Назначение
Машины универсальные испытательные УТС 115 (далее по тексту - машины) предназначены для измерений силы и деформации при испытаниях образцов конструкционных материалов (металлов, пластмасс, тканей, композитов и др.), изделий и конструкций на растяжение, сжатие и изгиб.
Описание
Принцип действия машин основан на преобразовании нагрузки, приложенной к испытываемому образцу, датчиком силоизмерительным (далее - датчик) в электрический сигнал, изменяющийся пропорционально этой нагрузке.
Приложенная нагрузка, создаваемая машинами, деформирует испытуемый образец, при этом производится измерение значения величины этой нагрузки и соответствующей ей величины деформации образца.
В состав машины входят: модуль силозадающий, блок управления, пульт оператора и пульт оператора ручного управления.
Конструктивно модуль силозадающий состоит из рамы, силового гидроцилиндра, датчика силы, датчика перемещений, датчика деформаций (опционально), приспособлений для поддержки, фиксации или захвата испытываемого образца. Рама состоит из нижней плиты с закреплёнными на ней двумя или четырьмя направляющими колоннами и траверсы. Для изменения высоты рабочего пространства траверса имеет возможность перемещения по направляющим колоннам и фиксации в требуемом положении.
Силовой гидроцилиндр может быть установлен на нижней плите или на траверсе и приводится в действие давлением, создаваемым гидравлической станцией.
Блок управления может быть встроенным в основание машины.
Испытываемый образец устанавливается при помощи приспособлений между штоком гидроцилиндра и неподвижными элементами рамы. Нагрузка, прикладываемая к испытываемому образцу, измеряется датчиком силы. Датчик силы может работать как на растяжение, так и на сжатие. Датчик перемещений связан со штоком гидроцилиндра и измеряет его линейное перемещение. Значение величин силы, перемещения штока гидроцилиндра и деформации отображаются на дисплее пульта оператора.
Пульт оператора представляет собой микропроцессорный блок, который осуществляет прием, обработку и визуализацию информации от датчиков: силы, перемещений и деформации, а также управляет режимами работы машины. На передней панели пульта оператора расположен графический дисплей.
Пульт оператора ручного управления предназначен для управления перемещением и скоростью перемещения штока гидроцилиндра при позиционировании в процессе подготовки испытания.
Машины могут оснащаться несколькими сменными датчиками силы с различными диапазонами измерений, не превышающими наибольший предел измерений силы машины, датчиками продольной и поперечной деформации с различными диапазонами измерений, отвечающими требованиям испытаний образцов.
Машины могут быть укомплектованы: программно-техническим комплексом (персональный компьютер, принтер, линия связи для подключения к пульту оператора машины и программное обеспечение), дополнительным гидравлическим приводом, термокриокамерами, высокотемпературными печами и другим оборудованием по требованию заказчика.
Модификации машин отличаются наибольшим пределом измерений силы, пределами допускаемой погрешности измерений силы, наибольшим перемещением штока гидроцилиндра, габаритными размерами и массой, а также могут выпускаться в вертикальном и горизонтальном исполнениях.
Машины имеют обозначениеУТС 115 .X~Y~КnL~М/N-R-Z-R, где:
115- номер проекта предприятия разработчика машин.
Х - исполнение:
1 - настольные, верхнее расположение гидроцилиндра, рама имеет две или четыре направляющие колонны;
2 - нижнее расположение гидроцилиндра, рама имеет две или четыре направляющие колонны;
3 - верхнее расположение гидроцилиндра, рама имеет две или четыре направляющие колонны;
4 - верхнее расположение гидроцилиндра, рама имеет две направляющие колонны, увеличенная рабочая зона;
5 - верхнее расположение гидроцилиндра, рама имеет четыре направляющие колонны, увеличенная рабочая зона;
6 - горизонтальные.
Y - наибольший предел измерений силы, кН.
K - пределы допускаемой относительной погрешности измерений силы, %.
L - наибольший предел измерений перемещений штока гидроцилиндра, мм.
