Область применения
Статическая калибровка с использованием динамометрических ключей, преобразователей крутящего момента, используемых для калибровки динамометрических ключей и шуруповёртов.
Ключами передачи крутящего момента являются те приборы которые применяют крутящий момент посредством отводного рычага.
Таким образом, эта директива учитывает влияние в процессе калибровки отклоняющей силы на датчик, которое не учитывается в DIN 51309.
Описывается процедура классификации датчиков крутящего момента.
Цифры ниже идентифицируют пунткы стандарта
3. Характеристика
• Все компоненты инструмента, включая кабель, должны быть идентифицированы (название производителя, тип, 4 или 6 кабеля, серийный номер, и т.д.)
• Должен быть указан номинальный крутящий момент
• Соединение между ключом и калибровочным оборудованием не должно приводить к поперечным силам или изгибающим моментам
• Будет предусмотрена возможность изменения точки применения крутящего момента в диапазоне обычных динамометрических ключей
4.1 Калибровка датчиков крутящего момента
• Калибровка состоит в применении крутящего момента к откалиброванному устройству, соответствующему практическому использованию и записи измерений
• Считывающее устройство можно заменить, если дополнительная неопределенность по причине замены составляет менее 1/3 относительной неопределенности результата калибровки (СКС учитывает это в соотношении неопределенности)
• Компоненты и адаптеры должны выдерживать максимальный передаваемый крутящий момент повышающийся в 1,5 раза
• При максимальном крутящем моменте изменение длины измерительного устройства и адаптеров должно быть менее 1 мм
• Перед калибровкой преобразователь и адаптеры должны заряжаться не менее 4 раз с перегрузкой от 8 до 12% номинального момента в течение от 1 до 1,5 минут (для обеспечения безопасности и во избежание повреждения во время калибровки)
4.2 Разрешающая способность устройства индикации
• Разрешающая способность Р.с. является приращиванием последнего активного номера/числа, при условии что максимальная флуктуация составляет 1 единицу приращивания когда инструмент является ненагруженным
• Если показания меняются более чем на 1 единицу приращивания, чёткость составляет одну половину флуктуации + 1 цифру
• Минимальное значение измерительного диапазона определяется в соответствии с классом в таблице ниже (классифицирующие критерии)
4.3 Подготовка калибровки
• Все настройки, при их проведении, должны быть записаны
• Измерения должны быть проведены после стабилизации температуры
• Нулевой сигнал должен быть записан до и после калибровки с разряженным крутящим моментом в вертикальном положении
• Принудительная индикация для крутящего момента по часовой стрелке
4.4 Процедура калибровки
• Калибровка по часовой или против часовой стрелки в указанных этапах (обычно 5 этапов в измерительном диапазоне)
• Мы определили в качестве константы, время ожидания 10 секунд для каждого этапа.
• Предварительная нагрузка для номинального крутящего момента должна быть осуществлена 3 раза в первом цикле направления калибровки и один раз после каждого изменения положения установки
• После каждой предварительной нагрузки (короткое время) дождитесь нулевой стабилизации (макс 3 минуты) и запишите значение
• Температура окружающей среды должна составлять от 18 до 28°C (желательно 22°C) и быть стабильной в пределах ±1 K.
• Интервал между двумя этапами загрузки должен быть одинаковым, особенно при наличии текучести
• Указание перед измерением может быть обнулено или учтено при расчётах
• Для приборов с определённой шкалой (Н∙м) указание должно быть обнулено в начале каждого этапа измерений
Количество требуемых измерительных серий
Минимальное количество этапов крутящего момента (в дополнение к нулевому этапу) будет следующим:
• классы 0,05 to 0,2 = 8 (распределённые соответствующим образом по диапазону измерения)
Примечание: к примеру, в этапах 10, 20, 30, 40, 50, 60, 80 e 100 % ME или
2, 5, 10, 20, 40, 60, 80 e 100 % ME
• Класс 0,5 = 5 (20, 40, 60, 80 e 100 % ME)
• классы 1 до 5 = 3 (20, 60 e 100 % di ME) (процедура СКС для классов 1: 5 этапы)
• Минимальное значение диапазона измерения ПВ должно быть одним из калибровочных значений
• Минимальное количество ступеней крутящего момента зависит от класса преобразователя крутящего момента, как показано в таблице
• Первые две возрастающие серии определяют повторяемость в одном и том же направлении установки
• Последующие возрастающие серии определяют влияние точки применения силы на рычаг и результат калибровки
• Датчик крутящего момента может быть откалиброван для различных измерений
Влияние длины отводного рычага динамометрических ключей на номинальный вращающий момент
Изменения в длине отводного рычага
• Для оценки влияния точки применения силы на рычаг, ряд длины рычага, средний и короткий рычаг, в зависимости от номинального крутящего момента (только для ключей передачи крутящего момента) предусмотренных в соответствии с таблицей.
