крепления средства измерений, проводится
дополнительный рад измерений при другом закреплении.
Определяется промежуточная прецизионность (в английском
оригинале reproducibility ‒ воспроизводимость). Значение крутящего
момента
в данном случае должно документироваться.
Визуализация последовательностей калибровки на рис. 37.
Предельные значения для выражения неопределённости
измерений.
Для всех последовательностей калибровки (A, B, C) вычисляется
неопределённость измерений.
Тем не менее, независимо от результата калибровки
неопределённость измерений указывается:
При последовательности B не меньше чем 0,04 % диапазона
измерений;
при последовательности C не меньше чем 0,30 % диапазона
измерений.
соответствии должно быть указано значение:
измерений;
измерений.
При указании диапазона отклонений в заключении о
при последовательности B не меньше чем 0,06 % диапазона
при последовательности C не меньше чем 0,60 % диапазона
71
При последовательности калибровки A указываются фактически
показаний эталон
δ
i
р р р р
полученные значения неопределённости измерений и диапазона
отклонений.
Рис. 37. Визуализация последовательностей калибровки А, В и С
Оценка неопределенности калибровки
Уравнение (модель) измерений из DKD-R 6-1
Обозначения в тексте ниже соответствуют DKD-R 6-1.
При раздельном рассмотрении результатов измерений при
прямом и обратном ходе
72
∆p
вверх/вниз
= p
показ.,вверх/вниз
– p
эталон
+ δp
погр. нуля
+ δp
сходимость
Диапазон отклонений (возможная максимальная
средн. показ. средн эталон погр.нуля сходимость вариация.показаний
δ δ δр р р р
показ.вверх показ.вниз
средн.
2
pp
р
погрешность)
𝑈
вверх/вниз
𝑈′
вверх/вниз
‒ расширенная неопределенность значений
= 𝑈
вверх/вниз
+ |∆𝑝
вверх/вниз
|.
погрешности, полученных при увеличении и уменьшении давления.
∆𝑝
вверх/вниз
‒ значения погрешности при увеличении и уменьшении
давления.
Для средних значений
.
Диапазон отклонений (возможная максимальная погрешность)
𝑈
𝑈′
– расширенная неопределенность среднего значения
средн.
средн.
= 𝑈
средн.
+ |∆𝑝
средн.
|,
Диапазон отклонений служит характеристикой точности
измерений.
73
ПРИЛОЖЕНИЯ
3
u
2
minmax
oo
кгс/см15,0
100
010
5,1
100
γ
pp
2
o
о
0,15
0,0866кгс/см
33
u
Примеры оценки неопределенности
П. 1. Оценка неопределенности измерения давления
манометром
Манометр:
Диапазон измерений – p
=0 кгс/см2; p
min
=10 кгс/см2;
max
Класс точности – γо=1,5%;
Цена деления шкалы – q=0,2 кгс/см2.
Температура воздуха в помещении – +30 ºС.
Уравнение измерения
где p
p= p
– измеренное манометром давление;
изм
+ сн + с
изм
доп
+ сq,
сн – поправка на погрешность манометра в нормальных
условиях;
с
– поправка на дополнительную погрешность манометра
доп
при температуре воздуха отличной от 20 ºС;
сq – поправка на погрешность отсчета.
Вычисления
Манометр поверен. В результате поверки признан годным.
В тех случаях, когда неизвестен закон распределения
вероятностей реального значения погрешности, а известны только его
границы, например при использовании результатов поверки,
«Руководство по выражению неопределенностей», рекомендует
принимать равномерный закон, для которого стандартная
неопределенность
.
1) Пределы основной допускаемой абсолютной погрешности
.
