Разработка методики поверки магазина электрического сопротивления

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ ХАРЬКОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ Факультет Телекоммуникаций и измерительной техники Кафедра Метрологии и измерительной техники ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к курсовому проекту на тему «Разработка методики поверки магазина электрического сопротивления»

по дисциплине «Поверка средств измерительной техники для сертификационных испытаний «

РЕФЕРАТ Объем курсового проекта: 20 с.

Количество частей: 4

Количество рисунков: 2

Количество приложений: 2

Количество источников: 3

Цель курсового проекта — разработка методики поверки магазина электрического сопротивления.

Технические данные поверяемого магазина:

— класс точности 0,05;

— количество декад 2;

— номинальные значения сопротивления одной ступени: 108 Ом; 109 Ом;

— минимальное электрическое сопротивление изоляции между корпусом и изолированной по постоянному току электрической цепью каждой декады: для декады «х108» — 1*1013 Ом; для декады «х109» — 1*1014 Ом.

Контролируемые метрологические характеристики (МХ):

— определение среднего значения начального сопротивления и вариации начального сопротивления;

— определение действительных значений сопротивлений магазина;

— проверка нестабильности магазина.

СОДЕРЖАНИЕ Введение

1. Анализ списка контролированных метрологических характеристик

2. Обоснование выбора метода и средств поверки

3. Обоснование требований к метрологическим характеристикам рабочих эталонов. Разработка предложений по выбору типа средств поверки

4. Разработка методики выполнения поверки Заключение Перечень ссылок

ВВЕДЕНИЕ

Поверке подлежат все средства измерительной техники (СИТ), которые находятся в эксплуатации, выпускаются серийно из производства, ремонта и в продажу, выдаются на прокат, на которые распространяется государственный метрологический контроль. СИТ признают годными для использования, если результаты поверки подтверждают их соответствие метрологическим и техническим требованиям к этим СИТ, установленными в нормативных или эксплуатационных документах. Соответственно все предприятия, организации, физические лица-субьекты предпринимательской деятельности, которые эксплуатируют, производят, продают и выдают на прокат СИТ, которые подлежат поверке, обязаны своевременно подавать эти СИТ на поверку.

Данный курсовой проект предполагает разработку методики поверки магазина электрического сопротивления. При выполнении периодической поверки проводят следующие операции: внешний осмотр; определение сопротивления изоляции; опробование; определение метрологических характеристик прибора[2].

1. АНАЛИЗ СПИСКА КОНТРОЛИРУЕМЫХ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК Контролируются такие МХ:

— определение среднего значения начального сопротивления и вариации начального сопротивления;

— определение действительных значений сопротивлений магазина;

— проверка нестабильности магазина.

2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ПОВЕРКИ Относительную погрешность определяют методом сличения при помощи компоратора.

Измерение сопротивлений при помощи компаратора сопротивлений Определение действительных значений сопротивлений поверяемого магазина производят методом одновременного сравнения равнономинальных проверяемого сопротивления и сопротивления РЭ при помощи компаратора сопротивлений. Схема измерений показана на рис. 2.1

В качестве РЭ используют как однозначные, так и многозначные меры сопротивления. Поверяемую меру и РЭ подключают к компаратору согласно указаний его ТД. На поверяемой мере и РЭ устанавливают равные номинальные значения и производят измерения.

Действительное значение проверяемого сопротивления рассчитывают в соответствии с указаниями ТД компаратора.

Погрешность измерения равна сумме погрешностей РЭ и компаратора.

К — компаратор сопротивлений; ММЭСп — поверяемый магазин; РЭ — образцовая мера Рисунок 2.1 — Схема измерений Рисунок 2.2 — Нижние звенья поверочной схемы

3. ОБОСНОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К МЕТРОЛОГИЧЕСКИМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ РАБОЧИХ ЭТАЛОНОВ. РАЗРАБОТКА ПРЕДЛОЖЕНИЙ ТИПОВ СРЕДСТВ ПОВЕРКИ Для поверки магазинов электрического сопротивления должны использоваться рабочие эталоны, погрешность которых не превышает 1/3 допуска.

Рекомендуемое средство поверки — Многозначная мера электрического сопротивления постоянного тока Р3026−1.

Основные технические характеристики прибора Р3026−1:

Класс точности: 0,002/1,5*10−6

Диапазоны: Семь декад от 10×0,01 Ом до 10×10 000 Ом Сопротивление ступени, (Ом): 10 000−1; 0,1; 0,001

Номинальная мощность рассеивания на ступень: 0,005; 0,01; 0,01

Максимальная мощность рассеивания на ступень: 0,02; 0,1; 0,1

Число декад: 7

4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ВЫПОЛНЕНИЯ ПОВЕРКИ Условия поверки и подготовка к ней При проведении поверки должны быть соблюдены нормальные условия применения в соответствии с ГОСТ 23 737–79 разд. 1 и НТД на поверяемые многозначные меры (магазины) электрического сопротивления (ММЭС). Род тока должен быть постоянный.