• Для крутящего момента выше 2000 н/м2 будет выбрана соответствующая длина отводного рычага
Последовательность калибровки для класса 1
4.4.7 Оценка динамометрического ключа
Воспроизводимость b, повторяемость b’ and bl
• Воспроизводимость b высчитывается для каждой реперной точки для градуировки в качестве разницы между увеличивающими этапами в различных положениях установки и средней величины длины отводного рычага
• Повторяемость b’ высчитывается для каждой реперной точки для градуировки в качестве разницы между увеличивающимися этапами в одном положении установки и средней величины длины отводного рычага
• Повторяемость bl высчитывается для каждой реперной точки для градуировки в качестве разницы между величинами второго увеличивающегося этапа средней величины отводного рычага и этапами величин с минимальным отводным рычагом
Относительная погрешность нулевого сигнала f0
• Нулевое значение будет записано перед каждым возрастающим и убывающим рядом.
• Нулевое значение будет считано через примерно 30 сек после завершения разгрузки
• Нулевая погрешность f0 высчитывается как максимальное абсолютное значение разницы между двумя считываниями во всех положениях установки
Способность к реверсированию (гистерезис) Н
• Погрешность реверсирования Н(СВЧ) определяется для каждого калибровочного момента, в качестве максимального значения абсолютных значений, разницы между указателями возрастающего и убывающего ряда для каждого этапа крутящего момента
Интерполяционная погрешность fa
• Интерполяционная погрешность fa определяется при помощи гладкой функции высчитанной посредством точки начала координат и в зависимости от точек калибровки используемых средствами уравнения 1-го или 3-го уровня
• Интерполяционная погрешность определяется для каждого этапа калибровки как разница между результатом калибровки и соответствующим значением гладкой функции
• Для динамометрических ключей с определённой шкалой (такие как СКС ключи), определяется отклонение дисплея fq
Погрешность показания fq
• Отклонение показания fq определяется исключительно для прибора крутящего момента отображающего результат непосредственно в модуле крутящего момента и для которого невозможна электронная адаптация показания интерполяционной функции результата калибровки
• Представляет разницу между средним значением возрастающих крутящих моментов в различных положениях установки и применяемой контрольной точкой крутящего момента
Результат калибровки X
• Оценённое значение для каждого значения крутящего момента является средним значением результатов серии измерений возрастающего крутящего момента со средней длиной рукояти отводного рычага
Принцип классификации
Диапазон измерения в соответствии с которым каждому динамометрическому ключу присваивается определённый класс, содержит все моменты калибровки для которых выполняются соответствующие критерии классификации – от верхнего предела диапазона измерения до наименьшего калибровочного момента
В целях классификации, минимальное значение диапазона измерений должно составлять:
• ≤ 20% Мэ для всех классов
Критерии классификации
В целях классификации, абсолютные количества преобразуются в относительные количества в соответствии со следующей таблицей. Таким образом, необходимо учитывать следующие критерии:
• Диапазон с одинаковым направлением установки,
• диапазон с разным направлением установки,
• диапазон с разной длиной отводного рычага,
• отклонение интерполяции или отклонение индикации,
• отклонение нулевой точки и
• диапазон реверсивности
Критерии классификации для датчиков крутящего момента
Наша электронная таблица автоматически проверяет все значения для определения класса динамометрического ключа
Сертификат о калибровке
В дальнейшем мы подробно проанализируем сертификат о калибровке который должен содержать как минимум следующую информацию
• личность заявителя,
• идентичность всех ключей с торсиометром и составляющих введения крутящего момента, а так же цель эталонного прибора,
• информацию относительно левого и правого крутящего момента, а также длины отводных рычагов,
• результат классификации с перечислением соответствующего диапазона измерения и неопределённости измерения в соответствии с Приложением B,
• оценку (средние значения измеренных значений увеличивающихся серий) и функцию балансировки,
• температуру окружающей среды при которой была проведена калибровка,
• дату калибровки,
• информацию для идентификации проверочной лаборатории,
• ссылку на эту директиву и,
• ориентацию измерительной оси во время калибровки (горизонтальная и / или вертикальная).
