Способ поверки электроизмерительного прибора Российский патент 2024 года по МПК G01R35/00 

Изобретение относится к области поверки и калибровки электроизмерительных приборов (средств измерений электрических величин).

Известны способы поверки и калибровки электроизмерительных приборов, в которых передача единицы величины от рабочего эталона (РЭ) поверяемому (калибруемому) СИ осуществляется путем непосредственного подключения РЭ к поверяемому (калибруемому) СИ. Операция непосредственного подключения РЭ к поверяемому (калибруемому) СИ является базовой для всех традиционных способов поверки (калибровки) электроизмерительных приборов и реализована в типовых и индивидуальных методиках их поверки (калибровки).

Например, методика поверки вольтметра универсального цифрового быстродействующего В7-43, представленная в его инструкции по эксплуатации (Тг2.710.026 ИЭ, рис. 6.1-6.7), предусматривает подключение РЭ через непосредственное соединение с вольтметром соответствующими кабельными линиями.

Такая поверка имеет следующие недостатки:

- необходимо либо изъять поверяемое СИ с места его эксплуатации и выполнить операции поверки в специальной поверочной или калибровочной лаборатории, имеющей необходимые РЭ и квалифицированных поверителей СИ, либо установить РЭ в непосредственной близости от поверяемого СИ и соединить их между собой соответствующими кабелями;

- требуются определенные затраты времени и средств на организацию поверки.

Известны способы дистанционной калибровки, которые являются определенной разновидностью способов бездемонтажной поверки для оценки текущих значений метрологических характеристик СИ [1. Т.К. Толочко и др. Дистанционная калибровка средств измерений // Доклады БГУИР. 2008. №1(31)], [2. Т.К. Зезюлина и др. Разработка и внедрение метода дистанционной калибровки в аккредитованных лабораториях // Доклады БГУИР. 2010. №2(48)], [3. Величко О.Н. и др. Организация дистанционной калибровки средств измерений электрических величин // Известия Томского политехнического университета. 2014. т.324. №5], [4. Л.И.Худоногова. Разработка системы для дистанционной калибровки средств измерений на основе использования технологических возможностей программной среды LAB VIEW // Вестник науки Сибири. 2013. №4(10)], которые с некоторыми различиями описывают блок-схему калибровки на основе обмена командами и измерительной информацией между субъектами реализации процедур калибровки по телекоммуникационному каналу связи с использованием персональных компьютеров со специальным программным обеспечением (СПО).

Наиболее близким по сущности к предлагаемому изобретению является способ [4], в котором дистанционная калибровка мультиметра N1 PXI-4072 реализуется на основе «клиент-серверной» архитектуры и который выбран в качестве прототипа.

Недостатками известного способа, выбранного в качестве прототипа, являются:

- реализация способа предусматривает наличие дополнительного оборудования в виде персональных компьютеров со специализированным программным обеспечением (СПО), устанавливаемых как на стороне «клиента» (калибруемого СИ), так и на стороне «сервера» (РЭ);

- связь между «клиентом» и «сервером» осуществляется по общепользовательской сети Internet.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является обеспечение поверки электроизмерительных приборов с исключением присущих существующим способам поверки и способам дистанционной калибровки недостатков.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, состоит в передаче единицы величины от РЭ поверяемому СИ с максимальным упрощением процедуры поверки за счет отказа от использования дополнительного оборудования и помехонеустойчивых общепользовательских каналов связи.

Указанный технический результат достигается тем, что заявляемый Способ поверки электроизмерительного прибора с помощью передачи оператором (поверителем) эталонных сигналов единицы величины (ЭСЕВ) от рабочего эталона (РЭ), расположенного на расстоянии от поверяемого средства измерений (СИ), отличающееся тем, что ЭСЕВ, предварительно записанные в оцифрованном виде на носитель информации, подключенный к выделенному входу поверяемого СИ, после цифроаналогового преобразования подаются на электрическую схему СИ для проверки, с использованием встроенного в поверяемое СИ программного обеспечения соответствия его нормированных метрологических характеристик установленным требованиям с автоматическим оформлением результатов поверки, которые в оцифрованном в поверяемом СИ виде направляются поверителю для принятия решения по результатам проведенной поверки СИ.

На фиг. 1 изображена блок-схема реализации заявляемого способа, где: 1 - РЭ; 2 - носитель оцифрованных ЭСЕВ; 3 - поверитель; 4 - поверяемое (калибруемое) СИ; 5 - разъем для подключения носителя ЭСЕВ; 6 - встроенный в СИ цифроаналоговый преобразователь (ЦАП); 7 - электрическая схема СИ; 8 -аналого-цифровой преобразователь (АЦП); 9 - оцифрованный протокол поверки.

Алгоритм осуществления заявляемого способа, представлен на фиг. 2.

