Разработка методики и стенда для испытаний счётчика воды

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Поволжский государственный университет сервиса

Кафедра: Управление качеством и технологии в сервисе

КУРСОВАЯ работа

по дисциплине: Методы и средства измерений, испытаний и контроля

на тему: Разработка методики и стенда для испытаний счётчика воды



1. Наименование и область применения проектируемого объекта

1.1 Наименование проектируемого объекта

Методика проведения заводских аттестационных испытаний счётчика воды на определение относительной погрешности (испытания ускоренные). Код ГРНТИ 59.37.33.

Краткая характеристика области (отрасли) и условий применения:

Методика испытаний может применяться на любых предприятиях, занимающихся производством или непосредственно контролем качества бытовых счетчиков воды.

1.2 Основание для разработки

Перечень документов, на основании которых создается система:

Задание на проектирование по дисциплине «Методы и средства измерений, испытаний и контроля».

1.3 Цель и технико-экономическое обоснование разработки

Предназначение объекта:

проведение аттестационных ускоренных испытаний на определение относительной погрешности счётчиков воды в нормальных условиях. Наличие отечественных и зарубежных аналогов: рассматриваемая методика аттестационных испытаний имеет отечественные аналоги.

Предполагаемая потребность в данных объектах у потребителей.

Рассматриваемая методика разрабатывается для испытательных лабораторий с целью определения относительной погрешности в нормальных условиях.



1.4 Источники разработки

ГОСТ Р 50601-93. Счетчики питьевой воды крыльчатые. Общие технические условия.

МП 4213-200-18151455-2001.

Счётчики холодной и горячей воды ВСХ, ВСХд, ВСГ, ВСГд, ВСТ.

МИ 2985-2006.

Счетчики холодной и горячей воды. Типовая методика испытаний на воздействие внешних магнитных полей.

1.5 Этапы разработки

Этапы разработки представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Этапы разработки проектируемого объекта и планируемые сроки их выполнения:

№ поз.	Наименование разделов	Сроки
		Начала	Окончания
1	2	3	4
1	Изучение объекта исследования.
2	Разработка технического задания на методику.
3	Проектирование и создание методики.
4	Разработка технических условий на методику.
5	Контрольная оценка экспертом

1.6 Технические требования к объекту

Показатель назначения - определение относительной погрешности в нормальных условиях.

Показатели надежности:

- методика должна обеспечивать получение информации о техническом ресурсе испытываемого объекта R₀=0,99;

- Ошибка первого рода по измерениям не должна превышать P(б)=0,05.

- Ошибка второго рода по измерениям не должна превышать P(в)=0,05.

- Срок пересмотра разрабатываемой методики должен быть не более 5-ти лет.

Показатели безопасности:

Методика должна соответствовать ГОСТ 12.2.003-91 «Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности», ГОСТ 12.0.005-84 «Система стандартов безопасности труда. Метрологическое обеспечение в области безопасности труда. Основные положения».

Показатели экологичности:

Методика испытаний не несет вред окружающей среде.

Показатели эргономичности:

- Методика должна соответствовать эргономическим требованиям к организации работы оператора согласно ГОСТ 26387-84 Система "человек-машина".

Термины и определения и ГОСТ 12.2.032-78 (2001) ССБТ. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования.

- Показатели экономичности:

Экономичности методики проведения испытаний можно рассчитать следующим образом, по формуле, как стоимость работы персонала:

=

S - стоимость одного часа рабочего, проводящего метод испытания;

h - количество рабочих часов в смену;

d - количество рабочих дней.

Рассчитаем экономичность методики исходя из того, что ставка одного часа рабочего равна 70 руб., смена длится 8 часов, а количество рабочих дней - 2, исходя данных по этапам разработки.

Таким образом, стоимость методики проведения испытаний составляет 1 220 рублей.



2. Методика проведения испытаний счётчика воды

2.1 Наименование и область применения

1.1 Наименование: Методика проведения заводских аттестационных испытаний счетчика воды на определение относительной погрешности в нормальных условиях.

Код ГРНТИ 59.37.33.

Область применения: Рекомендации настоящей методики распространяются на проведение заводских аттестационных испытаний счетчика воды на определение относительной погрешности в нормальных условиях.

2.2 Объект испытаний

Наименование: Бытовой счетчик горячей воды СГВ-15, антимагнитный.

Область применения:

Для измерения объема горячей питьевой воды, протекающей по трубопроводу при температуре от +5°С до +90°С и давлении не более 1,0 МПа (10кгс/см2).

2.3 Цель испытаний

Определение относительной погрешности счётчиков воды в нормальных условиях.