Для динамометрических ключей с установленным масштабом (такие как СКС), можно указать соответствие параметрам необходимым одному классу; для других динамометрических ключей, дополнительно, можно указать только уравнение кривой интерполяции
Срок действия
Максимальный срок действия свидетельства не должен превышать 26 месяцев, но обычно рекомендуется годовая частота, особенно если существуют определенные требования к прослеживаемости или правила обеспечения качества
Динамометрический ключ будет перекалиброван:
• если он подвергся перегрузке, которая является выше применяемой во время теста перегрузки
• после проведения корректирующего обслуживания; или
• после неправильной эксплуатации которая может повлиять на метрологические свойства или погрешности измерения.
Расчёт относительной неточности (в соответствии с DKD-R 3-8)
Относительная стандартная погрешность измерения w сопоставленная крутящему моменту M определяется по формуле :
в которой:
wKE является неопределённостью системы калибровки а также присутствуют различные влияния ∂M :
• δM1 Влияние разрешения r устройства отображения на объект калибровки
• δM2 Влияние повторяемости b‘
• δM3 Влияние воспроизведения b
• δM4 Влияние диапазона реверсирования h
• δM5 Влияние возврата к нулю f0
• δM6 Влияние условий введения силы bl
• δM7 Влияние отклонения индикации или интерполяции fq или соответственно fa.
• δM8 Влияние неточности измерения UKE прибора калибровки крутящего момента, включая часть для долговременной стабильности устройства калибровки крутящего момента.
Для неопределённой шкалы и использования линейного уравнения или определённой шкалы расширенный диапазон неточности W’ учитывает отклонения интерполяции fa или дисплея fq следующим образом
для неопределенной шкалы и использования
линейного уравнения
для определённой шкалы
Расчёты производятся автоматически в электронной таблице, и результат приведён на стр. 4 сертификата о калибровке (Таблица 8.1)
Неопределённость стандартного образца
Эта единственная формула расчета рассматривается с влияниями, как показано в таблице:
Вычисления обрабатываются в электронной таблице, и результат учитывается при расчете неопределенности калибровки преобразователя крутящего момента
Сертификат о калибровке
Страница 1: Титульная страница
Первая страница соответствует образцу ACCREDIA: в дополнение к логотипу Accredia указан и логотип SCS. Эти логотипы указаны на каждой странице сертификата о калибровке. Страница содержит идентификационные данные клиента и информацию касательно заказа, информацию об инструменте который необходимо откалибровать (тип, образец и серийный номер), дату получения инструмента и дату калибровки, логистическую информацию от лаборатории авторизованную подписью (Руководителя Центра или его Заместителя).
Страница 2: информация
На второй странице, в соответствии с образцом Accredia, предоставлена следующая информация:
— образцовое средство измерений
— идентификационные данные эталона используемого в лабораторных условиях и его прослеживаемость (сертификат о калибровке и неопределённости)
— идентификация и характеристики усилителя подключенного к образцу
— характеристика кабеля и адаптеров
Страница 3: информация
Следующая информация указывается детально:
характеристика инструмента который необходимо откалибровать,его усилитель, кабеля, адаптеры, чувствительность, установка по калибровке, условия среды, место калибровки (в случае калибровки вне помещения) и значение нулевого сигнала, до и после калибровки, и любая другая информация относительно калибровки
Страница 4: результаты калибровки и классификации
На этой странице показаны значения неопределённости в отношении линейных интерполяционных кривых (по часовой стрелки и/или против часовой стрелки) и, как в этом случае, неопределённость для приборов при установленном масштабе. Вторая таблица предоставляет классификацию в соответствии с DKD-R 3-8, параметрами содержащимися в таблице 9 на следующей странице.
Страница 5: Линейное уравнение, критерии классификации и измеренные значения
• На этой странице указаны:
• Линейное уравнение, отдельно для значений по часовой и против часовой стрелке, линейное уравнение для общих значений
• Таблица 10 содержит значения рассчитанные для различных параметров классификации
• Таблица 11 содержит значения измеренного крутящего момента
Страница 6: результаты в диаграмме
• В первой графе показана относительная погрешность отдельного этапа калибровки
• Во второй графе показана тенденция интерполяционной погрешности
