ГОСТ Р 8.671-2009. Приборы активного контроля

                                                                    ГОСТ Р 8.671-2009

 

Н А Ц И О Н А Л Ь Н Ы Й  С Т А Н Д А Р Т  Р О С С И Й С К О Й  Ф Е Д Е Р А Ц И И

——————————————————————————————————————-

Государственная система обеспечения единства измерений

ПРИБОРЫ АКТИВНОГО КОНТРОЛЯ

Методика поверки

State system for ensuring the uniformity of measurements.

In process measurement gages

 Methods verifications

                                                                      Дата введения – 2010

1  Область применения

Настоящий стандарт распространяется на приборы активного контроля (далее приборы) по ГОСТ 8517, применяемые для управления процессом обработки  на металлорежущих станках по  изменению размера обрабатываемой детали и устанавливает методику их первичной и периодических поверок. Стандарт устанавливает также методику поверки приборов с ценой деления 100 нм (0,1 мкм) и погрешностью выдачи управляющих команд 100 нм (0,1 мкм)

Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты

ГОСТ Р ИСО 9000-2001, ГОСТ Р ИСО 9001-2001 и ГОСТ Р ИСО 9004-2001  Система менеджмента (управления) качества

ГОСТ Р ИСО 14644-1  Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды. Часть 1. Классификация чистоты воздуха

ГОСТ Р ИСО 14644-2   Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды. Часть 2. Требования к контролю и мониторингу для подтверждения постоянного соответствия ГОСТ Р ИСО 14644-1

ГОСТ Р ИСО 14644-5  Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды. Часть 5. Эксплуатация

ГОСТ 8517-90  Приборы управляющие при шлифовании. Общие технические условия

ГОСТ  8.050-73  Нормальные условия выполнения линейных и угловых измерений

П р и м е ч а н и е – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю “Национальные стандарты”, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 Приборы активного контроля:  Приборы, обеспечивающие измерение размеров деталей в процессе их обработки на металлорежущих станках или непосредственно после обработки и выдающие команды для управления процессом обработки.

Операции и средства поверки

4.1 При проведении первичной и периодической поверок приборов активного контроля должны быть выполнены операции и применены средства поверки, указанные в таблице.

Т а б л и ц а  – Операции и средства поверки

 

Наименование

операции

Номер пункта настоящего стандарта

Наименование средства поверки и его технические и метрологические характеристики

Обязательность проведения операции при поверке

Внешний осмотр

8.1

+

Опробование

8.2

+

Определение метрологических характеристик

8.3

+

Определение шероховатости рабочих поверхностей алмазных или твердо­сплавных наконечников

8.3.1

Образцы шероховатости с диапазоном Rа=0,1-0,2 мкм ГОСТ 9378-93

+

Определение свободного хода и величины арретирования контактных наконечников.

8.3.2

Меры длины концевые плоскопараллельные класс точности 3 по ГОСТ 9038

+

Определение контактного усилия.

8.3.3

Весы для статического взвешивания с диапазоном взвешивания до 500 г по ГОСТ 29329, Динамометр

+

Определение параметров выходного аналогового сигнала постоянного тока и его погрешности

8.3.4

Цифровой вольтметр с диапазоном измерения не менее 10 В и дискретностью 1 мВИзмерительная головка (прибор) с диапазоном не менее ±2,0 мм с дискретностью отсчета 1,0 мкм и погрешностью ±1,0 мкм или с дискретностью отсчета 0,1 мкм и погрешностью ±0,1 мкм

<Стойка интерферометра/p>

ГОСТ 10197

+

Определение погрешности показаний и погрешности срабатывания команд

8.3.5

Измерительная головка (прибор) с диапазоном не менее ±2,0 мм с дискретностью отсчета 1,0 мкм и погрешностью ±1,0 мкм или с дискретностью 0,1 мкм и погрешностью ±0,1 мкм или с дискретностью 0,01 мкм и погрешностью ±0,03 мкмСтойка интерферометра

ГОСТ 10197

+

Определение температурной погрешности

8.3.6

То же

+

Определение погрешности алгебраического суммирования двух индуктивных преобразователей

8.3.7

«

+

Определение смещения настройки нуля (окончательной команды)

8.3.8

Обкатной стенд или центровой круглошлифовальный станок

+

Допускается применение других средств поверки, точность которых соответствует требованиям настоящего стандарта.

