Лабораторна робота 11

Тема: Калібрування механічного секундоміру, складання повір очної схеми

1 Мета роботи

1.1 Ознайомлення з методикою калібруванням приладу для вимірювання інтервалу часу, провести калібрування механічного секундоміру.

1.2 Навчитися робити розрахунок похибок і дати висновок про його придатність. Вміти оформлювати результати калібрування та складати локальну повірочну схему.

2 Застосовані матеріали

2.1 Механічний секундомір СОСпр-2б-2-010

2.2 Установка для калібрування механічних секундомірів

2.3 Інструкція установки для калібрування механічних секундомірів

2.4 ГОСТ 8.423-81 Секундомеры механические. Методы и средства поверки

2.5 Инструкция по поверки секундомеров

2.6 ДСТУ 3538:2009 Метрологія. Державна повірочна схема для засобів вимірювань часу і частоти.

2.7 Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи

3 Завдання

3.1 Користуючись ГОСТ 8.423-81 або інструкцією ознайомитися з операціями та засобами калібрування секундоміру.

3.1.1 Зовнішній огляд.

3.1.2 Опробування.

3.1.3 Визначення метрологічних характеристик.

3.1.4 Оформлення результатів калібрування.

3.2 Користуючись ГОСТ 8.423-81 або інструкцією ознайомитися з технічними умовами калібрування секундоміру.

3.3 Користуючись інструкцією установки ознайомитися з основними елементами, принципом дії приладу.

3.4 Провести калібрування механічного секундоміру

3.5 Скласти повірочну схему для секундоміру, який підлягає калібруванню

3.6 Зробити висновок щодо калібрування приладу вимірювання інтервалу часу.

Порядок виконання роботи

1 Згідно ГОСТ 8.423-81 або інструкції знайомитися з операціями та засобами калібрування секундоміру.

Засоби калібрування: робочий механічний секундомір, установка для калібрування механічних секундомірів.

Операції калібрування:

Зовнішній огляд

Опробування

Визначення метрологічних характеристик

Оформлення результатів калібрування.

2 Користуючись ГОСТ 8.423-81 або інструкцією заповнити таблицю 1 з технічними умовами калібрування секундоміру.

Таблиця 1 – Технічні умови калібрування

Температура навколишнього середовища, 0С	20 ± 5
Відносна вологість повітря, %	65 ± 15
Атмосферний тиск, кПа (мм.рт.ст)	100 ± 4
Живлення установки для калібрування від мережі перемінного струму, В з частотою, Гц	220 ± 22 50 ± 0,5

3 Користуючись інструкцією установки ознайомимося з призначенням, основними елементами, принципом дії приладу.

3.1 Установка призначена для калібрування механічних секундомірів, так як секундоміри застосовуються в різних областях науки і техніки також на виробництві і в спорті.

3.2 Зовнішній вигляд (рисунок 1) та склад установки для калібрування механічних секундомірів.

Склад установки для калібрування секундоміру:

1 – Корпус;

2 – Таймер-Реле часу;

3 – Кнопка «Включити»;

4 – Кнопки настройки та керування таймером;

5 – Кнопка запуску установки;

6 – Підставка для секундоміру

7 – Механічний секундомір

Рисунок 1 – Зовнішній вигляд установки

3.3 Принцип дії установки для калібрування механічних секундомірів. Перед проведенням калібрування повинні бути виконані наступні роботи : а) робочий секундомір витримують у перебігу 2 годин, і встановлюють в посадочне місце у приладі; б) підключають прилад к джерелу живлення; в) перемикач на корпусі встановлюємо в положення «ВКЛ». Перед початком вимірювання необхідно встановити: а) стрілку секундоміра у нульове положення; б) Таймер – Реле часу на потрібний нам проміжок часу. Калібрування механічного секундоміру проводять у режимі одночасного пуску та зупинки основної і допоміжної секундних стрілок. Секундомір 7 встановлюється на підставку 6 випробувача секундомірів, що складається з монтованого алюмінієвого корпусу 1 електромагніту розміщеного в середині корпуса, реле а також блоку живлення.

Пуск та зупинка секундоміру здійснюється за допомогою випробувача у два прийоми:

1) спостерігач натискає на кнопку тим самим замикаючи контакти;

2) з замиканням контакту вмикається індикаторний дисплей таймера в цей час електромагніт спрацьовує тим самим силою своєї тяжкості натискає на кнопку пуску секундоміра.

При випробуванні на данні установці секундомір розміщується на підставці 6, що має виріз по розміру корпусу випробувального секундоміру. При цьому достатньо важливим є положення секундоміра під важелем, від чого залежить сила натиску на кнопку управління та в особливості підбір висоти падіння пускового важеля. Висота падіння регулюється так, щоб при в зведеному положенні пусковий важіль торкався кнопки управління секундоміром, що забезпечує відсутність удару під час падіння важеля.

