Разработка крановых весов для измерения веса в диапазоне от 100 до 10000 кг в статическом режиме, страница 9

Проверку проводить при двух значениях температуры: -35°С и +60°С. Проверку проводить при определении погрешности взвешивания по п. 6.5.1 в десяти контролируемых точках диапазона взвешивания. Изменение температуры осуществляется в термокамере. Погрешность весов не должна превышать предел допускаемой погрешности, установленной в ТЗ. Результаты заносят в протокол № 3, 4, 5.

4.5.Обработка результатов измерений

4.5.1. Метрологические характеристики весов определяются путем математической обработки результатов измерений, полученных в процессе проведения метрологической аттестации. Цель обработки результатов измерений – получение оценок МХ весов и сравнение их с нормированными значениями в номативных документах и ТЗ.

4.5.2. Определяемые параметры:

·  оценка предела систематической составляющей погрешности измерения ∆с в контролируемых точках во всем диапазоне взвешивания;

·  оценка среднего квадратического отклонения (СКО) случайной составляющей погрешности измерения σ(∆) в контролируемых точках статической характеристики преобразования.

Оценка систематической составляющей погрешности определяется как среднее арифметическое результатов измерений меры:

где: А_i- текущее измеренное значение;

n- количество значений.

Вычисление оценки СКО:

· определяют разность ∆i=Ai-Ma,

где: А_i  -  текущее измеренное значение;

       Ма – среднее арифметическое ряда измерений;

· определяют оценку СКО с помощью выражения:

4.5.3. Вычисление среднего арифметического результата измерений и СКО выполняют, используя данные при нагружении и разгружении п.6.5.1.

4.5.4.  При определении максимальной абсолютной погрешности прибора по результатам каждого измерения вычисляют значения абсолютных погрешностей результатов измерений каждой ступени. Данные заносят в протокол №6.            Для этого находим средние значения m_{изм i}  для каждой ступени измерения m_{изм ij} :

m_{изм i}

Затем находим значения абсолютных погрешностей как разницу между средним значением m_{изм i} и действительным значением m_{эт  i} :

Δ_i = m_{изм i} – m_{эт  i}

Находим значение максимальной абсолютной погрешности, выбирая максимальное значение:

Δ_max = max |Δ_i|

При определении максимальной приведенной погрешности прибора по результатам каждого измерения вычисляют значения приведенных погрешностей результатов измерений, используя данные протокола №6. Значения приведенных погрешностей определяют по формуле:

где x_норм – разность между минимальным и максимальным значениями измеряемого веса.

Находим значение максимальной приведенной погрешности, выбирая максимальное значение приведенных погрешностей γ _i:

γ_max = max | γ _i |

Значения Δ_max  и γ_max указывают в аттестате.

Дополнительная относительная температурная погрешность оценивается по изменению приведенной погрешности при изменении температуры на 10 °С. Вычисляют приведенную погрешность соответственно вышеперечисленным пунктам, используя данные протоколов №6.

Дополнительная относительная температурная погрешность вычисляется по формулам:

 

где ,   ,   ,  - приведенные погрешности соответственно при температурах, - 35° С, , +60° С.

, ,   - наибольшая разность приведенных погрешностей в каждой точке диапазона при соответствующих температурах.

4.6. Оформление результатов метрологической аттестации

4.6.1. Результаты исследований выполненных при проведении метрологической аттестации заносят в протокол по форме приложения А. Протокол подписывают лица, проводившие метрологическую аттестацию.

4.6.2. При результатах, которые соответствуют требованиям технического задания, оформляется свидетельство о метрологической аттестации.

4.6.3. При отрицательных результатах метрологической аттестации оформляется протокол с указанием полученных результатов и извещение о непригодности прибора к применению.

5.МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ

Метрологическая модель – это совокупность математического описания измерительного преобразования, условий выполнения измерений, выявление влияющих факторов и описание назначенных метрологических характеристик.

 

Рис. 8 Метрологическая модель весов

5.1. Первичный измерительный преобразователь

 

F

 

 

F – измеряемая сила;                                     q – влажность;

Е – модуль упругости стали;                       W – ползучесть;

Θ – температура;                                          ΔR – выходная величина.

На погрешность весов влияют следующие факторы: температура, качество наклейки и влажность. Погрешность из-за влажности исключается герметизацией. Погрешность «ползучести» возникает из-за того, что в процессе эксплуатации нарушается качество наклейки и тензодатчик не деформируется совместно с упругим элементом.

Аддитивная составляющая  - 0,15% на каждые 10°С   (δ_W).

Принимаем, что погрешность «ползучести» подчиняется  равномерному закону [9], тогда:

;               S_W= 

          

При изменении температуры меняется упругость. Для стали эта величина равна 19.0*10^-6 1/

Т. е.

В расчете что температура изменяется на ±10^oC 

Принимаем, что распределение изменения температуры окружающей среды близка к равномерному, можно предположить также равномерное распределение погрешности модуля упругости тогда оценка СКО равна:

Температурная погрешность вносит аддитивный характер.

Погрешность разброса номинального значения сопротивления тензорезистора по паспорту не более 0,05% – мультипликативная погрешность (δ_разбр)  ΔR/R≤0,0005.

5.2. Измерительная схема

 

U_вых = 0,5·U_пит·(ΔR/R)