Калибровка силы

Калибровка силы сравнивает показание силоизмерительного прибора с эталонной силой, имеющей задокументированную прослеживаемость. Для машин испытания материалов это выполняется по ISO 7500-1, и машине присваивается класс точности.

Цель состоит в том, чтобы значения прочности, полученные из испытаний материалов, были достоверными. Ошибка в результате испытания на растяжение напрямую влияет на решение о приёмке материала.

• Универсальные испытательные машины на растяжение-сжатие
• Датчики нагрузки (load cell)
• Динамометры и силоизмерители
• Твердомеры (система приложения силы)
• Прессы и приборы для испытаний на сжатие
• Кольцевые динамометры и эталонные преобразователи

• Погрешность показаний: при увеличении и уменьшении силы
• Повторяемость и воспроизводимость
• Погрешность возврата в ноль
• Гистерезис (погрешность возврата)
• Разрешение
• Присвоение класса точности (ISO 7500-1: класс 0,5 / 1 / 2 и т. д.)

Межкалибровочный интервал не закреплён никаким стандартом, и общего правила вроде «раз в год» не существует. Интервал определяется совокупно: рекомендация изготовителя, частота и условия эксплуатации, критичность измерения, тенденция дрейфа по прежним результатам калибровки и, при наличии, требование нормативного акта. Методы описаны в ILAC-G24 / OIML D10. Правильный подход — начать с разумного интервала и затем удлинять или сокращать его по результатам: для стабильного прибора удлинять, для дрейфующего сокращать.

• ISO/IEC 17025
• ISO 7500-1 (машины для испытания материалов)
• ISO 376 (преобразователи для измерения силы)
• EN 12390-4 (машины для испытания бетона на сжатие)
• JCGM 100 (GUM — неопределённость)

• ISO/IEC 17025
• ISO 7500-1 (машины для испытания материалов)
• ISO 376 (преобразователи для измерения силы)
• EN 12390-4 (машины для испытания бетона на сжатие)
• JCGM 100 (GUM — неопределённость)

1. 1Приёмка прибора и первичный осмотрФизическое состояние прибора проверяется на износ и повреждения. У средств линейных измерений дополнительно контролируется чистота измерительных поверхностей.
2. 2Выдержка в условиях помещенияПрибор выдерживается до температуры лаборатории. В линейных измерениях разница температур напрямую переходит в погрешность через тепловое расширение материала.
3. 3Подготовка эталоновГотовятся гири, концевые меры, грузопоршневой манометр или эталонный преобразователь с документированной прослеживаемостью.
4. 4Предварительное нагружение и проверка нуляПри калибровке силы, момента и взвешивания прибор несколько раз нагружают до полной нагрузки и разгружают, после чего проверяют нуль.
5. 5Снятие показаний в точках измеренияВ точках, представляющих диапазон измерений, показания снимают при возрастании и убывании; так определяется гистерезис.
6. 6Измерения повторяемостиОдна и та же точка измеряется многократно; при калибровке весов дополнительно проверяется эксцентриситет (нагрузка вне центра).
7. 7Внесение поправокУчитываются поправки на ускорение свободного падения, выталкивающую силу воздуха и температуру; их игнорирование даёт существенное отклонение в прецизионных измерениях.
8. 8Неопределённость и свидетельствоСоставляется бюджет неопределённости, результаты вносятся в свидетельство; по запросу добавляется заявление о соответствии с решающим правилом.

Каждый результат калибровки приводится вместе с неопределённостью измерения; результат без неё неполон. Неопределённость бюджетируется по подходу GUM (JCGM 100): объединяются неопределённость эталона, повторяемость, разрешение, влияние среды и стабильность прибора. В свидетельстве указывается расширенная неопределённость с коэффициентом охвата (обычно k = 2) и приближённым уровнем доверия. Наименьшая заявляемая неопределённость ограничена калибровочными и измерительными возможностями (CMC) в области аккредитации; лучше заявлять нельзя.

• Неопределённость и дрейф эталонного преобразователя силы
• Влияние температуры и температурный коэффициент преобразователя
• Влияние внеосевой (боковой) нагрузки
• Повторяемость и гистерезис
• Разрешение прибора
• Жёсткость соединительных приспособлений

• Сведения о лаборатории и номер свидетельства
• Заказчик и идентификация калиброванного прибора: марка, модель, заводской номер
• Дата калибровки и дата выдачи свидетельства
• Применённый метод калибровки или ссылка на процедуру
• Использованные эталоны и сведения о прослеживаемости
• Условия среды при калибровке (температура, влажность и, при необходимости, давление)
• Точки измерения, эталонные значения и показания прибора
• Рассчитанные отклонения
• Расширенная неопределённость измерения и коэффициент охвата
• Персонал, выполнивший и утвердивший калибровку
• Калиброванный диапазон и направление силы (растяжение/сжатие)
• Присвоенный класс точности (если применялся ISO 7500-1)
• Использованные соединительные приспособления
• В каком положении колонны/траверсы машины проводилось измерение

Свидетельство о калибровке НЕ является сертификатом соответствия. Калибровка измеряет и фиксирует отклонение прибора; она не устраняет его и не утверждает, что прибор «верен». Чтобы решить вопрос о пригодности к применению, необходимо задать допуск (критерий приёмки) — и его устанавливает пользователь, а не лаборатория. Если требуется заявление о соответствии, ISO/IEC 17025 п. 7.8.6 требует заранее согласовать РЕШАЮЩЕЕ ПРАВИЛО, определяющее учёт неопределённости в решении; заявление без учёта неопределённости вводит в заблуждение. Кроме того, свидетельство отражает состояние НА МОМЕНТ калибровки: последующая эксплуатация, перевозка или удар могут его изменить, и свидетельство этого не охватывает. Если на нём указана дата следующей калибровки, это не решение лаборатории, а напоминание согласно интервалу, названному заказчиком.

Калибровка выполняется по ISO/IEC 17025; стандарт требует технической компетентности, беспристрастности и метрологической прослеживаемости лаборатории. Аккредитация предоставляется по МЕТОДАМ и ДИАПАЗОНАМ: величина или диапазон, отсутствующие в приложении к области аккредитации, не аккредитованы, и свидетельство со знаком аккредитации для такого измерения не выдаётся. В области аккредитации также указана наименьшая достижимая неопределённость (CMC); заявлять лучше нельзя. EUROLAB имеет международно признанную аккредитацию по ISO/IEC 17025 от органов — подписантов соглашения ILAC; возможность калибровки вашего прибора в аккредитованной области письменно подтверждается на этапе предложения.

• Калибровка давления
• Калибровка массы
• Калибровка весов
• Калибровка крутящего момента
• Калибровка линейных величин