Поверяемые ММЭС и средства поверки должны быть подготовлены к работе в соответствии с НТД на эти СИ.

Сила тока, протекающего через поверяемую и образцовые меры сопротивлений, должна быть такой, чтобы значения рассеиваемых на этих мерах мощностей не превышали установленных для них номинальных значений.

Напряжение на поверяемой ММЭС не должно превышать значения, указанного в НТД.

ММЭС перед поверкой должны быть выдержаны при нормальных значениях температуры и относительной влажности окружающего воздуха не менее времени, указанного в НТД на поверяемую ММЭС, или 12 ч, если такое указание отсутствует.

Измерительная цепь должна быть защищена от прямого теплового излучения и потоков нагретого или холодного воздуха.

При поверке ММЭС, сопротивление ступени старшей декады которых равно или больше 1106 Ом, необходимо тщательно экранировать зажимы поверяемой ММЭС и образцовых средств измерений. Образцовые средства измерений и соединительные проводники должны быть экранированы и иметь сопротивление изоляции не менее сопротивления изоляции поверяемой ММЭС.

Требования к сопротивлению изоляции образцовых средств измерений могут быть снижены, если в них предусмотрена защита от токов утечки.

Образцовые СИ и поверяемая ММЭС должны быть подготовлены в соответствии с требованиями НТД на них.

Проведение поверки Внешний осмотр При внешнем осмотре должно быть установлено соответствие поверяемой ММЭС следующим требованиям.

ММЭС должна быть представлена на поверку с паспортом (формуляром), техническим описанием и свидетельством о предыдущей поверке (аттестации).

ММЭС, поступающие в периодическую поверку, должны иметь неповрежденное поверительное клеймо предприятия-изготовителя или поверяющей организации. При нарушении поверительного клейма ММЭС подвергается первичной поверке.

ММЭС не должна иметь ни одной из перечисленных ниже неисправностей:

неудовлетворительное крепление электрических соединителей для подключения внешних цепей к ММЭС;

грубые механические повреждения наружных частей, отсутствие переключателей;

неясность маркировки;

наличие внутри корпуса ММЭС посторонних предметов или отсоединившихся деталей.

Определение сопротивления изоляции Сопротивление изоляции определяют по методике разд. 5 ГОСТ 23 737–79. Сопротивление изоляции должно соответствовать требованиям разд. 2 ГОСТ 23 737–79.

Опробование При опробовании проверяют неисправность переключателей и других коммутирующих устройств.

ММЭС не должны иметь ни одной из перечисленных ниже неисправностей:

недостаточно четкая фиксация положений переключателей, невозможность установки переключателей хотя бы в одно из предусмотренных конструкцией положений;

неисправность коммутирующих устройств;

проворачивание креплений переключателей.

Определение среднего значения начального сопротивления и вариации начального сопротивления Среднее значение начального сопротивления и вариации начального сопротивления определяют только у ММЭС с сопротивлением одной ступени старшей декады 1104 Ом и менее.

Начальное сопротивление ММЭС измеряют любым из способов, приведенных в приложении 4, позволяющим измерять сопротивление менее 0,1 Ом с погрешностью, не превышающей 1% (например, при помощи потенциометра или двойного моста и однозначной меры электрического сопротивления с номинальным значением 0,01 или 0,001 Ом) в следующей последовательности:

устанавливают на всех декадах поверяемой ММЭС нулевые значения;

производят измерение начального сопротивления;

несколько раз прокручивают рычаги всех декадных переключателей, вновь устанавливают их в нулевые (наименьшие) положения и повторяют измерения; таким образом производят четыре измерения.

Среднее значение начального сопротивления Rн в омах рассчитывают по формуле

где Rн — измеренное значение начального сопротивления, Ом;

i — номер измерения.

Значение вариации начального сопротивления Rн в омах рассчитывают по формуле

Rн = ,

где и — соответственно максимальное и минимальное измеренные значения начального сопротивления, Ом.

Полученные значения Rн и Rн не должны превышать значений, указанных в разд. 2 ГОСТ 23 737–79.

Определение действительных значений сопротивлений ММЭС Определение действительных значений сопротивлений ММЭС производят одним из двух способов: способом поэлементной поверки или способом комплектной поверки.

Способ поэлементной поверки Способ поэлементной поверки заключается в раздельном определении сопротивлений всех ступеней декад ММЭС. По результатам определения рассчитывают действительные значения сопротивлений ММЭС для каждого показания по формуле

где — действительное значение сопротивления проверяемой декады ММЭС при показании nR = ном;

— действительное значение сопротивления i-ой степени;

Rном — номинальное значение сопротивления одной ступени проверяемой декады.