Воспроизводимый РЭ эталонный сигнал единицы величины (ЭСЕВ) должен быть оцифрован во всем рабочем диапазоне амплитуд и частот РЭ и записан на специальный носитель информации с указанием соответствующих контрольных сумм. Далее, функции РЭ в части хранения и воспроизведения единицы величины выполняет указанный носитель информации.

Носитель ЭСЕВ либо поступает в базу данных метрологической службы организации, эксплуатирующей СИ, подлежащие поверке (калибровке), либо включается в комплект документации СИ в качестве приложения к методике поверки (калибровки).

При необходимости выполнения поверки (калибровки) оператор, после проверки носителя ЭСЕВ на отсутствие несанкционированных воздействий (проверки контрольных сумм записанных файлов), подключает его к выделенному для этой цели разъему на корпусе поверяемого (калибруемого) СИ.

Полученные СИ оцифрованные ЭСЕВ преобразуются схемой ЦАП СИ в аналоговые сигналы и подаются в его схему измерений. При этом, программное обеспечение СИ обрабатывает выполняемые измерения строго в соответствии с операциями утвержденной для данного СИ методики поверки (калибровки).

Погрешность заявленного способа, реализующего передачу единицы величины поверяемому (калибруемому) СИ, определяется погрешностью воспроизведения ЭСЕВ рабочим эталоном, а также погрешностями его аналого-цифрового преобразования при оцифровке сигнала и цифроаналогового преобразования при передаче этого сигнала на измерительную схему СИ.

Носитель ЭСЕВ сопровождается паспортом, в котором указываются: контрольные суммы файлов сигналов; погрешность воспроизведения ЭСЕВ с учетом его аналого-цифрового преобразования (при записи на носитель); требования к встроенному в электроизмерительный прибор ЦАП по разрядности; суммарная погрешность ЭСЕВ с учетом погрешности его цифроаналогового преобразования при условии, что ЦАП удовлетворяет требованиям по разрядности.

Полученные при поверке (калибровке) результаты измерений оформляются с помощью программного обеспечения СИ в виде протокола, который автоматически оцифровывается и передается поверителю в удобном виде, который проверяет результаты поверки (калибровки) и принимает соответствующее решение.

Таким образом, предлагаемая технология поверки (калибровки) позволяет устранить, или свести к минимуму, недостатки существующей процедуры без-демонтажной (дистанционной) калибровки, упростить ее блок-схему, связанную с привлечением дополнительного оборудования и помехонеустойчивых общепользовательских каналов связи, а также дополнительно решить задачу поверки (калибровки) без непосредственного подключения РЭ к поверяемому (калибруемому) СИ.

При этом поверочные органы получают следующие преимущества в организации своей деятельности:

- требования к квалификации поверителя (оператора РЭ) значительно упрощаются;

- отсутствует необходимость физического наличия в поверочном органе определенных типов РЭ, т.к. достаточно иметь банк актуализированных и защищенных носителей оцифрованных ЭСЕВ во всем их динамическом (амплитудном и частотном) диапазоне;

- время выполнения операций поверки минимизируется за счет автоматизации процедур, предусмотренных методикой поверки (калибровки) встроенным в СИ программным обеспечением (специальный режим работы СИ - «Поверка (калибровка)».

Изобретение относится к области поверки электроизмерительных приборов. Способ поверки электроизмерительного прибора с помощью передачи оператором (поверителем) эталонных сигналов единицы величины (ЭСЕВ) от рабочего эталона (РЭ), расположенного на расстоянии от поверяемого средства измерений (СИ) заключается в том, что ЭСЕВ, предварительно записанные в оцифрованном виде на носитель информации, подключенный к выделенному входу поверяемого СИ, после цифроаналогового преобразования подаются на электрическую схему СИ для проверки, с использованием встроенного в поверяемое СИ программного обеспечения соответствия его нормированных метрологических характеристик установленным требованиям с автоматическим оформлением результатов поверки, которые в оцифрованном в поверяемом СИ виде направляются поверителю для принятия решения по результатам проведенной поверки СИ. Технический результат состоит в передаче единицы величины от РЭ поверяемому СИ с максимальным упрощением процедуры поверки за счет отказа от использования дополнительного оборудования и помехонеустойчивых общепользовательских каналов связи. 2 ил.

Способ поверки электроизмерительного прибора с помощью передачи оператором (поверителем) эталонных сигналов единицы величины (ЭСЕВ) от рабочего эталона (РЭ), расположенного на расстоянии от поверяемого средства измерений (СИ), отличающееся тем, что ЭСЕВ, предварительно записанные в оцифрованном виде на носитель информации, подключенный к выделенному входу поверяемого СИ, после цифроаналогового преобразования подаются на электрическую схему СИ для проверки, с использованием встроенного в поверяемое СИ программного обеспечения соответствия его нормированных метрологических характеристик установленным требованиям с автоматическим оформлением результатов поверки, которые в оцифрованном в поверяемом СИ виде направляются поверителю для принятия решения по результатам проведенной поверки СИ.