Определение метрологических параметров весов для статического взвешивания

Перед тем, как производить определение метрологических параметров весов, оборудование проходит внешний осмотр и опробование. При внешнем осмотре необходимо убедиться в соответствии того или иного указателя, а также дискретного отсчетного устройства требованиям нормативно-технической документации.

Как происходит опробование?

При опробовании коромыслового указателя проверяют плавность колебаний и работу передвижных гирь. Определение метрологических параметров здесь играет важную роль.

Если опробуется циферблатный или проекционный указатель с промежуточным механизмом, то проверяют: надежность действия успокоителя колебаний, работу механизма ступенчатого изменения диапазона взвешивания, работу регистрирующего устройства.

Опробуя дискретное отсчетное устройство, проверяют аппаратуру управления, информации, регистрации и индикации, а также звуковую и световую сигнализацию о неисправностях и перегрузке согласно требованиям нормативно-технической документации.

После опробования весов приступают к определению метрологических параметров. Их определяют на собранных весах. К ним относят:

• постоянство показаний ненагруженных весов,
• независимость показаний от положения груза на грузоприемном устройстве,
• чувствительность,
• погрешность показаний нагруженных весов.

Как определяют метрологические параметры весов?

Метрологические параметры определяют методом непосредственной оценки с помощью гирь I разряда.

Для электромеханических весов (дозаторов) с числом поверочных делений n_e ≤ 500 и с наибольшим пределом взвешивания до 10 т допускается определять метрологические параметры нагружением силоизмерительного датчика или комплекта датчиков, соединенных с отсчетным устройством по измерительной схеме, соответствующей данным весам. На установке для непосредственного нагружения образцовой силоизмерительной машины 2-го разряда, с n_e ≤ 250 — на образцовых силоизмерительных машинах 2-го разряда.

Когда производят определение метрологических параметров электромеханических весов на установках непосредственного нагружения образцовых силоизмерительных машин 2-го разряда, действительное значение измеряемой массы Мд (кг) определяют по формуле

M_д = F₁ / g ,

где F₁ — значение нагрузки, воспроизводимой машиной, Н; g — ускорение свободного падения в месте поверки, м/с². По вышеприведенной формуле рассчитывают M_д при значении g, отличном от 9,807 м/с² более чем на 0,1 %.

У коромыслового шкального указателя определяют следующие метрологические параметры:

• постоянство показаний ненагруженного указателя,
• погрешность,
• чувствительность нагруженного указателя.

Прежде чем приступить к их определению, находят условную цену деления шкалы и передаточное отношение весового рычажного механизма.

Определение метрологических параметров условной цены деления шкалы коромыслового указателя начинают с нахождения цены деления основной шкалы.

Для этого основную гирю устанавливают на последнюю отметку шкалы и уравновешивают коромысло образцовыми гирями IV разряда, помещенными на гиредержатель.

Условную цену деления шкалы определяют как частное от деления массы гирь на гиредержателе на число делений шкалы.

Аналогичным способом вычисляют цену деления дополнительной шкалы.

Передаточное отношение находят делением наибольшего предела взвешивания весов на массу гири на гиредержателе. Погрешность нагруженного указателя определяют в каждой отметке основной и в трех отметках (включая последнюю) дополнительной шкалы.

Массу гирь, которую необходимо поместить на гиредержатель, чтобы уравновесить коромысло с гирей, помещенной на ту или иную отметку основной или вспомогательной шкалы, находят умножением цены деления на количество их до отметки; получаемая погрешность не должна превышать 0,5 е (е — цена поверочного деления) допускаемого значения погрешности нагруженных весов (ГОСТ 23676—79), деленного на передаточное отношение рычажной системы весов.

Как сделать такое определение метрологических параметров, как измерение чувствительности?

Чувствительность коромыслового указателя определяют на двух отметках, соответствующих 10% и наибольшему пределу взвешивания.

Для этого на гиредержатель указателя кладут гири, уравновешивающие его на отметке, соответствующей 10%, и к ним добавляют гирю массой, равной абсолютному значению допускаемой погрешности коромыслового указателя с учетом передаточного отношения рычажной системы весов.

После добавления этой гири коромысло должно отклониться не менее чем на 2 мм для весов с наибольшим пределом взвешивания до 30 кг и не менее чем на 5 мм для весов с наибольшим пределом взвешивания свыше 30 кг.

