دليل معايرة الدينامومتر: عزم الدوران, سرعة, التحقق من القوة والدقة

بواسطة فريق هندسة EconoTest · الشركة المصنعة لمنصة الاختبار, شنغهاي

لماذا تعتبر معايرة الدينامومتر مهمة؟

مقياس الدينامومتر هو 2% انخفاض قراءة عزم الدوران يجعل كل محرك يختبره يظهر 2% أكثر كفاءة مما هو عليه في الواقع. على مدى إنتاج 10,000 وحدات, أن الخطأ المنهجي يسبب عيوب هروب, تضخم تقييمات الكفاءة على أوراق المواصفات, وحالات عدم المطابقة المحتملة لإصدار الشهادات. المعايرة ليست متطلبًا بيروقراطيًا للجودة - فهي أساس كل رقم ينتجه مقعد الاختبار الخاص بك.

يغطي هذا الدليل إجراءات المعايرة لقنوات القياس الأولية الأربعة على طاولة اختبار المحرك: عزم الدوران, السرعة/الزاوية, قوة, ودرجة الحرارة.

معايرة عزم الدوران

طريقة الوزن الميت

الطريقة الوحيدة التي يمكن تتبعها لمعايرة عزم الدوران هي التحميل بالوزن الساكن عبر ذراع دقيقة. ذراع معايرة بطول معروف بدقة (ل, بالمتر) يتم توصيله بعمود محول عزم الدوران. الجماهير المرجعية المعتمدة (م, بالكيلو جرام) يتم تعليقها من نهاية الذراع. عزم الدوران المرجعي هو T_ref = m × g_local × L, حيث g_local هو تسارع الجاذبية في موقع مختبرك (ليس المعيار 9.80665 م/ث² - استخدم القيمة المحلية الخاصة بك, متاح من معاهد القياس الوطنية).

يجب أن تغطي نقاط المعايرة على الأقل 5 تصاعدي و 5 نقاط تحميل تنازلية عبر النطاق الكامل لمحول الطاقة. التباطؤ بين القراءات الصاعدة والتنازلية, والتكرار عبر ثلاث عمليات معايرة, يجب أن يفي كلاهما بمواصفات فئة الدقة. لفئة 0.1 محول (±0.1% FS), التباطؤ مقبول <0.05% FS والتكرار هو <0.05% خ.س.

في الموقع مقابل معايرة المختبر

معايرة المختبر (إزالة محول الطاقة والمعايرة على جهاز معايرة عزم الدوران) يحقق أعلى دقة ولكنه يتطلب التوقف. المعايرة في الموقع (تطبيق عزم الدوران المرجعي على محول الطاقة أثناء تثبيته في طاولة الاختبار) أسرع ولكنه يقدم عدم يقين إضافيًا من اختلال الاقتران والأحمال الجانبية. لمقاعد الإنتاج حيث يكون ±0.5% FS مقبولاً, المعايرة في الموقع كل 6 أشهر هو المعيار. ر&يجب أن تستخدم المقاعد D التي تتطلب ± 0.1% FS معايرة المختبر مع إزالة محول الطاقة.

أخطاء معايرة عزم الدوران الشائعة

• خطأ في استواء الذراع: يقدم ميل ذراع المعايرة بمقدار 1 درجة كوس(1°) ≈ 0.015% خطأ - صغير ولكنه مهم في الفصل 0.1
• لم يتم تصحيح الجاذبية المحلية: ز يختلف من 9.764 م/ث² (خط الاستواء) ل 9.832 م/ث² (أقطاب); قد تكون هناك حاجة إلى تصحيح ±0.35%
• انتهت صلاحية الشهادة الجماعية: تتطلب الكتل المرجعية إعادة التصديق كل 2-3 سنوات; الجماهير غير المعتمدة تبطل سلسلة المعايرة
• صفر تعويض الانجراف: قم دائمًا بإعادة صفر محول الطاقة عند درجة حرارة التشغيل قبل تطبيق الأحمال المرجعية; التغيرات في درجات الحرارة تسبب انجراف صفر في محولات قياس الضغط

معايرة السرعة والموضع الزاوي

يستخدم قياس السرعة في مقاييس القوة جهاز تشفير العمود (عادة 1024-60000 نبضة لكل ثورة) وعداد التردد. يقوم إجراء المعايرة بمقارنة قراءات سرعة مقياس القوة مع مقياس سرعة الدوران المرجعي الذي يمكن تتبعه وفقًا لمعايير التردد. إجراء:

1. قم بتشغيل الدينامومتر (لا يوجد محرك تحت الاختبار) عند 5-10 نقاط ضبط للسرعة الثابتة من 10% ل 100% بالسرعة القصوى
2. قارن السرعة المعروضة بمقياس سرعة الدوران المرجعي الذي تمت معايرته (دقة ±0.005% أو أفضل) في كل نقطة
3. احسب الإزاحة المنهجية عند كل نقطة وقم بتطبيق عامل التصحيح إذا تجاوز الخطأ المنهجي نصف مواصفات الدقة

نادرًا ما تكون دقة السرعة هي القيد الملزم في مقاعد اختبار المحركات. التشفير القياسي مع 10,000 يحقق PPR ±0.01% على مدى 100-10000 دورة في الدقيقة دون تصحيح. عادة ما يكون القيد الملزم هو قياس عزم الدوران.