Первичная и периодическая поверка проводится по всем операциям, указанным в таблице

5  Требования к квалификации поверителя

К  поверке приборов активного контроля допускаются лица, имеющие опыт работы с приборами активного контроля, знающие требования настоящего стандарта и знакомые с “Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителем» и “Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителем”, МИНЭНЕРГО РФ, 2003 г. и изучившие техническую документацию прибора

6  Требования безопасности

6.1  Прибор питается током с напряжением 110 или 220 В, опасными  для жизни.

6.2  При поверке  прибора корпус блока электронного  должен быть надежно заземлен.

6.3   Не допускается поверка прибора  с блоком электронным со снятым кожухом.

7  Условия проведения поверки и подготовка к ней

7.1 При проведении поверки приборов должны быть  соблюдены следующие

условия:

– температура окружающей среды, °C ……………………….. (20±3)

– относительная влажность воздуха, %, не более……………  80

– атмосферное давление, кПа …………………………………  (100±4)

– питание производится от однофазной

промышленной  сети переменного тока, В ………               (220±22)

– частота питающей сети, Гц……………………………………. (50+10)

7.2 Помещение (зона), где   размещены прибор и средства  поверки,  должно быть в эксплуатируемом состоянии и обеспечивать класс чистоты не более класса 8 ИСО по взвешенным в воздухе частицам с размерами 0,5 и 5 мкм и концентрациями, определенными по ГОСТ Р ИСО 14644-1. Периодичность контроля состояния помещения  определяют по ГОСТ Р ИСО 14644-2. Эксплуатацию помещения  осуществляют по ГОСТ Р ИСО 14644-5.

7.3  Подготовка к поверке прибора перед определением метрологических характеристик  и параметров включает в себя выполнение следующих работ:

–  выдержать в течение 2 часов для достижения температуры нормальных условий применения.

–  выдержать  закрепленные в соответствующих зажимных устройствах поверочные измерительные средства и испытуемые приборы  до 1 ч с момента закрепления для стабилизации механических напряжений элементов измерительной цепи.

–  удалить с  рабочих поверхностей контактных наконечников прибора  загрязнения с помощью бензина.

–  провести предварительную обкатку не менее 100 циклов. При каждом цикле  кон­тактные наконечники испытуемой измерительной оснастки должны совершать полный рабочий ход  и должны последовательно выдаваться все управляющие команды прибора.

После включения блока электронного (далее блок)   испытания проводят не раньше, чем истечет  установленное время готовности блока к работе (обычно 15 мин).

Поверку прибора рекомендуется проводить в изложенной выше последовательности (Таблица).

Для поверки метрологические характеристики прибора следует использовать широкодиапазонные измерительные головки (индуктивные, фотоэлектрические) с диапазоном показаний не менее ±2,0 и с дискретностью показаний 1,0 мкм, 0,1 мкм или 0,01 мкм в зависимости от точности поверяемого прибора.

8  Проведение поверки

8.1  Внешний осмотр

При внешнем осмотре должно быть установлено:

– соответствие комплекта поставки прибора данным, приведенным в эксплуатационном документе;

– отсутствие механических повреждений прибора;

– наличие маркировки прибора, соединительных кабелей и разъемов и их соответствие эксплуатационным документом и ГОСТ 13762;

– плавность перемещения регулировочных элементов;

– надежность затяжки крепежных винтов;

– наличие клеммы «заземление» на блоке.