Стандартная неопределенность при равномерном законе
распределения погрешности
2) Пределы допускаемой дополнительной абсолютной
погрешности
74
В соответствии с ГОСТ 2405–88 пределы дополнительной
2
minmax
допдоп
кгс/см06,0
100
010
6,0
100
γ
pp
2
доп
доп
кгс/см03464,0
3
06,0
3
u
2
кгс/см0577,0
32
2,0
32
q
u
q
\
Оценка
Стандартная
неопреде-
ленность
Закон
распределения
Коэффициент
чувствитель-
ности
Вклад в
суммарную
стандартную
неопреде-
ленность
р
изм
6,2
кгс/см2
–
– – –
Со
0 кгс/см2
0,0866
кгс/см2
равномерный
1,0
0,0866
кгс/см2
С
доп
0 кгс/см2
0,03464
кгс/см2
равномерный
1,0
2
с
q
0 кгс/см2
0,0577
кгс/см2
равномерный
1,0
0,0577
кгс/см2
Результат
измерения
6,2
кгс/см2
0,1097 кгс/см2
2222
22222
доп
2
oc
кгс/см11,01097,077,5464,366,801,0
0577,003464,00866,0
q
uuuu
приведенной погрешности манометров класса точности 1,5
составляет ±0,06%/ºС. Тогда
γ
=±0,06∙(30-20)=±0,6 %,
доп
Стандартная неопределенность при равномерном законе
распределения погрешности
.
3) Стандартная неопределенность, обусловленная разрешающей
способностью манометра (погрешность отсчета)
.
4) Бюджет неопределенности
5) Суммарная стандартная неопределенность
неопределенности рекомендуется выбирать коэффициент охвата
k=2,0.
6) В большинстве случаев для оценки расширенной
75
Тогда
2 2 2 2 2 2
o доп
2 2 2 2
( ) 1,1 1,1 0,15 0,06 0,1
1,1 0,01 15 6 10 0,209 0,21кгс/см
q
U
U=kuc=2∙0,11=0,22 кгс/см2.
7) Результат измерения
(6,2±0,22) кгс/см2, Р=0,95
8) Вычисления расширенной неопределенности более простым
способом в соответствии с ГОСТ 8.207
Этот результат соответствует коэффициенту охвата k=1,9.
П.2. Оценка неопределенности измерений при поверке
манометра
Поверяемый манометр:
Диапазон измерений – p
=0 кгс/см2; p
min
=10 кгс/см2;
max
Класс точности – γо=1,5%;
Цена деления шкалы – 0,2 кгс/см2.
Эталонное средство:
грузопоршневой манометр, класс точности 0,05.
Поверяемая точка диапазона – р=10 кгс/см2.
Уравнение измерения
∆= (p
р
+ сq) – рд,
изм
= рэ + сэ.
д
Тогда
∆= (p
+ сq) – (рэ +сэ) = (p
изм
– рэ) + сq – сэ
изм
где ∆ – погрешность манометра;
p
=9,95 кгс/см2– измеренное манометром давление;
изм
сq – поправка на погрешность отсчета;
рэ=10 кгс/см2 – номинальное давление, воспроизводимое
эталоном;
сэ – поправка на погрешность эталона.
Вычисления
1) Измеренное значение погрешности
∆= (p
– рэ) = 9,95 – 10 = – 0,05 кгс/см2.
изм
76
2) Пределы основной допускаемой абсолютной погрешности
2
ээ
кгс/см005,0
100
10
05,0
100
δ
p
2
э
э
кгс/см00289,0
3
005,0
3
u
2
кгс/см01154,0
3
02,0
3
q
u
q
Оценка
Стандартная
неопреде-
ленность
Закон
распреде-
ления
ности
Вклад в
суммарную
стандартную
неопреде-
ленность
р
изм
9,95 кгс/см2
- - -
-
с
э
0 кгс/см2
0,00289 кгс/см2
равномерный
1,0
2
с
q
0 кгс/см2
0,01154 кгс/см2
равномерный
1,0
0,01154 кгс/см2
Результат
Δ
– 0,05
кгс/см2
0,0119 кгс/см2
2
222222
эc
кгс/см0119,0
54,1189,2001,001154,000289,0
q
uuu
эталона
.
Стандартная неопределенность при равномерном законе
распределения погрешности
3) Погрешность отсчета показаний поверяемого манометра
в соответствии с МИ 2124 не должна превышать 0,1 цены деления.
Тогда
q=0,1∙0,2=0,02 кгс/см2.
Стандартная неопределенность, обусловленная отсчетом
показаний поверяемого манометра
4) Бюджет неопределенности
5) Суммарная стандартная неопределенность
.
6) Закон распределения вероятностей результата измерения
соответствует трапецеидальному с коэффициентами ∆2/∆1=0,25
и β=0,6.
77
6,0
005,002,0
005,002,0
β
21
21
.