Непостоянство показаний ненагруженного указателя определяют при помещении основной и дополнительной гирь на нулевые отметки.

После этого на гиредержатель помещают гири-допуски массой 0,25 е, деленной на передаточное отношение весового рычажного механизма.

Коромысловый указатель уравновешивают регулятором тары и выводят из положения равновесия, отклоняя его в одно из крайних положений, при этом передвигают призмы по подушкам в крайние положения (сначала в одно, а потом в другое). Нарушение положения равновесия должно устраняться наложением или снятием с гиредержателя гири-допуска.

Непостоянство показаний не должно превышать +0,25 е, деленного на передаточное отношение весового рычажного механизма. У циферблатного и проекционного указателей с промежуточным механизмом определяют те же метрологические параметры, что и у коромыслового указателя.

Однако сначала находят условную цену деления шкалы и передаточное отношение весового рычажного механизма.

Для этого на гиредержатель помещают гири в количестве, необходимом для уравновешивания первого диапазона взвешивания. Условную цену деления определяют делением значения массы гирь на гиредержателе на число делений шкалы.

Передаточное отношение весового рычажного механизма определяют делением массы, соответствующей последней отметке первого диапазона взвешивания, на значение массы гирь на гиредержателе.

Непостоянство показаний ненагруженного указателя определяют трехкратным включением и выключением промежуточного механизма и относительным смещением призм рычагов промежуточного механизма вдоль подушек.

Непостоянство показаний не должно превышать +0,4 е, деленного на передаточное отношение весового рычажного механизма.

Какова погрешность, когда производится определение метрологических параметров?

Погрешность показаний нагруженного указателя определяют при нагружении и разгружении в каждом диапазоне взвешивания не менее чем в пяти равномерно расположенных отметках, включая первую и последнюю.

Погрешность указателя не должна превышать 0,8 допускаемого значения погрешности весов, деленного на передаточное отношение весового рычажного механизма.

Чувствительность определяют один раз в каждом диапазоне взвешивания. Изменение массы взвешиваемого груза на величину, равную условной цене деления, должно вызывать смещение стрелки циферблатного указателя или шкалы проекционного указателя на одно деление.

При этом указательный конец стрелки циферблатного указателя или штрих шкалы проекционного указателя должен совпадать со штрихом шкалы или концом стрелки указателя или устанавливаться так, чтобы между ним и штрихом не было заметно просвета.

Когда проходит определение метрологических параметров дискретного отсчетного устройства с промежуточным механизмом, сначала находят условную цену деления указателя (при наличии дублирующего циферблатного указателя) и передаточное отношение весового рычажного механизма согласно тому, как это описано выше.

Условную дискретность отсчета дискретного отсчетного устройства с промежуточным механизмом определяют делением дискретного отсчета собранных весов на передаточное отношение весового рычажного механизма.

Непостоянство показаний ненагруженного дискретного отсчетного устройства определяют трехкратным включением и выключением промежуточного механизма и относительным смещением призм рычагов промежуточного механизма вдоль подушек.

Постоянство показаний ненагруженного дублирующего циферблатного указателя определяют согласно тому, как это показано выше.

Постоянство показаний ненагруженного дискретного отсчетного устройства не должно превышать ±1 e, деленного на передаточное отношение весового рычажного механизма.

Погрешность дискретного отсчетного устройства определяют в основном режиме по его показаниям при нагружении и разгружении в первом диапазоне взвешивания не менее чем в десяти равномерно отстоящих точках, включая первую, среднюю и последнюю, а в последующих диапазонах — не менее чем в пяти.

Погрешность дублирующего циферблатного указателя определяют согласно тому, как это показано выше во вспомогательном режиме по его показаниям.

Погрешность дискретного отсчетного устройства не должна превышать соответствующего допускаемого значения погрешности весов по ГОСТ 23676—79, деленного на передаточное отношение весового рычажного механизма.

Чувствительность дискретного устройства

Чувствительность дискретного отсчетного устройства определяют на наибольшем и наименьшем пределах и в середине диапазона взвешивания.

Изменение массы взвешиваемого груза на гиредержателе на значение 1…1,4 е, деленное на передаточное отношение весового рычажного механизма, должно вызывать соответствующее изменение показаний на 1 е по отношению к среднему арифметическому значению результатов двух взвешиваний, полученных перед изменением массы груза. Чувствительность дублирующего циферблатного указателя определяют согласно тому, как это показано выше.