8.2  Опробование

При оценке качества функционирования узлов прибора путем опробования определяют отсутствие заеданий и люфтов при наладочных перемещениях элементов настройки, надежность их фиксации при установке в требуемое рабочее положение. Правильность функционирования прибора устанавливают воспроизведением взаимодействия механической, электрической,  пневматической и гидравлической систем, воспроизведением последовательности выдачи управляющих команд и сигналов в соответствии с рабочим циклом прибора в автоматическом и наладочном режимах.

8.3  Определение метрологических характеристик

8.3.1 Определение шероховатости рабочих поверхностей алмазных или твердо-­

сплавных наконечников.   

Шероховатость рабочих поверхностей алмазных или твердо­сплавных наконечников измерительной оснастки прибора проверяют путем визуального сравнения с образцами шероховатости по ГОСТ  9378-93

Шероховатость рабочих поверхностей не должна превышать  значений, установленных ГОСТ 8517-90  или технической документацией на прибор

8.3.2 Определение свободного хода и величины  арретирования контактных наконечников.

Свободный ход контактных наконечников измерительных устройств 2, 8 или 9 (рисунок 1) определяют  перемещением наконечников в пределах, ограниченных упорами. Для проверки хода арретирования контактные наконечники измерительных устройств настраивают по  базовым поверхностям 3 так, чтобы обеспечивалось нулевое показание  блока  4. С помощью органов управления блока обеспечивают арретирование контактных наконечников. Зазоры между контактными наконечниками и базовыми  поверхностями, соответствующие ходу арретирования, определяют с помощью мер длины концевых плоскопараллельных.

Величина свободного хода и величина арретирования контактных наконечников  должны быть не менее значений, указанных в ГОСТ 8517.

 

 1-г

Рисунок 1 –  Схемы поверки приборов

1 – столик; 2, 8, 9 – измерительное устройство; 3, 5 – концевая мера длины; 4 – электронный блок;   6 – измерительная головка; 7 – стойка.

а, г  – с двухконтактным измерительным устройством для валов; б – с двухконтактным измерительным устройством для отверстий; в – с одноконтактной головкой

8.3.3 Определение контактного усилия.

Контактное усилие одноконтактных  измерительных устройств (головок) проверяют на весах для статического взвешивания по ГОСТ 29329,  с помощью гирь или динамометра. Головку, подключенную к блоку, устанавливают в кронштейн стойки 7. Перемещают кронштейн до соприкосновения контактного наконечника с площадкой весов. Сообщая головке движение, следят за показаниями  блока 4. В момент достижения нулевого показания блока определяют значение контактного усилия по шкале весов.

Проверку контактного усилия двух и трехконтактных измерительных устройств (скоб) осуществляют с помощью набора гирь или  динамометра. Силу, прикладываемую к наконечнику по линии измерения, фиксируют при достижении близкого к нулю показания  блока.

Контактное усилие  должно соответствовать  значениям, указанным в ГОСТ 8517 или  в технической документации на прибор.

8.3.4 Определение параметров выходного аналогового сигнала постоянного тока и его погрешности.

Параметры выходного аналогового сигнала постоянного тока и его погрешности определяют с помощью средств, показанных на рисунке 1.

К аналоговому выходу блока 4  подключают цифровой вольтметр. В соответствии с установленным для конкретного прибора номинальным значением чувствительности выходного аналогового сигнала, выраженным в  В/мм (или в мВ/мкм), показания вольтметра приводят к эквивалентным единицам длины (перемещениям измерительных наконечников в мкм).

Погрешность выходного аналогового сигнала определяют разностью отсчетов перемещений наконечников проверяемых измерительных устройств 2, 8 или 9, отсчитываемых по показаниям  головки 6 и  приведенных к единицам длины, соответствующим отсчетам показаний по цифровому вольтметру.

Параметры выходного аналогового сигнала и его погрешность не должны превышать предельных значений, установленных  технической документацией на прибор.

