Первичная аттестация эталона единицы массы 5‑го разряда для поверки конвейерных весов и весовых дозаторов непрерывного действия с повышенной точностью передачи единицы массы

Лаборатория метрологии магнитных измерений и неразрушающего контроля Уральского научно-исследовательского института метрологии филиала ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева» в 2021 году разработала и аттестовала эталон единицы массы 5-го разряда. Эталон предназначен для метрологического обеспечения промышленных средств измерений массы конвейерных весов и дозаторов непрерывного действия.

Однако относительная погрешность аттестованного эталона единицы массы 5-го разряда, равная 0,3 %, позволяла проводить поверку только конвейерных весов и дозаторов непрерывного действия, имеющих погрешность 1 % и более. В то время как значительная часть конвейерных весов и дозаторов непрерывного действия имеет предел погрешности 0,5 %.

Цель работы снизить погрешность способа передачи единицы массы эталону 5-го разряда с 0,3 до 0,16 %, чтобы допустить применение аттестованных эталонов для передачи единицы массы конвейерным весам и дозаторам весовым непрерывного действия, имеющим погрешность 0,5 %. За основу исследования взята материально-техническая база и математическая модель передачи единицы массы, использованная в 2021 году при аттестации исходного эталона единицы массы 5-го разряда.

Проведен анализ доминирующих влияющих факторов, возникающих при передаче единицы массы от эталона 4-го разряда эталону 5-го разряда, и принят комплекс мер по их минимизации. Доработана математическая модель передачи единицы массы, позволяющая учитывать влияние ненагруженной конвейерной ленты соразмерно ее положению относительно конвейерных весов. Разработано реализующее указанную математическую модель программное обеспечение с повышенной частотой дискретизации и встроенными алгоритмами анализа. Установлен датчик скорости с погрешностью измерения, сниженной до 0,06 %. Настроена механическая стабилизация положения и натяжения конвейерной ленты.

В результате устранения влияющих факторов и доработки математической модели передачи единицы массы удалось провести аттестацию эталона единицы массы 5-го разряда, имеющего расширенную неопределенность (относительную погрешность) 0,16 %. Практическая значимость работы заключается в том, что появилась возможность проводить точное метрологическое обеспечение высокотехнологичного весового оборудования в условиях промышленной эксплуатации.

1. Алмасбаев С. С., Галин И. А. Конвейерные весы как элемент системы управления технологического процесса предприятия // Форум молодых ученых. 2022. № 4 (68). С. 20–25.

2. Результаты исследований нового метода для метрологического обеспечения измерений массы на конвейерных весах / П. М. Аронов [и др.] // Эталоны. Стандартные образцы. 2020. Т. 16, № 4. С. 5–16. https://doi.org/10.20915/2687-0886-2020-16-4-5-16

3. Скрипка В. Л. Корреляционная обработка сигналов резерв повышения точности работы конвейерных весов // Приборы. 2016. № 11 (197). С. 26–29.

4. Термодинамические условия оптимального взвешивания на конвейерных весах / В. А. Колесников [и др.] // Современные наукоемкие технологии. 2014. № 1. С. 90–91.

5. Пронин А. Н. Классификация дозирующих устройств и их ключевая роль в производстве // Вестник НГИЭИ. 2023. № 9 (148). С. 43–50. https://doi.org/10.24412/2227-9407-2023-9-43-50

6. Комбинированная система управления дозатора непрерывного действия / А. В. Илюхин [и др.] // Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ). 2014. № 2 (37). С. 102–105.

7. Фролов Н. В., Мосина Н. Н., Чилингарян Н. О. Анализ параметров дозатора-смесителя непрерывного действия // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2013. № 2 (26). С. 112–115.

8. Замятин Д. С. Методы калибровки и поверки дозаторов весовых непрерывного действия и конвейерных весов // Эталоны. Стандартные образцы. 2025. Т. 21, № 3. С. 107–123. https://doi.org/10.20915/2077-1177-2025-21-3-107-123

9. Требования к эталонам единицы силы, применяемым для поверки большегрузных весов / И. Ю. Шмигельский [и др.] // Эталоны. Стандартные образцы. 2022. Т. 18, № 3. С. 5–16. https://doi.org/10.20915/2077-1177-2022-18-3-5-16

10. Алексеев И. В., Замятин Д. С. Стенд КСД-2 для метрологического обеспечения лазерных и оптических измерителей скорости и длины // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2024. Т. 67, № 5. С. 435–444. https://doi.org/10.17586/0021-3454-2024-67-5-435-444