Анализ полученных данных.

Сравнение их с установленным нормативом сроком службы изделия.



2.4 Нормативные ссылки

ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности.

ГОСТ Р 50601-93 Счетчики питьевой воды крыльчатые. Общие технические условия.

СанПиН 2.1.4.1074-01 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения.

ВИАД 2.833.002 ТУ Счетчики холодной воды СХВ (СХВ-15, СХВ-15Д, СХВ-20, СХВ-20Д) и счетчики горячей воды СГВ (СГВ-15, СГВ-15Д, СГВ-20, СГВ-20Д). Технические условия.

2.5 Условия испытаний

Метод испытания: испытания проводят в следующих условиях: вода по СанПиН 2.1.4.1074-01 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения;

- температура воды должна находится в пределах 20±5 °С;

- температура окружающего воздуха от 5 до 30 °С;

- относительная влажность воздуха от 30 до 80 %;

- атмосферное давление от 84 до 107,6 кПа;

- отсутствие вибрации, тряски и ударов, влияющих на работу счетчика.

Допускаются отклонения от заданных условий проведения испытаний, если на предприятии разработан другой метод проведения испытаний. Для проведения испытания счетчик следует установить на стенде. Стенд должен быть не менее, чем на 0,3 м выше уровня пола. Испытания следует проводить в помещении, температура которого поддерживается на постоянном уровне с отклонением от заданной не более ± 1,0 ?C. Счетчик должен предварительно проработать в течение соответствующего времени, но не менее 24 ч. Процедура испытаний: испытания проводят на поверочном расходомерном стенде. Относительную погрешность счетчика в процентах для каждого испытательного расхода определяют по формуле:

(2)

Где:

Vobp - объем воды, измеренный эталонной мерой вместимости;

Vc - объем воды, измеренный испытуемым счетчиком, который может быть определен: или по показаниям индикаторного устройства по формуле:

(3)

Где V2 и V1 - показания отсчетного устройства в конце и в начале измерений, соответственно; или с помощью оптического узла съема сигнала и счетчика импульсов по формуле:

(4)

Где:

К - коэффициент преобразования, м3/имп;

N - число импульсов, зарегистрированных счетчиком импульсов, имп.

Значения поверочных расходов для счетчиков воды приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Значения поверочных расходов для счетчиков воды:

Диаметр условного прохода, мм	Поверочный расход, м3/ч
	1 (номинальный)	2 (переходный)	3 (минимальный)
	Qnom	Предельное отклонение	Qt	Предельное отклонение	Qmin	Предельное отклонение
15	1,5	±0,15	0,15	±0,015	0,06	±0,006
20	2,5	±0,25	0,25	±0,025	0,10	±0,010
25	3,5	±0,35	0,35	±0,035	0,14	±0,014
32	6,0	±0,60	0,60	±0,060	0,24	±0,024
40	10,0	±1,0	1,00	±0,100	0,40	±0,040
50	15,0	±1,5	1,50	±0,150	0,60	±0,060

Счетчики считаются выдержавшими испытания, если его относительная погрешность находиться в пределах ±5 % при Q min (минимальном) и ±2 % при Qt и Q nom (переходном и номинальном) расходах.

2.6 Программа проведения испытаний

Данная методика устанавливает следующие виды испытаний:

1 по характеру оценок: точечная оценка

2 по плану организации проведения испытаний:

NU (z,T) - проводится испытание N объектов (для заводских испытаний,

N = устанавливается в зависимости от числа произведенной продукции), отказавшие объекты не восстанавливают и не заменяют, объект испытывают в течение наработки на отказ или наработки заданного времени T.

Испытание проводится не менее 24 часов.

3 по рабочим условиям проведения испытаний: испытания проводятся в нормальных условиях.

4 по характеру получения информации: накопление эксплуатационных отказов.

5 по методам получения результатов испытания: расчетно-экспериментальные.

На начальном этапе должны проводиться нормальные испытания, если уполномоченной стороной не оговорено иное.

Нормальные, усиленные или ослабленные испытания продолжают без изменения на последовательных партиях до тех пор, пока не будут выполнены переключения. Процедуры переключения применяют для каждого класса несоответствий или несоответствующих единиц продукции отдельно.

Нормальные испытания партии переключают на усиленные в том случае, если две из пяти последовательные партии не прошли испытания. Усиленные испытания переключают на нормальные в том случае, если пять последовательных партий были приняты с первого предъявления.

Нормальные испытания переключают на ослабленные, если производство находится в установившемся режиме и ослабленные испытания уполномоченная сторона рассматривает как предпочтительные.