8.3.5 Определение погрешности показаний и погрешности  срабатывания команд.

При определении погрешности показаний и погрешности  срабатываний команд используют схему поверки и средства, показанные на рисунке 1.

Электрическое питание к блоку  подводят через регулятор напряжения. Окончательную команду прибора настраивают вблизи нулевого показания  блока. Предварительные команды настраивают на срабатывание в точках, определяемых технической документацией на конкретную модель прибора.

Контактный наконечник поверяемого измерительного устройства  2, 8 или 9  приводят в соприкосновение с концевой мерой длины 3, установленной на подвижном столике 1 стойки 7. Второй контактный наконечник  устройств приводят в соприкосновение с концевой мерой длины 5, установленной на неподвижной опоре.

Плавным перемещением столика 1 стойки 7 обеспечивают одновременное перемещение наконечника измерительного устройства 2, 8 или 9 и  головки 6 так, чтобы происходило последовательное срабатывание предварительных, а затем окончательной команды. Столик перемещают в одном направлении для исключения зазоров в кинематическом механизме стойки от плюсовых показаний  блока 4 к нулю.

По головке 6 отмечают показание, при котором происходит срабатывание соответствующей команды прибора и достижение нулевого показания поверяемого прибора.

Всего для каждой команды и нулевого показания прибора проводят три серии испытаний по десять измерений (срабатываний команды): при номинальном, наибольшем и наименьшем предельных значениях напряжения питания (110; 121; 99) В или (220; 242; 198) В. Напряжение питания изменяют с помощью регулятора напряжения. Погрешность срабатывания каждой команды и погрешность показаний  определяется как наибольшая разность из тридцати отсчетов по  головке 6.

Погрешность показаний и погрешности срабатываний команд не должна превышать  нормированные пределы допустимой погрешности,  установленные ГОСТ 8517 или технической документацией на прибор.

8.3.6 Определение температурной погрешности

Температурную погрешность  определяют с помощью средств, применяемых для определения погрешности показаний  (рисунок 1).

В стойке закрепляют  измерительное устройство  2, 8 или 9, соединенное с блоком  4 прибора, и головку 6. К столику 1 стойки 7 подводят и фиксируют контактный наконечник измерительного устройства  2 таким образом, чтобы на дисплее блока 4 установилось показание, близкое к нулевому. Показания проверяемого прибора и головки 6 устанавливают на ноль. Вблизи зоны поверки устанавливают термометр с ценой деления 0,1 0С.

В течение 1 часа через каждые 10 минут снимают показания с блока 4 и с термометра.  Отклонения температуры не должны превышать 10С.

Температурная погрешность не должна превышать предельных значений, установленных  технической документацией на прибор.

 .12.4-1

Рисунок 2  Контрольная и фасонная оправки

   а – для поверки двухконтактных приборов; б – для поверки одноконтактных приборов

8.3.7 Определение погрешности алгебраического суммирования двух индуктивных преобразователей.

Погрешность показаний при алгебраическом суммировании перемещений двух контактных наконечников измерительного устройства (двух индуктивных преобразователей) определяют по схеме, показанных на рисунке 1г. Контактные наконечники измерительного устройства 2 и наконечник головки 6 вводят в соприкосновение с базовыми поверхностями столика 1. Каждый наконечник (преобразователь) измерительного устройства  настраивают на нулевое показание по  блоку 4. Переключают блок в режим суммирования и обеспечивают настройку на нулевое  показание  блока 4. Перемещениями столика 1 верхнему и нижнему наконечникам измерительного устройства одновременно сообщают равные перемещения в одном направлении. При этом расстояние между контактными наконечниками остается неизменным. Перемещения отсчитывают по головке 6. Показания блока 4 поверяемого прибора не должны изменяться. Погрешность показаний на заданных участках перемещений определяют по отклонению показаний блока  от  начальной (нулевой) настройки на диапазоне перемещения.