M/N-R канал измерений продольной удлинения (деформации) образца (информация указывается, если машина имеет канал измерений продольного удлинения (деформации) образца), где:
M - наибольшее измеряемое продольное удлинение (деформация) образца в режиме растяжения, мкм;
N - наибольшее измеряемое продольное удлинение (деформация) образца в режиме сжатия, мкм (если в режиме растяжения измерения не производятся, то указывается цифра 0);
R - класс точности.
Z-R - канал измерений поперечного удлинения (деформации) образца (информация указывается, если машина имеет канал измерений поперечного удлинения (деформации) образца), где:
Z - диапазон измерений поперечного удлинения (деформации) образца, мкм,
R - класс точности.
Пример обозначения машин при заказе.
Машина универсальная испытательная УТС 115: верхнее расположение гидроцилиндра, рама имеет 4 направляющие колонны, наибольший предел измерений силы 100 кН, пределы допускаемой относительной погрешности измерений силы ±0,5 %, наибольшее перемещение штока гидроцилиндра 100 мм, имеется канал измерений продольного удлинения (деформации) образца, наибольшее измеряемое продольное удлинение в режиме растяжения 2,5 мм, в режиме сжатия 1,0 мм, класс точности 0,5:
«УТС 115.5-100-0,5-100-2,5/1,0-0,5 УХЛ-4.2 ТУ26.51.62-032-99369822-2018»
Машина универсальная испытательная УТС 115: нижнее расположение гидроцилиндра, наибольший предел измерений силы 50 кН, пределы допускаемой относительной погрешности измерений силы ±0,5 %, наибольшее перемещение штока гидроцилиндра 200 мм, имеется канал измерений поперечного удлинения (деформации) образца, диапазон измерений поперечного удлинения от +0,5 мм до -0,5 мм, класс точности 1:
«УТС 115.2-50-0,5-200-0,5-1 УХЛ-4.2 ТУ26.51.62-032-99369822-2018»
Машина универсальная испытательная УТС 115: горизонтальное исполнение, наибольший предел измерений силы 100 кН, пределы допускаемой относительной погрешности измерений силы ±0,5 %, наибольшее перемещение штока гидроцилиндра 150 мм:
«УТС 115.6-100-0,5-150 УХЛ-4.2 ТУ26.51.62-032-99369822-2018»
Общий вид машин представлен на рисунках 1 - 6.
Рисунок 1- Общий вид машин УТС 115.1 -Y
Рисунок 2- Общий вид машин УТС 115.2-Y
Рисунок 5 - Общий вид машин УТС 115.5-Y
J
Г: -i
Рисунок 6 - Общий вид машин УТС 115.6-Y
Для предотвращения несанкционированного доступа производится опломбирование пульта оператора машин. Схема пломбировки от несанкционированного доступа пульта оператора представлена на рисунке 7.
а) пломбировка в виде клейма б) пломбировка наклейкой
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) предназначено для управления режимами работы машин, обработки, хранения, отображения результатов измерений на дисплее пульта оператора и передачи измеренных значений на внешние устройства.
Конструктивно машины имеют защиту встроенного ПО от преднамеренных или непреднамеренных изменений, реализованную изготовителем на этапе производства путем установки режима защиты микроконтроллера от чтения и записи исполняемого кода. Доступ к ПО ограничен паролями.
Влияние программного обеспечения учтено при нормировании метрологических характеристик.
Уровень защиты ПО от преднамеренных и непреднамеренных изменений согласно Р 50.2.077-2014 соответствует уровню «средний».