Ослабленные испытания переключают на нормальные, если партия не прошла приемку, производство становится неустойчивым или приостанавливается, возникли условия, оправдывающие возвращение к нормальным испытаниям.

Переключение осуществляют по схеме, представленной рисунком 3 и в таблице 3.

Рисунок - Схема правил переключения:

Таблица 3 - Выборочный план:

№ партии	Объем партии N	Код объема выборки	Объем выборки n	Данный Ac	Значение счетчика приемок (до контроля)	Применяемый Ас	Несоответствующие единицы продукции	Приемка / браковка партии	Счетчик приемки (после контроля)	Счетчик переключений	Будущее действие
1	180	G	32	Ѕ	5	0	0	A	5	2	Нормальный контроль
2	200	G	32	Ѕ	10	1	1	A	0	4	Нормальный контроль
3	250	G	32	Ѕ	5	0	1	R	0	0	Нормальный контроль
4	450	H	50	1	7	1	1	A	0	2	Нормальный контроль
5	300	H	50	1	7	1	1	A	0	4	Нормальный контроль
6	80	E	13	0	0	0	1	R	0	0	Переключение на усиленный контроль
7	800	J	80	1	7	1	1	A	0	-	Усиленный контроль
8	300	H	50	Ѕ	5	0	0	A	5	-	Усиленный контроль
9	100	F	20	0	5	0	0	A	12	-	Усиленный контроль
10	600	J	80	1	12	1	0	A	0	-	Усиленный контроль
11	200	G	32	1/3	15	1	1	A	5	-	Восстановление нормального контроля
12	250	G	32	Ѕ	5	0	0	A	0	2	Нормальный контроль
13	600	J	80	2	12	2	1	A	0	5	Нормальный контроль
14	80	E	13	0	0	0	0	A	5	7	Нормальный контроль
15	200	G	32	Ѕ	5	0	0	A	12	9	Нормальный контроль
16	500	H	50	1	12	1	0	A	15	11	Нормальный контроль
17	100	F	20	1/3	15	1	0	A	18	13	Нормальный контроль
18	120	F	20	1/3	18	1	0	A	18	15	Нормальный контроль
19	85	E	13	0	18	0	0	A	0	17	Нормальный контроль
20	300	H	50	1	25	1	1	A	7	19	Нормальный контроль
21	500	H	50	1	7	1	0	А	0	21	Нормальный контроль
22	700	J	80	2	14	2	1	А	7	24	Нормальный контроль
23	600	J	80	2	7	2	0	А	0	27	Нормальный контроль
24	550	J	80	2	14	2	0	А	5	30	Переключение на ослабленный контроль
25	400	H	20	Ѕ	5	0	0	А	0		Ослабленный контроль

2.7 Расчет эффективности испытаний

Эффективность испытаний рассчитывается по формуле:

(5)

Данная методика испытаний проводится на специально проектируемом устройстве.

2.8 Расчет плана испытаний

Число объектов испытаний - N при плане для оценки средней наработке до отказа среднего ресурса: нормальное распределение рассчитывается по средствам формулы:

(6)

Где:

- квантиль t-распределения (Стьюдента) с числом степеней свободы , соответствующих доверительной вероятности q.



3. Требования безопасности

Разрабатываемый продукт (методика испытаний) является объектом интеллектуальной собственности и является виртуальным продуктом, зафиксированным на бумажном носителе, и поэтому не может представлять материальную угрозу для человека и других объектов. Исключение составляют материалы, на которых зафиксирован сам продукт.

Требования безопасности установлены для бумажных носителей, так как использование других материалов для фиксирования информации не предусмотрено самим продуктом и является не целесообразным.

Требования электробезопасности - материал, на котором зафиксирован продукт - бумага не представляет электроопасности.

Требования пожарной безопасности - материал, на котором зафиксирован продукт - бумага не представляет пожароопасности.

Требования взрывобезопасности - нет.

Требования радиационной безопасности - уровень радиации бумаги или любого другого носителя, на котором зафиксирована методика, не превышает установленных законом норм, согласно документам «Нормы радиационной безопасности» (НРБ-99) СП 2.6.1. 758-99 и «Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности» (ОСПОРБ-99) СП 2.6.1. 799-99.