Погрешность показаний при алгебраическом суммировании  не должна превышать  нормированные пределы допустимой погрешности,   установленные  технической документацией на прибор.

8.3.8  Определение  смещения настройки нуля (окончательной команды).

Смещение настройки  определяют на обкатном стенде или центровом круглошлифовальном станке с применением контрольной и фасонной оправок (рисунок 2). Их номинальный диаметр должен примерно соответствовать среднему значению диапазона настройки прибора. Поверяемый прибор настраивают по контрольной оправке (рисунок 2),  вращающейся со скоростью  30–60 об/мин,  на нулевое показание блока 4 (рисунок 1).

Затем вместо контрольной оправки в центры стенда или станка устанавливают фасонную оправку (рисунок 2), приводят ее во вращение и проводят 200 циклов предварительной обкатки. За каждый цикл должны последовательно срабатывать все команды и перемещаться контактные наконечники поверяемой скобы в соответствии с циклом управления при обработке одной детали на станке.

После предварительной обкатки на стенд устанавливают контрольную оправку, приводят ее во вращение и фиксируют показания блока 4 при десятикратном подводе контактных наконечников к контрольной оправке.

Начальный уровень настройки перед поверочной обкаткой (Хн) определяется как среднее арифметическое значение серии 10 отсчетов Хi:

Хн = 1/10 ∑ Хi.                                  (1)                

Вместо контрольной оправки в центры устанавливают фасонную оправку, соответствующую целевому назначению прибора. Проводят поверочную обкатку до установленного в технической документации числа циклов срабатывания (например, 1500 циклов). Для приборов, работающих с арретированием контактных наконечников, предусматривают их периодическое арретирование в процессе обкатки.

По окончании поверочной обкатки вместо фасонной оправки устанавливают контрольную оправку и приводят ее во вращение. Фиксируют показания блока 4 при десятикратном подводе контактных наконечников к контрольной оправке.

Уровень настройки после обкатки к) определяют как среднее арифметическое значение серии из 10 отсчетов Хi, т.е.

Хк  = 1/10 ∑ Хi .                                  (2)

За смещение настройки прибора δсн принимают разность между средними арифметическими значениями до и после поверочной обкатки прибора:

                                             δсн= Хн  XK                              (3)                                                                                  

Погрешность смещения настройки не должна превышать  нормированные пределы допустимой погрешности по  ГОСТ 8517 или технической документацией на прибор.

8.4 Оформление протокола поверки

Результаты определения параметров и погрешностей   прибора оформляют в виде  протокола.  Форма протокола – произвольная

9  Оформление результатов измерений

Результаты поверки оформляются в виде свидетельства установленной формы с соответствующей записью в  паспорте на прибор и нанесением оттиска поверительного клейма по формам, установленным (4) и (5).

Библиография

(1)   ПР 50.2.006—94  Государственная система обеспечения единства измерений. «Порядок проведения поверки средств измерения»

(2)  ПР 50.2.007—2001  Государственная система обеспечения единства измерений. «Поверительное клеймо»

(3)  ПР 50.2.012—94  Государственная система обеспечения единства измерений.  Порядок аттестации поверителей средств измерений.

(4) ПР 50.2.017—95  Государственная система обеспечения единства измерений. «Положение о российской системе калибровки».

(5) “Правила технической эксплуатации электроустановок потребителем» и “Прави­лами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителем”,  МИНЭНЕРГО РФ, 2003 г.

Библиографические данные стандарта на приборы активного контроля

УДК                                                   ОКС 17.040.30                           ОКСУ

Ключевые слова:  преобразователи индуктивные,  нанометровый диапазон, прибор активного контроля, погрешность.

 

Генеральный директор

ОАО «НИИизмерения»                                          М.Г.Ковальский

 

Руководитель разработки

Зав.сектором                                                        М.И.Этингоф