Здесь определение метрологических параметров имеет важное значение. Наибольшая разность между показаниями, полученными на дискретном отсчетном устройстве и дублирующем циферблатном указателе при одном измерении, не должна превышать абсолютного значения предела допускаемой погрешности по ГОСТ 23676—79, деленного на передаточное отношение весового рычажного механизма.

Постоянство показаний ненагруженных весов определяют перед вычислением других метрологических параметров нагруженных весов.

При определении постоянства показаний ненагруженных весов на грузоприемное устройство помещают гири-допуски массой, равной при первичной поверке 0,5 е (1 е весов с дискретным отсчетным устройством при отсутствии дублирующего циферблатного указателя), при эксплуатации 1 е.

Затем регулятором «нуля» или тары устанавливают весы в нулевое положение (положение равновесия). Постоянство показаний определяют:

• для рычажных весов (товарных, врезных, счетных, бункерных, вагонных, автомобильных, платформенных и предназначенных для технологических операций) — при трехкратном включении и выключении арретира, относительном смещении призм коромыслового указателя или рычага промежуточного механизма и грузоприемного устройства по подушкам в пределах разбега;
• дополнительно для двухплатформенных вагонных весов — при трехкратном подключении и отключении платформ; для настольных весов при выведении их из положения равновесия нажатием рукой на одну из чашек весов на грузоприемную и гиревую площадки циферблатных весов.

В случае невозвращения указателя отсчетного устройства в нулевое положение (положение равновесия), необходимо снять или положить на грузоприемное устройство гири-допуски.

Постоянство показаний ненагруженных весов не должно превышать значений при первичной поверке ±0,5 е (+ 1 е весов с дискретным отсчетным устройством) при эксплуатации ± 1 е.

Независимость показаний весов от положения груза на грузоприемном устройстве проверяют при нагружении весов образцовыми гирями массой, соответствующей 20% наибольшего предела взвешивания для автомобильных, вагонных и 10% наибольшего предела взвешивания для весов других типов.

• образцовые гири размещают на товарных, врезных, счетных, платформенных весах, предназначенных для технологических операций, и бункерных весах, выпускаемых из производства, — над каждой из грузоприемных призм и на середине платформы;
• при этом для счетных весов в чашку «десятков» помещают дополнительно образцовые гири массой 1% наибольшего предела взвешивания;
• на вагонных и автомобильных — над каждой парой грузоприемных призм (секций) и на середине платформы;
• на настольных весах с одной площадкой — в центре, а затем по ее углам.

На настольных гиревых и циферблатных весах с двумя площадками парные образцовые гири размещают в центре площадок, а затем в положения, указанные на рисунке 1.

Если при каком-либо положении гирь настольные гиревые весы не придут в положение равновесия, то при помещении на соответствующую чашку гири-допуска, равной по массе допускаемой погрешности, указатели должны сойтись или перейти в положение равновесия.

Погрешность каждого из показаний весов при различном расположении образцовых гирь на грузоприемном устройстве не должна превышать предела допускаемой погрешности по ГОСТ 23676—79.

Погрешность нагруженных весов определяют:

• Среднего класса точности и с гирным или шкальным коромысловым указателем — при нагружении и разгружении нагрузками, равными наименьшему пределу взвешивания, 500 е, 2000 е и наибольшему пределу взвешивания (е = d, где d — цена деления дополнительной шкалы), и нагрузками, равными трем значениям дополнительной шкалы при значении основной 0,1 наибольшего предела взвешивания;
• Обычного класса точности — нагрузками, равными наименьшему пределу взвешивания, 50 е, 200 е, наибольшему пределу взвешивания, и нагрузками, равными трем значениям дополнительной шкалы при значении основной 0,1 наибольшего предела взвешивания;
• Среднего класса точности с циферблатным, проекционным или дискретным отсчетным устройством — при нагружении и разгружении нагрузками, равными наименьшему пределу взвешивания, 500 е, 2000 е, наибольшему пределу взвешивания (е = d, где d — цена деления шкалы весов с циферблатным и проекционным отсчетным устройствами), и нагрузками, соответствующими начальным и конечным значениям каждого диапазона взвешивания;
• Обычного класса точности — нагрузками, равными наименьшему пределу взвешивания, 50 е, 200 е, наибольшему пределу взвешивания, и нагрузками, соответствующими начальным и конечным значениям каждого диапазона взвешивания;
• Настольных циферблатных весов с устройством для компенсации массы тары — трехкратным нагружением нагрузками, равными наименьшему пределу взвешивания, 500 е, и наибольшему пределу взвешивания при нулевом положении шкалы тарокомпенсации и положении, соответствующем наибольшему пределу взвешивания шкалы. При положении шкалы, равном наибольшему пределу взвешивания, перед определением погрешности на площадку весов устанавливают гири массой наибольшего предела взвешивания и при помощи рукоятки шкалы тарокомпенсации стрелку весов приводят в нулевое положение;
• Бункерных (элеваторных) весов при эксплуатации и после ремонта при нагружении и разгружении нагрузками, соответствующими наименьшему пределу взвешивания, 500 е, 0,1 наибольшего предела взвешивания, 0,2 наибольшего предела взвешивания, 0,3 наибольшего предела взвешивания и 0,4 наибольшего предела взвешивания;
• Электромеханических весов (в том числе и настольных весов для определения и регистрации массы и стоимости) — при нагружении и разгружении нагрузками, равными десяти значениям массы, равномерно распределенными во всем диапазоне взвешивания, включая наименьший предел взвешивания, 500 е, 2000 е, наибольший предел взвешивания (для среднего класса точности), наименьший предел взвешивания, 50 е, 200 е и наибольший предел взвешивания (для обычного класса точности);
• Настольных гирных — при двукратном нагружении нагрузками, равными наименьшему пределу взвешивания, 500 е, и наибольшему пределу взвешивания (е = d, где d — условная цена деления, равная наибольшему пределу взвешивания, деленному на 2000). Кроме того, определяют массу съемных грузоприемных устройств на образцовых весах: разность масс не должна превышать для весов с наибольшим пределом взвешивания 2 кг — 50 мг, для весов с наибольшим пределом взвешивания 5 и 10 кг — 100 мг.

Погрешность весов с наибольшим пределом взвешивания более 3 т допускается определять способом последовательных замещений.

Весы последовательно нагружают образцовыми гирями массой не менее 25 % наибольшего предела взвешивания (10% наибольшего предела взвешивания — для бункерных весов). Затем образцовые гири с грузоприемного устройства весов снимают, а на их место помещают балласт.

Массу балласта определяют по показаниям весов с учетом поправки для ближайшей из поверяемых ранее точек шкалы. Замещение образцовых гирь балластом проводят необходимое число раз вплоть до наибольшего предела взвешивания.

При использовании способа последовательных замещений погрешность допускается определять только при нагружении. Погрешность весов не должна превышать предела допускаемой погрешности, установленной в ГОСТ 23676—79.

При наличии устройства для цифровой регистрации каждое измерение должно сопровождаться отпечатком. При наличии суммирующего устройства суммирование должно быть однократно проверено промежуточным и окончательным итогами.

Разность между отпечатанными данными и соответствующей массой образцовых гирь не должна превышать значений допускаемых погрешностей по ГОСТ 23676—79. Наибольшая разность между результатами взвешивания и регистрации, полученными на разных отсчетных и регистрирующих устройствах одних и тех же весов и для одной и той же массы при одном измерении, не должна превышать значений допускаемых погрешностей, установленных в ГОСТ 23676—79.

Чувствительность весов определяют не менее чем при трех значениях нагрузки, включая наименьший предел взвешивания и наибольший предел взвешивания, путем помещения на грузоприемное устройство или снятия с него гирь-допусков, равных по массе:

• для весов, не имеющих отсчетных устройств или с коромысловым указателем — абсолютному значению предела допускаемой погрешности, указанному в ГОСТ 23676—79; для весов с циферблатным или проекционным указателем — цене деления шкалы;
• для весов с дискретным отсчетным устройством — от 1 с до 1,4 е.

Чувствительность весов во всем диапазоне взвешивания должна соответствовать требованиям ГОСТ 23676—79.

Погрешность шкалы устройства для компенсации массы тары определяют не менее чем в пяти равномерно расположенных отметках, включая последнюю.

Гири соответствующей массы устанавливают на площадку весов, после чего стрелку весов приводят в нулевое положение.

Погрешность шкалы не должна превышать предела допускаемой погрешности весов по ГОСТ 23676—79.