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1 -Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | F_1.01.S |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.01S.XX* |
| Цифровой идентификатор ПО | 0x2380 |
| Другие идентификационные данные | алгоритм CRC16 |
| * 1.01S - метрологически значимая часть ПО, ХХ - метрологически не значимая часть ПО, метрологически не значимая часть ПО является сервисной частью, её объём и конфигурация оговариваются при заказе. |
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| | | Пределы допускаемой относительной погреш- |
| Модификация | Наибольший предел | ности измерений силы в диапазоне измерений |
| машины | измерений силы, кН | от 1 до 100 % от верхнего предела измерений датчика силы, % |
| УТС 115.Х-1 | 1 | | |
| УТС 115.Х-2 | 2 | | |
| УТС 115.Х-5 | 5 | | |
| УТС 115.Х-6 | 6 | | |
| УТС 115.Х-10 | 10 | | |
| УТС 115.Х-15 | 15 | | |
| УТС 115.Х-25 | 25 | | |
| УТС 115.Х-30 | 30 | | |
| УТС 115.Х-50 | 50 | | |
| УТС 115.Х-100 | 100 | | |
| УТС 115.Х-125 | 125 | | |
| УТС 115.Х-150 | 150 | ±0,5 | ±1 |
| УТС 115.Х-200 | 200 |
| УТС 115.Х-250 | 250 | | |
| УТС 115.Х-300 | 300 | | |
| УТС 115.Х-350 | 350 | | |
| УТС 115.Х-400 | 400 | | |
| УТС 115.Х-500 | 500 | | |
| УТС 115.Х-600 | 600 | | |
| УТС 115.Х-700 | 700 | | |
| УТС 115.Х-1000 | 1000 | | |
| УТС 115.Х-1500 | 1500 | | |
| УТС 115.Х-1800 | 1800 | | |
| УТС 115.Х-2000 | 2000 | | |
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Наибольший предел измерений перемещений штока гидроцилиндра, мм, (параметр L) | 100; 150; 200; 450 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений перемещения штока гидроцилиндра в диапазоне измерений от 0 до 5 мм включ., мм | ±0,025 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений перемещения штока гидроцилиндра в диапазоне измерений св. 5 мм до наибольшего предела измерений, % | ±0,5 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Наибольшее измеряемое продольное удлинение (деформация) образца в режиме растяжения, мм, (параметр М) | 0,125; 0,5; 0,625; 0,75; 1,0; 1,2; 1,25; 2,0; 2,4; 2,5; 3,0; 3,125; 4,0; 5,0; 6,0; 6,25; 7,5; 8,0; 10,0; 12,0; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 40,0; 50,0; 80,0; 100,0 |
| Наибольшее измеряемое продольное удлинение (деформация) образца в режиме сжатия, мм (параметр N) | 0,1; 0,125; 0,5; 0,625; 1,0; 1,1; 1,2; 1,25; 2,0; 2,5; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0 |
| Диапазон измерений поперечного удлинения (деформации) образца, мм (параметр Z) | от +0,25 до -0,25 от +0,5 до -0,5 от +1,0 до -1,0 от +1,25 до -1,25 от +2,0 до -2,0 от +2,5 до -2,5 от +3,0 до -3,0 от +5,0 до -5,0 |
Таблица 5 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение для классов точности |
| Класс точности (параметр R) | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений удлинения (деформации) образца в диапазоне измерений от 0 до 300 мкм включ., мкм | Пределы допускаемой относительной погрешности измерений удлинения (деформации) образца в диапазоне измерений св. 300 мкм до наибольшего предела измерений, % |
| 0,5 | ±1,5 | ±0,5 |
| 1 | ±3 | ±1 |
Таблица 6 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон базовых длин при измерении удлинения (деформаций) образца, мм | от 3 до 100 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - температура окружающего воздуха при использовании датчика перемещений (деформации), °С - относительная влажность воздуха (без конденсации), % | от +10 до +35 от +15 до +25 от 10 до 90 |
