CC BY
3
Секция «Метрология, стандартизация и сертификация»
УДК 006.89
РАЗРАБОТКА ПРОЦЕДУРЫ АТТЕСТАЦИИ ЭТАЛОНА
А. С. Шайдулина Научный руководитель Е. А. Жирнова
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail:[email protected]
Рассмотрено влияние климатических условий и параметров питающей среды на работу стандарта частоты и времени СЧВ-74
Ключевые слова: климатические условия, параметры сети, достоверность, поверка, калибровка
DEVELOPMENT OF A BENCHMARKING PROCEDURE
A.S. Shaidulina Scientific supervisor - N.V. Zakharova
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation
Е-mail: mais [email protected]
The influence of climatic conditions and parameters of the supply medium on the operation of the frequency and time standard of the HSV-74 is considered
Keywords: climatic conditions, network parameters, reliability, verification, calibration
Метрологические характеристики любого средства измерения (СИ) зависят не только от совершенства его разработки, качества изготовления и юстировки, но и от внешних по отношению к СИ факторов, характеризующих условия, в которых это СИ эксплуатируется. Они получили название влияющих физических величин. К числу таких факторов в первую очередь относятся физические величины, характеризующие внешнюю среду (температура, влажность, атмосферное давление), и неинформативные параметры входных сигналов (отклонение частоты, содержание гармоник и др.).
Все возможные значения внешних факторов, которые могут повлиять на работу СИ, делятся на две условные области значений: область нормальных и область рабочих значений влияющих величин.
Область значений влияющих величин, в пределах которой внешние факторы существенно не влияют на метрологические характеристики СИ, называется нормальной областью влияющих величин. В нормативной документации на конкретное СИ зачастую регламентируются нормальные условия применения СИ [1].
Рабочая область значений влияющих величин - область, в пределах которой стандартами или техническими условиями на СИ нормируются дополнительные погрешности этих СИ. Рабочие области регламентируют в нормативной документации на СИ данного типа.
Соблюдение рабочих условий позволяет провести измерения с наибольшей достоверностью, так как в пределах рабочих областей возможные значения или выражения метрологических характеристик известны. В условиях, выходящих за пределы рабочих, СИ
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2022. Том 2
применению не подлежит, так как значения или выражения метрологических характеристик СИ неизвестны, а результаты измерений никем не гарантируются [1].
Необходимо отметить, что при проведении поверки должны соблюдаться нормальные условия, как для поверяемого прибора, так и для образцовых СИ. В случае выявления даже незначительных отклонений условий поверки от нормальных достоверность результатов снижается из-за невозможности учета возникающих при этом дополнительных погрешностей. В каждом нормативном документе на поверку СИ эти условия подробно формулируются в разделе «Условия поверки и подготовка к ней», и их соблюдение является обязательным при проведении поверки.
Климатические условия (температура, влажность, давление) являются одним из гарантов получения достоверных результатов поверки. Объяснение этому простое: у большинства СИ прослеживается зависимость показаний (действительных значений физической величины) от температуры, изменения электроизоляционных свойств используемых в СИ материалов под воздействием влажности окружающего воздуха и др.
Поскольку эталонные СИ имеют более жесткие требования к нормальным условиям, они являются определяющими при поверке.
Нормальные области значений влияющих величин, характеризующих климатические воздействия, устанавливаются в соответствии с ГОСТ 8.395-80 [2].
Номинальные значения влияющих величин большинства СИ приведены в табл. 1:
Таблица 1
Номинальные значения влияющих величин_
Влияющая величина Значение, допускаемое к ограниченному применению в качестве номинального
Наименование Номинальное значение
Температура
К 293 273; 90; 4,2
С° 20 23; 25; 27
Атмосферное давление
кПа 95 100
ммрт.ст. 712 750
Относительная влажность, % 60 0, 55, 58, 65
Конкретные значения температуры, влажности и давления в пределах этих областей устанавливаются в НД на СИ конкретного типа. Например, нормальными условиями поверки Стандартов частоты и времени СЧВ-74 являются: температура окружающего воздуха (20 ± 5) °С, относительная влажность воздуха (55±25) %, атмосферное давление (95±11) кПа [4].
Еще одним немаловажным фактором, влияющим на достоверность измерения, является электропитание. При поверке СИ, получающих питание непосредственно от сети переменного тока общего назначения или от автономных источников переменного тока повышенной частоты, должны обеспечиваться нормальные значения питающего напряжения, частоты и уровня содержания высших гармоник.
ГОСТ 22261—94 устанавливает параметры нормальной работы источников переменного тока [3]. В таблице 2 приведены данные значения.
Секция «Матуаология. стандартизация и сертификация»)
Таблица 2
Нормальные условия применения
Влияющая величина Нормальное значение (нормальная область значений) Допускаемое отклонение от нормального значения при испытаниях
Частота питающей сети, Гц 50 и (или) 60 или 400 ±0,5 или устанавливают в ТУ или ±10
Напряжение питающей сети переменного тока, В, при частоте: 50 Гц 220 ±4,4
Форма кривой переменного напряжения питающей сети Синусоидальная Коэффициент несинусоидальности кривой напряжения не превышает 5%
Конкретные значения параметров источников переменного тока в пределах этих областей устанавливаются в НД на СИ конкретного типа. Так, для Стандарта частоты и времени СЧВ-74 зафиксированы следующие требования: напряжение питающей сети (220±4,4) В для сети с частотой 50 Гц; частота питающей сети (50±0,5) Гц, содержание гармоник питающей сети 5% [4].
Таким образом, к числу влияющих величин, которые могут снизить достоверность результатов поверки, относятся не только степень совершенства разработки СИ, но и внешние факторы, характеризующие условия, в которых это СИ эксплуатируется (физические величины, характеризующие внешнюю среду (температура, влажность, атмосферное давление), и неинформативные параметры входных сигналов (отклонение частоты, содержание гармоник и др.)). Выход за рамки установленных условий может существенно повлиять на результаты измерений. Для нормирования и контроля влияющих факторов в лабораториях, в которых эксплуатируется прибор, рекомендуется устанавливать различные средства изменения климатических условий: кондиционеры, увлажнители воздуха, сплит системы. Немаловажным также является контроль условий проведения измерений, высокая необходимость установки также термогигрометров и фиксирование значений условий окружающей среды ежедневно.
Библиографические ссылки
1. Белов Л. А. Радиоэлектроника. Формирование стабильных частот и сигналов: учебник для бакалавриата и магистратуры . М.: Юрайт, 2018. 242 с
2. ГОСТ 8.395-80.Государственная система обеспечения единства измерений. Нормальные условия измерений при поверке. Общие требования.
3. ГОСТ 22261—94. Межгосударственный стандарт. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия. М.: Стандартинформ, 2007. С 36.
4. ЕЭ2.721.191 ТО - Техническое описание и инструкция по эксплуатации «Стандарт частоты и времени СЧВ-74». С 28
© Шайдулина А. С., 2022
