Выбор СИ и вспомогательное оборудования

4.         Выбор СИ и вспомогательное оборудования

Измеритель тока – комбинированный прибор типа Ф4852.

Прибор предназначен для измерений среднего квадратического значения переменного напряжения, тока и активной мощности в цепях однофазного переменного тока, а также постоянного тока и напряжения постоянного тока.

По устойчивости к воздействию температуры и влажности окружающего воздуха прибор соответствует ГОСТ 12997—76 (группа 3а).

По устойчивости к механическим воздействиям и по защищенности от воздействия окружающей среды прибор относится к категории обыкновенных (ГОСТ 12997— 76).

Переменный ток в диапазоне от 5 до 10 А измеряется с помощью измерительного трансформатора типа И54М. Максимальное значение измеряемого переменного напряжения 500 В. При измерении мощности максимальное значение напряжения 300 В.

Основные технические характеристики комбинированного прибора приведены в табл.2 и ниже.

Таблица 2 – Основные характеристики комбинированного прибора Ф4852.

Поддиапазон измерений, мА	Входное сопротивление, Ом	Предел допускаемой основной погрешности δ, %	Время измерения, с
100	0,2		0,2

Время установления рабочего режима не более 30 мин. Время работы без калибровки не менее 8 ч. Время измерения не более 2 с.

Выбор и переключение диапазонов измерений ручной, при измерении постоянного и переменного напряжения ручной и дистанционный с помощью управляющих сигналов в двоично-десятичном коде.

Логической «1» соответствует напряжение от 2,4 до 5,25 В, логическому «0» — от О до 0,4 В.

Режимы работы прибора: ручной, автоматический внутренний и внешний от управляющих сигналов с периодом не менее 2 с амплитудой от 2,4 до 5,25 В при длительности не менее 5 мс.

Внешнее магнитное поле частотой 50 Гц напряженностью до 400 А/м и колебание напряжения питания в пределах от 187 до 242 В не вызывают дополнительных погрешностей измерений.

Прибор обеспечивает вывод информации о числовом значении измеряемого параметра в двоично-десятичном коде. Параметры этих сигналов аналогичны параметрам сигналов управления.

Питание прибора осуществляется от сети переменного тока частотой (50 + 1) Гц напряжением 220 В с допускаемым отклонением от + 10 до —15%. Потребляемая мощность не превышает 80 ВА.

Габаритные размеры прибора в стоечном варианте 520 х 160 х 396 мм, в настольном варианте 490 х 170 х 396 мм; масса 17 кг.

Наработка на отказ не менее 3000 ч. Средний срок службы не менее 6 лет.

Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений не превышает 0,5 δ при отклонении температуры окружающего воздуха от (20±2) ºС до любой температуры в пределах рабочих температур на каждые 10 К отклонения температуры и при отклонении напряжения питания от 220 В±2% до 220 В±10%.

,

.

Источник питания постоянного тока Б5-70.

Прибор предназначен для выдачи стабилизированных напряжений и токов различных уровней до 30 В, работает в режиме стабилизации напряжения и в режиме стабилизации тока, имеет цифровую индикацию уровня выходного напряжения и тока и возможность измерения внешнего постоянного напряжения до 100 В.

Погрешность установки контроля толщины проводящего рисунка ПП с учетом метрологических характеристик выбранных СИ:

;

 (м).

5. Расчет контрольных допусков, обеспечивающих при данной погрешности установки контроля нулевой риск потребителя

Для уменьшения вероятности ошибки второго рода Р_БГ (риска потребителя) необходимо ужесточение допуска, что приводит к увеличению вероятности ошибки первого рода Р_ГБ (увеличению доли брака), но бракование происходит относительно новых границ допуска:

м

Расчет условных вероятностей ошибок первого рода.

Расчет по результатам контроля проводится с помощью графического интегрирования условных плотностей вероятности годных и бракованных изделий. Плотность вероятности, функция распределения погрешности установки и плотности вероятности, годных и бракованных изделий, построенные по данным табл.4, имеют вид, показанный на рис.3

Таблица 4.

Q	Qк - Δ	Qк – Δ/2	Qк	Qк + Δ/2	Qк + Δ
	18,24 10-6	18,43 10-6	18,62 10-6	18,81 10-6	19 10-6
f(Q)	0,039	0,035	0,032	0,028	0,025
F(Q)	0	0,25	0,5	0,75	1
f∙F(Q)	0	0,009	0,016	0,021	0,025
1-F(Q)	1	0,75	0,5	0,25	0
f∙(1-F(Q))	0,039	0,026	0,016	0,007	0

Вероятность ошибки первого рода (доля фактически годных изделий, которые по результатам контроля признаны бракованными):

где  - условная плотность вероятности бракованных изделий;

 

где .

где .

.

Заключение

В первой части выполнен обзор методов измерения толщины гальванического покрытия. Далее в соответствии с выбранным методом разработана структурная схема установки, выбраны по справочникам и каталогам СИ и вспомогательное оборудование, удовлетворяющее требованиям. Рассчитана погрешность установки контроля с учетом метрологических характеристик выбранного оборудования. Разработана схема электрического подключения.

В заключение рассчитана условная вероятность ошибки первого рода:

Список литературы

1. Шлыков Г.П. Метрологическое обеспечение и контроль качества. Решение задач: учебное пособие. – Пенза: Изд-во ПГУ, 2003.

2. Измерения в промышленности: Справочник. В 3-х кн. Пер с нем. / Под ред. П. Профоса – М.: металлургия, 1990.

3. Справочник по электроизмерительным приборам./ Под ред. К.К. Илюнина.- М.: Энергоатомиздат,1983.

4.Вячеславов П.М., Шмелёва Н.М. Контроль электролитов и покрытий.-2-е изд.- Л.: Машиностроение, 1985г. (вып. 11).

5. Вансовская К.М. Гальванические покрытия: Учебное пособие для технолог. училищ.- Л.: Машиностроение, Ленингр. Отделение,1984г.

6. Мельников П.С. Справочник по гальванопокрытиям в машиностроении.- М.: Машиностроение,1979г.

7. ГОСТ 9.302-88 «Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Методы контроля».

Приложение А

 

Задание

 

1 Назначение

Установка предназначена для контроля толщины никелевого гальванического покрытия на латуни кулонометрическим методом по ГОСТ 9.302-88

2 Технические требования

2.1 Номинальное значение толщины покрытия, мкм 20

2.2 Среднеквадратическое отклонение толщины покрытия, мкм 2,5

2.3 Допускаемое значение толщины покрытия, мкм 15

2.4 Приведённая погрешность установки, % не более 5

2.5 Условия контроля соответствуют группе 1 по ГОСТ 22261-94 и представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Условия контроля 1 группы по ГОСТ 22261-94.

Температура окру-жающего воздуха, ºС	Относительная влажность воздуха,%	Атмосферное давление, кПа (мм.рт.ст.)	Атмосферное давление для электро измерительных приборов, кПа (мм.рт.ст.)	Напряжение питания СИ от сети переменного тока частотой 50 Гц, В
10-35	80 при 25 ºС	84-106,7 (630-800)	70-106,7 (537-800)	220±22