Методы измерений действительных значений сопротивлений приведены в приложении 4.

Способом поэлементной поверки могут поверяться ММЭС, конструкция которых позволяет осуществить подключение каждой из ступеней к измерительной цепи.

Подключение ступеней с сопротивлением 1000 Ом и менее должно осуществляться по четырехзажимной схеме, позволяющей исключить влияние сопротивления соединительных проводов.

Способ комплектной поверки Способ комплектной поверки заключается в определении действительных значений сопротивлений каждой декады при всех показаниях при нулевых (или наименьших) показаниях всех остальных декад.

Из результата измерения следует вычесть среднее значение начального сопротивления, если оно нормировано для данной ММЭС и составляет более 0,2 предела допускаемой абсолютной погрешности проверяемого показания.

Отклонение действительного значения сопротивления от номинального рабочих ММЭС класса точности 0,02 и менее точных, в НТД на которые нормировано отклонение действительного значения от номинального в течение среднего срока службы, не должно превышать этого значения.

Отклонение действительного значения сопротивления от номинального остальных рабочих ММЭС не должно превышать:

при первичной поверке — значения допускаемого отклонения действительного значения от номинального, указанного в разд. 2 ГОСТ 23 737–79;

при периодической поверке — суммы значений допускаемого отклонения действительного значения от номинального и допускаемого изменения сопротивления за год, указанных в разд. 2 ГОСТ 23 737–79.

Проверка нестабильности Проверку нестабильности ММЭС выполняют путем сравнения действительных значений сопротивлений, полученных при данной и предыдущих поверках.

Нестабильность (относительное изменение сопротивления за год) определяют по формуле

где н — нестабильность, %;

Rд2 — действительное значение сопротивления, определенное при данной поверке, Ом;

Rд1 — действительное значение сопротивления, определенное при предыдущей поверке, Ом.

Нестабильность определяют для каждого показания каждой декады поверяемой ММЭС.

Значение нестабильности не должно превышать значения, указанного в разд. 2 ГОСТ 23 737–79.

При проведении поверки ведется протокол, форма которого приведена в приложении А. Допускается заполнение не всех граф протокола в зависимости от метода и средств поверки. При массовой поверке ММЭС при выпуске из производства допускается регистрация результатов поверки в журнале, по форме, установленной предприятием-изготовителем.

Оформление результатов поверки Результаты первичной поверки ММЭС оформляют отметкой в паспорте и клеймением.

На ММЭС, признанные годными при периодической поверке в органах Госстандарта СССР, выдают свидетельство установленной формы и наносят оттиск поверительного клейма.

Действительные значения сопротивлений, определенные в соответствии с п. 4.6, указывают на оборотной стороне свидетельства (см. приложение Б).

Результаты периодической ведомственной поверки оформляют в порядке, установленном ведомственной метрологической службой.

ММЭС, не удовлетворяющие требованиям настоящих методических указаний к применению не допускаются. Имеющиеся на них поверительные клейма гасят и выдают извещение о непригодности ММЭС с указанием причин[3].

контролированный метрологический поверка эталон

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При выполнении данного курсового проекта было изучено большое количество разнообразных существующих стандартов различного назначения. В результате был приобретен опыт работы со стандартами различного назначения, а также опыт работы с каталогами стандартов.

Были изучены основные критерии проведения поверки магазинов с такими техническими данными: класс точности 0,05; количество декад 2; номинальные значения сопротивления одной ступени: 108 Ом; 109 Ом; минимальное электрическое сопротивление изоляции между корпусом и изолированной по постоянному току электрической цепью каждой декады: для декады «х108» — 1*1013 Ом; для декады «х109» — 1*1014 Ом.

Магазины электрического сопротивления, прошедшие поверку по данной методике с положительными результатами, признают годными к выпуску в обращение и применению, а генераторы, прошедшие поверку с отрицательным результатом, к выпуску в обращение и применению не допускаються.

ПРИЛОЖЕНИЕ, А ПРОТОКОЛ № _____________

поверки ММЭС № ___________

класса точности __________, изготовленного по ГОСТ ______________

____________________ декадного Образцовые средства: ________________, класс точности ____________

(тип)

__________________, класс точности _____________

(тип)

__________________, класс точности _____________

(тип) Температура при поверке ______________________________________.

1. Начальное сопротивление и его вариация

2. Результаты подекадной поверки

Заключение

: _________________________________________________

" _____" _______________ 20 г. Поверитель _______________________

ПРИЛОЖЕНИЕ Б ФОРМА ЗАПИСИ НА ОБОРОТНОЙ СТОРОНЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

1 ДСТУ ГОСТ 2708:2006 Метрология. Поверка средств измерительной техники. Организация и порядок проведения.

2 ГОСТ 8.009−84 ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений.

3 МИ 1695−87 Меры электрического сопротивления многозначне, применяемые в цепах постоянного тока. Методика поверки.