6
β1
)β1)(1(1
)(
2
2
p
pk
β 0 0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
k
1,9
1,885
1,875
1,85
1,81
1,77
1,73
1,69
1,66
1,65
∆2/∆1
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
k
1,9
1,9
1,89
1,88
1,86
1,83
1,8
1,75
1,7
1,65
2 2 2 2
э
2 2 2
( ) 1,1 1,1 0,005 0,02
1,1 0,01 0,5 2 0,0227 0,023кгс/см
q
U
где ∆1 и ∆2 – пределы пределов допускаемых погрешностей.
Коэффициент охвата при таком распределении и уровне доверия
0,95 определяется по формуле
или выбирается по таблицам
Таблица а
Таблица б
7)Расширенная неопределенность измерения при поверке.
Uc=kuc=1,73∙0,0119=0,0206≈0,021 кгс/см2.
7) Результат измерения
∆=(–0,05±0,021) кгс/см2, Р=0,95
Вычисления расширенной неопределенности более простым
способом в соответствии с ГОСТ 8.207 учитывая погрешность
отсчета
.
Этот результат соответствует коэффициенту охвата k=1,9
и примерно на 10% больше предыдущего.
78
ПЕРЕЧЕНЬ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ
1. Государственная поверочная схема для средств измерений
давления до 4000 МПа. Приказ Росстандарта от 29.09.2022
№ 2653.
2. ГОСТ 8.092–73. ГСИ. Манометры, вакуумметры,
мановакуумметры тягомеры, напоромеры и тягонапоромеры
с унифицированными электрическими (токовыми) выходными
сигналами. Методы и средства поверки.
3. ГОСТ 8.111–74. ГСИ. Мановакуумметры грузопоршневые типа
МВП-2,5. Методы и средства поверки.
4. ГОСТ 8.146–75. ГСИ. Манометры дифференциальные
показывающие самопишущие с интеграторами ГСП. Методика
поверки.
5. ГОСТ 8.240–77. ГСИ. Преобразователи измерительные разности
давлений ГСП с унифицированными токовыми выходными
сигналами. Методы и средства поверки.
6. ГОСТ 8.243–77. ГСИ. Преобразователи измерительные разности
давлений ГСП с унифицированными выходными параметрами
взаимной индуктивности. Методы и средства поверки.
7. ГОСТ 8.302–78. ГСИ. Микроманометры жидкостные
компенсационные с микрометрическим винтом. Методы
и средства поверки.
8. ГОСТ 8.479–82. ГСИ. Манометры избыточного давления
грузопоршневые. Методы и средства поверки.
9. ГОСТ 2405–88. Манометры, вакуумметры, мановакуумметры,
напоромеры, тягомеры и тягонапоромеры. Общие технические
условия.
10. ГОСТ 8291–83. Манометры избыточного давления
грузопоршневые. Общие технические требования.
11. ГОСТ 13717–84. Приборы манометрического принципа
действия показывающие электроконтактные. Общие технические
условия.
12. ГОСТ 22520–85. Датчики давления, разряжения и разности
давления с электрическими выходными сигналами ГСП. Общие
технические условия.
79
13. ГОСТ Р 8.905–2015. ГСИ. Манометры показывающие.
Рабочие средства измерений. Метрологические требования
и методы испытаний
14. ГОСТ Р 8.906–2015. ГСИ. Манометры показывающие.
Эталонные средства измерений. Метрологические требования
и методы испытаний
15. МИ 1997–89. ГСИ. Преобразователи давления
измерительные. Методика поверки.
16. МИ 2102–90. ГСИ. Манометры и вакуумметры
деформационные образцовые с условными шкалами. Методика
градуирования.
17. МИ 2124–90. ГСИ. Манометры, вакуумметры,
мановакуумметры напоромеры, тягомеры и тягонапоромеры
показывающие и самопишущие. Методика поверки.
18. МИ 2145–91. ГСИ. Манометры и вакуумметры
деформационные образцовые с условными шкалами. Методика
поверки.
19. МИ 2429–97. ГСИ. Манометры грузопоршневые,
метрологические и технические характеристики. Виды
метрологического контроля (МР МОЗМ N 110)
20. Методическая инструкция DKD-R 6-1 08 2019. Калибровка
приборов для измерения давления. Guidelines on the Calibration of
Electromechanical and Mechanical Manometers EURAMET Calibration
Guide No. 17. Version 3.0 (04/2017).
80
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]