Назначение
Анализаторы термомеханические TMA (далее - анализаторы) предназначены для измерений абсолютных изменений линейных размеров образцов в условиях тепловых и механических нагрузок.
Описание
Принцип действия анализаторов основан на измерении изменений линейных размеров образца, или его деформации, вызванных изменением его температуры и (или) механической, статической или динамической нагрузки. Анализаторы представляют собой автоматизированный аппаратный комплекс, внешний вид представлен на рисунке 1.
Анализаторы состоят из:
- измерительного блока, в состав которого входят блок сбора результатов измерений и система управления измерительной электроникой и электропитанием, системы, позволяющей с помощью электромотора создать необходимую механическую нагрузку, устройство измерений температуры, устройство измерений линейных размеров, устройство измерений силы;
- термостата;
- охлаждающего устройства;
- вспомогательного оборудования (персонального компьютера).
Анализаторы выпускаются в следующих модификациях: Discovery ТМА 450, и Discovery ТМА 450EM, которые отличаются наличием механизма воздействия динамической силы на образец (модификация Discovery ТМА 450EM).
Вертикально расположенное устройство изменений температуры, реализующее индуктивный принцип нагрева и охлаждение жидким азотом, предназначено для обеспечения рабочего диапазона температуры исследуемого образца в соответствии с программой измерений. Температура исследуемого образца может измеряется термопарой типа К или типа S в зависимости от комплектации анализатора. Измерительная система предназначена для измерения и регистрации изменений линейных размеров образца и представляет собой оптический энкодер.
Система электромотора передает на образец механические нагрузки с неограниченным числом шагов деформации и обеспечивает возможность поддержания постоянной нагрузки или режима «быстрой» деформации (для модификации Discovery TMA 450EM).
Конструкция анализаторов позволяет определять параметры деформации, температуру фазовых переходов, силу и частоту динамической нагрузки, а также предусмотрена возможность работы в режиме деформации (для модификации Discovery TMA 450EM). Образцы могут представлять собой бруски, цилиндры, трубки, пленку и волокно. Пломбирование анализаторов не производится.
Общий вид анализаторов приведен на рисунке 1. На рисунке 2 приведены различные типы охлаждающих устройств, которыми могут комплектоваться анализаторы, в зависимости от температурного диапазона.
Заводской номер наносится на корпус анализаторов в виде наклейки. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и/или формуляр.
Рисунок 1 - Общий вид измерительного блока анализатора термомеханического
Discovery TMA
Рисунок 2 - Общий вид различных охлаждающих устройств
Программное обеспечение
Программное обеспечение анализаторов термомеханических Discovery ТМА состоит из встроенного в защищенный от записи микроконтроллер, и автономного ПО «TRIOS» под управлением операционной системой Windows персонального компьютера. Встроенное ПО обеспечивает сбор данных, вычисление метрологически значимых величин, организацию связи с компьютером.
Управление процессом измерения и обработки выводимой информации в анализаторах осуществляется от IBM-совместимого персонального компьютера с помощью автономного программного обеспечения. Программным образом осуществляется настройка анализаторов, выбор режимов и установка параметров эксперимента, градуировка, управление работой, обработка выходной информации, печать и архивирование результатов измерений. Во всех частях программного обеспечения, где требуется ввод какой-либо величины, в программе имеется соответствующее методикам установочное значение параметра, принимаемое по умолчанию. Анализаторы используют двунаправленный интерфейс USB для управления и дистанционного диагностирования.
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» по Р 50.2.077-2014.
Влияние ПО учтено при нормировании метрологических характеристик.
Идентификационные данные программного обеспечения
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО анализаторов термомеханических Discovery ТМА | Firmware (встроенное ПО) | TRIOS |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО анализаторов термомеханических Discovery ТМА | не ниже V2017.0.0 | не ниже 5.0.0.0 |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| ТМА 450 | ТМА 450EM |
| Диапазон измерений температуры в зависимости от типа термостатирующего устройства, оС: - базовая конфигурация * - рефрижераторная система охлаждения | от - 150 до + 1000 от - 70 до + 400 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры, °С | ±1 |
| Диапазон измерений абсолютного изменения линейных размеров образцов, мм | от 0 до 2,5 (по модулю) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений абсолютного изменения линейных размеров образцов, % | ±1 |
| Диапазон измерений ТКЛР образцов,10-6К-1 | от 0,1 до 27 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений ТКЛР образцов,10-7К-1 | ± (110-7 + 0,01а**) |
| *) минимальная температура обеспечивается типом используемого теплоносителя: жидкий азот, сухой лед, вода, без теплоносителя **) а - измеренное значение ТКЛР |
| Наименование характеристики | Значение |
| ТМА 450 | ТМА 450EM |
| Диапазон показаний нагрузки, Н | от 0,001 до 2 | от 0,001 до 2 |
| Диапазон показаний частоты изменений линейных размеров образцов, Гц | - | от 0,01 до 2 |
| Скорость изменения температуры при нагреве и охлаждении, °С/мин. | от 0,01 до 200 |
| Напряжение питания от сети постоянного тока, В | от 198 до 242 |
| Потребляемая мощность, ВА, не более | 1200 |
| Наработка на отказ, ч, не менее | 10000 |
| Средний срок службы, лет | 8 |
| Габаритные размеры, мм, не более - ширина - глубина - высота | 560 560 630 (680 при открытой печи) |
| Масса, кг, не более | 31,4 |
| Условия эксплуатации: - температура воздуха, °С - относительная влажность воздуха, % - атмосферное давление, кПа | от +15 до +25 от 40 до 80 от 98,3 до 104,3 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации и на измерительный блок анализатора путем гравировки.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность анализаторов динамических механических DMA
| Наименование | Обозначение | Количество |
| | | TMA 450 | TMA 450EM |
| Анализатор термомеханический Discovery TMA в составе: - измерительный блок | в зависимости от модификации и/или исполнения | 1 шт. | 1 шт. |
| - термостат | | 1 шт. | 1 шт. |
| - охлаждающее устройство | | 1 шт. | 1 шт. |
| - ПК | | 1 шт. | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. | 1 экз. |
| Формуляр | - | 1 экз. | 1 экз. |
| Методика поверки | МП 2416-0048-2021 | 1 экз. | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе:
Руководство по эксплуатации анализаторов термомеханических Discovery TMA, глава 3.
Нормативные документы
«Государственная поверочная схема для средств измерений температурного коэффициента линейного расширения твердых тел от 0,01 10-6 до 100 10-6 К-1 в диапазоне температуры от 90 до 3000 K», утвержденная приказом федерального агентства по техническому регулированию и метрологии № 2663 от 14 декабря 2018 г.;
ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры;
Техническая документация изготовителя.
82706-21: Методика поверки МП 2416-0048-2021Скачать3.1 Мб