معايرة قياس الطاقة

يقوم محلل الطاقة - وليس مقياس القوة - بقياس طاقة الإدخال الكهربائية (لحساب الكفاءة). تتطلب معايرة محلل الطاقة معايرًا دقيقًا لطاقة التيار المتردد والذي ينتج ثباتًا, الجهد الجيبي والتيار المنخفض التشويه عند زوايا الطور الخاضعة للتحكم. تتحقق المعايرة:

• دقة الجهد: ±0.05% نموذجي عند 100 فولت - 1000 فولت أساسي
• الدقة الحالية: ±0.1% نموذجي عند 1A–50A أساسي (باستخدام تحويلات معايرة أو محولات التيار)
• دقة المرحلة: ±0.03° خطأ في الطور, حاسمة لقياس معامل القدرة
• عرض النطاق الترددي التوافقي: للمحركات التي تعمل بنظام PWM, يجب معايرة المحلل لقياس ما يصل إلى التوافقي الخمسين بشكل صحيح (عادة 25 كيلو هرتز ل 500 هرتز التبديل الأساسي)

يتم إجراء معايرة محلل الطاقة من قبل الشركة المصنعة للأداة أو مختبر القياس. الفاصل الزمني للمعايرة عادة 12 أشهر أو بعد أي حدث انخفاض أو تأثير.

معايرة قياس درجة الحرارة

تستخدم معايرة المزدوجة الحرارية وPT100 معايرًا دقيقًا للكتلة الجافة أو حمام درجة الحرارة في ثلاث نقاط مرجعية: المحيطة (25درجة مئوية), متوسطة المدى (100درجة مئوية), وقرب درجة الحرارة القصوى المتوقعة (150-200 درجة مئوية حسب فئة المحرك). قارن كل مخرجات المستشعر مع مرجع المعاير. يلزم إجراء عوامل التصحيح أو الاستبدال إذا تجاوز الخطأ ±0.5 درجة مئوية بالنسبة إلى PT100 أو ±1 درجة مئوية بالنسبة للمزدوجات الحرارية من النوع K.

فترات المعايرة والتوثيق

قناة	الفاصل الزمني الموصى به	الزناد لإعادة المعايرة المبكرة
محول عزم الدوران	12 شهور	تأثير/تحطم, استبدال اقتران, > 5 درجات مئوية الانجراف المحيطي
جهاز تشفير السرعة	24 شهور	استبدال تحمل, استبدال التشفير
محلل الطاقة	12 شهور	إسقاط/تأثير, تحديث البرامج الثابتة الذي يؤثر على القياس
المزدوجات الحرارية / PT100	12 أشهر أو 2,000 استخدام ساعات	الضرر الجسدي, التعرض لفترة طويلة فوق درجة الحرارة المقدرة
معايرة الجماهير المرجعية	36 شهور	ضرر واضح أو تلوث

يجب أن تنشئ كل معايرة شهادة معايرة يتم تسجيلها: الرقم التسلسلي للأداة, تاريخ المعايرة, طريقة المعايرة والمعيار المرجعي المستخدم, نتائج المعايرة في كل نقطة, تحديد النجاح/الفشل, تاريخ استحقاق المعايرة التالي, واسم وتوقيع فني المعايرة. يجب الاحتفاظ بالشهادات لمدة على الأقل 7 سنوات لأنظمة الجودة القابلة للتدقيق (ايزو 9001, فرقة العمل المشتركة بين الوكالات 16949).

ميزانية عدم اليقين: كيفية التعبير عن دقة القياس الخاص بك

عند الإبلاغ عن كفاءة المحرك أو خرج الطاقة في تقرير الاختبار, ويجب ذكر عدم اليقين في القياس الموسع U. لمقعد اختبار الدينامومتر, يتضمن عدم اليقين القياسي المدمج u_c مساهمات من عزم الدوران (u_T), سرعة (الأمم المتحدة), ومحلل الطاقة (أعلى), مجتمعة في التربيع: ش_ج = √(u_T² + u_n² + u_P²). عدم اليقين الموسع U = k × u_c حيث k = 2 لـ 95% فاصل الثقة. للحصول على مقعد تمت معايرته جيدًا مع عزم دوران يبلغ ±0.1%, ± 0.01% السرعة, و ± 0.1% طاقة: U ≈ ±0.14% لطاقة الخرج الميكانيكية و ±0.17% للكفاءة.