Відлік показів по секундоміру з стрибком секундних стрілок через 0; 1 та 0,2 сек. проводиться з округленням до 0,1 сек., а в секундомірах з стрибком секундної стрілки через 0,01 та 0,02 сек. – з округленням до 0,01 та 0,02 сек. відповідно.

Перед кожним пуском секундоміра в хід обов'язково записуються положення місця нуль секундної стрілки.

4 Користуючись ГОСТ 8.423-81 або інструкцією провести калібрування секундоміру.

4.1 Зовнішній огляд

При проведенні зовнішнього огляду повинно установити відповідність секундоміра таким вимогам:

- секундоміри не повинні мати механічних пошкоджень корпусу та органів управління, які б впливали на їх працездатність; пошкоджених написів, позначень та штрихів на шкалах циферблату, які утруднюють визначення результату вимірювання;

- скло циферблату секундоміра повинно бути прозорим і не мати дефектів, що утруднюють відлік;

- кінці секундних стрілок не повинні виходити більш ніж на 0,5 мм за внутрішнє та зовнішнє коло секундної шкали.

4.2 Опробування

При опробуванні повинно установити відповідність секундоміра таким вимогам:

• пуск, зупинки та зворот стрілок на нуль шкали повинні проходити при одноразовому натискуванні на кнопку управління секундоміра; незворот секундної стрілки на нуль шкали не повинний перевищувати одної найменшої поділки;

• неузгодження в показаннях між основної та допоміжної секундними стрілками в двострілковому секундомірі не допустимо;

• тривалість роботи секундомірів від початку дії механізму після повного заводу пружини до моменту припинення його роботи, і вона повинна відповідати вимогам стандарту.

4.3 Визначення метрологічних характеристик.

Абсолютну сумарну похибку секундоміра визначаємо методом звірення свідчень секундоміра, що підлягає калібруванню зі свідченнями Таймера-Реле часу.

Похибку визначають три рази на кожному проміжку вказаному в таблиці 2.

Похибку визначають після повного заводу пружини секундоміра в будь-яких проміжках часу, що не перевищує значень, для періодичного заводу по ГОСТ 5072-79.

При відхиленні секундної стрілки на одне найменше ділення необхідно вносити відповідну поправку при заповненні граф протоколу калібрування.

Таблиця 2 – Проміжки часу калібруванню секундоміру

Проміжки часу	Кінцеві значення шкали секундоміра
	Секундної, с.	Лічильника секунд, с.		Лічильника хвилин, хв.
30 с.; 30 хв.	30	-	30
60 с.; 30 хв.	60	-	30
60 с.; 60 хв.	60	-	60
60 с.	1	60	-
60 с.; 3 хв.	3	-	3
60 с.; 3 хв.	6	-	3

Похибку Δ обчислюємо за формулою:

, (1)

де - значення інтервалу часу, яке вимірюється секундоміром, що калібрується, с;

- дійсне значення інтервалу часу, яке вимірюється Таймером-Реле часу, с.

Середню похибку Δ _ср обчислюємо для проміжків часу 30 або 60 хв. за формулою:

, (2)

де , , - значення похибок, обчислених за формулою 1.

Відхилення від середньої похибки обчислюють для проміжків часу 30 або 60 хв. в кожному положенні секундоміра за формулою:

, (3)

де - значення похибок при кожному циклі вимірювань, які обчислені за формулою 1

Максимальну похибку Δ_{і max} визначаємо для проміжків часу 3 хв., 30 або 60 с., як найбільшу по абсолютному значенню похибки Δ_і.

Якщо при калібруванні абсолютне значення середньої похибки Δ_ср, максимальній похибки Δ_{і max} або відхилення від середньої похибки Е перевищують допустимі за ГОСТ 5072-79 значення, калібрування далі не проводять.

4.4 Оформлення результатів калібрування

При калібруванні механічних секундомірів ведуть протокол (додаток 1).

На механічні секундоміри, які визнані придатними для застосування при періодичному калібруванні, видають свідоцтво встановленої форми.

Секундоміри, які не задовольняють вимогам стандарту, до випуску та застосуванню не допускають. На них видається повідомлення з зазначенням причин непрацездатності.

5 Користуючись ДСТУ 3538:2009 «Метрологія. Державна повір очна схема для засобів вимірювань часу і частоти» складаємо повірочну схему механічного секундоміру, який підлягає калібруванню. Приклад повірочної схеми наведено в додатку 2.

Додаток 1

ПРОТОКОЛ КАЛІБРУВАННЯ № _____

Тип секундоміра _________________________________________________

Пред’явлено________________________________________________________

^{(назва організації)}

Засоби калібрування _________________________________________________

Результати калібрування

Вимірю-вання	Кнопкою керування догори
	Похибка вимірювань при інтервалах 3 хв., 30 або 60 с
	τд, с	Δ1, с	Δ2, с	Δ3, с	Δі max, с
1
2
3

Висновок: придатний, на придатний (непотрібне закреслити).

Калібрування проводив __________________ Прізвище, ініціали

^підпис

Дата калібрування ____________

Додаток 2