Требования безопасности от воздействия химических и загрязняющих веществ - носитель, на котором зафиксирована методика, не состоит из химически опасных и загрязняющих веществ. Требования к составу бумаги и чернил установлены в «Распоряжение правительства УР от 14.12.2004 N 1314-Р об установлении норм химически опасных, пожароопасных, взрывоопасных веществ, обращающимися на территории Российской Федерации». Требования по удалению и утилизации установлены в ГОСТ Р 12.1.052-97 УДК 658.382.3:006.354. «Информация о безопасности утилизации веществ и материалов». Сведения о способности материала, вещества к образованию токсичных, пожаро- и взрывоопасных соединений. Бумага и чернила не превышают нормы токсичности, установленные в технических условиях на бумажную продукцию ТУ-2213-003-17955654-05.



4. Требования охраны окружающей среды

Применяемые материалы не оказывают вредного влияния на окружающую среду во время срока действия документации, а утилизация производится в соответствии с ГОСТ Р 12.1.052-97 УДК 658.382.3:006.354. «Информация о безопасности утилизации веществ и материалов».



5. Правила приемки

Контроль продукта проводится непосредственно с момента предъявления продукта заказчику в течение 14 календарных дней.

Предъявление продукта производится на бумажном носителе непосредственно разработчиком.

Приёмка осуществляется при соответствии методики всем оговоренным и зафиксированным требованиям заказчика в техническом задании, при наличии всех подписей и соблюдении требований оформления в соответствии с ГОСТ 7.32-2000.

Продукт представляется заказчику в количестве одного экземпляра.

При приёмке методики разработчику необходимо предъявить технические требования к продукту, техническое задание, технические условия.

5.1 Методы контроля

В ходе контроля методика проверяется на выполнение следующих аспектов:

Соответствие требованиям стандартов ЕСКД, стандартов по оформлению;

Соответствие методики ТЗ, ТУ;



6. Транспортирование и хранение

Транспортирование методики при необходимости может проводится в любом виде транспорта.

Транспортирование не требует специальных контейнеров и может производится в любых папках, файлах, пакетах, либо сумках, пригодных для перевозки бумаги и электронных носителей.

Документация при перевозке не должна подвергаться механическим, химическим, огневым, радиационным или каким - либо другим воздействиям, влекущим за собой разрушение бумажного носителя, как со стороны человека, так и внешней среды.



7. Гарантии изготовителя

Разработчик гарантирует соответствие системы всем требованиям настоящих технических условий при соблюдении условий транспортирования, хранения и эксплуатации.

Случаи, когда гарантия не распространяется:

- несоблюдение условий эксплуатации или ошибочные действия потребителя;

- стихийные бедствия (молния, пожар и т.п.), а также другие причины, находящиеся вне контроля разработчика;

- внесение изменений неуполномоченными лицами.

Настоящая гарантия предоставляется изготовителем в дополнение к правилам потребителя, установленным действующим законодательством, и ни в коей мере не ограничивает их.



Заключение

В рамках работы были предложены методика проведения испытаний, счётчиков воды.

Данная методика испытаний является уникальной, поскольку не имеет аналогов.

Эффективность данной предлагаемой методики с точки зрения принятия решения о годности испытуемого объекта составляет 0,97.

Список используемых источников

1. ГОСТ 50601-93. Счетчики питьевой воды крыльчатые. Общие технические условия.

2. ГОСТ 12.2.003-91. Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности.

3. ГОСТ 12.0.005-84. Система стандартов безопасности труда. Метрологическое обеспечение в области безопасности труда. Основные положения.

4. ГОСТ 12.1.019-79. ССБТ Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты.

5. ГОСТ 12.1.030-81. Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление.

6. ГОСТ 26387-84. Система "человек-машина". Термины и определения» и ГОСТ 12.2.032-78. (2001) ССБТ. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования.

7. ГОСТ 22269-76. Система "Человек-машина". Рабочее место оператора. Взаимное расположение элементов рабочего места. Общие эргономические требования.

8. ГОСТ 22902-78. Система "человек-машина". Отсчетные устройства индикаторов визуальных. Общие эргономические требования.

9. ГОСТ 2.770-68. Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические в схемах. Элементы кинематики.

10. ГОСТ 2.729-68. Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические в схемах. Приборы электроизмерительные.

11. СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения.

12. ВИАД 2.833.002 ТУ. Счетчики холодной воды СХВ (СХВ-15, СХВ-15Д, СХВ-20, СХВ-20Д) и счетчики горячей воды СГВ (СГВ-15, СГВ-15Д, СГВ-20, СГВ-20Д). Технические условия.

13. МП 4213-200-18151455-2001. Счётчики холодной и горячей воды ВСХ, ВСХд, ВСГ, ВСГд, ВСТ. аттестационный счётчик вода

14. МИ 2985-2006. Счетчики холодной и горячей воды. Типовая методика испытаний на воздействие внешних магнитных полей.

Размещено на Allbest.ru