الأسئلة المتداولة

ما هو الفرق بين معايرة الدينامومتر والتحقق?

تحدد المعايرة عوامل التصحيح اللازمة لجعل القياس متوافقًا مع معيار مرجعي يمكن تتبعه — وقد يؤدي ذلك إلى تعديل الجهاز. يتحقق التحقق مما إذا كان الجهاز يفي بالفعل بمواصفاته دون تعديل. آيزو/إيك 17025 المختبرات المعتمدة تميز بين الاثنين. لمقاعد اختبار محرك الإنتاج, المعايرة السنوية (مع التعديل إذا لزم الأمر) هي الممارسة القياسية. بين المعايرات السنوية, وتؤكد فحوصات التحقق ربع السنوية عدم حدوث أي انحراف.

من يمكنه إجراء معايرة مقياس الدينامومتر – الشركة المصنعة أم جهة خارجية?

كلاهما خيارات, ولكن شهادات المعايرة يجب أن تكون قابلة للتتبع بغض النظر عمن يقوم بالعمل. يمكن للشركة المصنعة معايرة أجهزتها الخاصة بشرط أن يكون مختبر القياس الخاص بها حاصلاً على الاعتماد المناسب (مركز ناس, داكس, UKAS, أو ما يعادلها). غالبًا ما يتم تفضيل مختبرات المعايرة التابعة لجهات خارجية لاختبار الشهادات لأن استقلاليتها تلبي متطلبات المدقق. لاستخدام الإنتاج الداخلي, عادةً ما تكون معايرة الشركة المصنعة كافية إذا كانت الشهادة تشير إلى معايير مرجعية يمكن تتبعها.

كيف أعرف ما إذا كان مقياس الدينامومتر الخاص بي يحتاج إلى معايرة في وقت أقرب من الموعد المقرر?

المؤشرات الرئيسية لانجراف المعايرة: (1) مخطط التحكم لمحرك مرجعي مستقر (قم بتشغيل نفس المحرك أسبوعيًا ورسم قراءة عزم الدوران - الانجراف >0.2% من أوامر التحقيق واسعة النطاق); (2) خلاف في قراءة عزم الدوران بين أجهزة الاستشعار الزائدة عن الحاجة (>0.3% بين محولين مستقلين); (3) يحدد فحص ما بعد التصادم أو ما بعد الاصطدام أي صدمة ميكانيكية لسلسلة قياس عزم الدوران. إنشاء مراقبة العملية الإحصائية (توافق آراء ساو باولو) قم بالتخطيط على مخرجات مقعدك باستخدام محرك مرجعي - هذه هي أداة الإنذار المبكر الأكثر حساسية المتاحة.

هل يمكنني استخدام محرك مرجعي معتمد بدلاً من الأوزان الساكنة لمعايرة عزم الدوران؟?

محرك مرجعي معتمد (خاصية عزم الدوران المعروفة مقابل التيار) يمكن استخدامها لفحوصات التحقق ولكن ليس للمعايرة الأولية. دائمًا ما يكون عدم اليقين في معايرة المحرك المرجعي أكبر من معيار الوزن الساكن - فهو يؤدي إلى تفاقم عدم اليقين الخاص بمحول عزم الدوران مع عدم اليقين في معايرة المحرك المرجعي. تظل معايرة الوزن الساكن هي الطريقة الوحيدة التي تحقق الدرجة 0.1 عدم اليقين دون مرجع ذو ترتيب أعلى في السلسلة.

ما هي وثائق المعايرة التي يطلبها المدقق للحصول على ISO؟ 9001 امتثال?

ايزو 9001:2015 بند 7.1.5 يتطلب معايرة معدات القياس أو التحقق منها على فترات زمنية محددة, تم تحديدها لتحديد حالة المعايرة الخاصة بها, محمية من التلف, ويرافقه سجلات المعايرة. يبحث المدققون على وجه التحديد عن: شهادات المعايرة الحالية لجميع أدوات القياس, جدول معايرة موثق, الأدلة التي تم تناولها من النتائج خارج التسامح, وسجلات لكيفية التعامل مع القياسات المشبوهة سابقًا. شهادات المعايرة من مصادر غير معتمدة (داخلي دون إمكانية التتبع) هي نتائج التدقيق المشتركة.