| Параметры электрического питания: - напряжение питающей сети, В - частота питающей сети, Гц | от 207 до 253 /от 360 до 440 от 49 до 51 |
| Вероятность безотказной работы за 1000 часов | 0,92 |
| Полный средний срок службы, лет, не менее | 15 |
| Модификация машины | Габаритные размеры, мм, не более | Масса, кг, не более |
| Высота | Длина | Ширина |
| УТС 115.1-1 УТС 115.1-2 УТС 115.1-5 УТС 115.1-6 УТС 115.1-10 | 2600 | 700 | 600 | 500 |
| УТС 115.1-15 УТС 115.1-25 | 2650 | 700 | 600 | 650 |
| УТС 115.1-30 УТС 115.1-50 | 2800 | 800 | 700 | 800 |
| УТС 115.2-10 УТС 115.2-15 УТС 115.2-25 | 3600 | 1000 | 700 | 1200 |
| УТС 115.2-30 УТС 115.2-50 УТС 115.2-100 УТС 115.2-125 | 3800 | 1200 | 800 | 1600 |
| УТС 115.2-150 УТС 115.2-200 УТС 115.2-250 | 4000 | 1400 | 1000 | 2600 |
| УТС 115.2-300 УТС 115.2-350 УТС 115.2-400 УТС 115.2-500 | 4200 | 1600 | 1200 | 3600 |
| УТС 115.3-10 УТС 115.3-15 УТС 115.3-25 | 3600 | 1000 | 700 | 1200 |
| УТС 115.3-30 УТС 115.3-50 УТС 115.3-100 УТС 115.3-125 | 3800 | 1200 | 800 | 1600 |
| УТС 115.3-150 УТС 115.3-200 УТС 115.3-250 | 4000 | 1400 | 1000 | 2600 |
| УТС 115.3-300 УТС 115.3-350 УТС 115.3-400 УТС 115.3-500 | 4200 | 1600 | 1200 | 3600 |
| УТС 115.4-10 УТС 115.4-15 УТС 115.47-25 УТС 115.4-30 УТС 115.4-50 УТС 115.4-100 УТС 115.4-125 | 3400 | 1200 | 1200 | 2000 |
| Модификация машины | Габаритные размеры, мм, не более | Масса, кг, не более |
| Высота | Длина | Ширина |
| УТС 115.4-150 УТС 115.4-200 УТС 115.4-250 | 3800 | 1400 | 1400 | 2800 |
| УТС 115.4-300 УТС 115.4-350 УТС 115.4-400 УТС 115.4-500 | 4200 | 1600 | 1600 | 3600 |
| УТС 115.5 -10 УТС 115.5-15 УТС 115.5-25 УТС 115.5-30 УТС 115.5-50 УТС 115.5-100 УТС 115.5-125 | 3400 | 1200 | 1200 | 2000 |
| УТС 115.5-150 УТС 115.5-200 УТС 115.5-250 | 3800 | 1400 | 1400 | 2800 |
| УТС 115.5-300 УТС 115.5-350 УТС 115.5-400 УТС 115.5-500 | 4200 | 1600 | 1600 | 3600 |
| УТС 115.5-600 УТС 115.5-700 УТС 115.5-1000 | 5000 | 2000 | 2000 | 11000 |
| УТС 115.5-1500 УТС 115.5-1800 УТС 115.5-2000 | 5200 | 2200 | 2200 | 17000 |
| УТС 115.6-2 УТС 115.6-5 УТС 115.6-10 УТС 115.6-15 УТС 115.6-25 УТС 115.6-30 УТС 115.6-50 | 600 | 800 | 2500 | 1200 |
| УТС 115.6-100 УТС 115.6-125 | 1100 | 1200 | 3500 | 2000 |
| УТС 115.6-200 УТС 115.6-250 | 1200 | 1400 | 4000 | 2600 |
| УТС 115.6-400 УТС 115.6-500 | 1300 | 1600 | 4500 | 3600 |
| УТС 115.6-1000 | 1350 | 1700 | 5000 | 10000 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом и на табличку, прикрепляемую к корпусам машины и пульта оператора, методом офсетной печати.
Комплектность
Таблица 7- Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Машина универсальная испытательная | УТС 115 | 1 шт. |
| Паспорт | УТС 115.000.000 ПС | 1экз. |
| Руководство по эксплуатации | УТС 115.000.000 РЭ | 1экз. |
| Инструкция оператора | УТС 115.000.000 ИО | 1экз. |
| Методика поверки | МП-ТМС-032/20 | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП-ТМС-032/20 «ГСИ. Машины универсальные испытательные УТС 115. Методика поверки», утвержденному ООО «ТМС РУС» 04.03.2020 года.
Основные средства поверки:
рабочие эталоны единицы силы 2 разряда по Государственной поверочной схеме для средств измерений силы, утверждённой приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 октября 2019 г. № 2498- динамометры с основной относительной погрешностью не превышающей 1/3 от пределов допускаемой относительной погрешности машин;
рабочие эталоны единицы длины 4 разряда по Государственной поверочной схеме для средств измерений длины в диапазоне от 1 • 10-9 до 100 мм и длин волн в диапазоне от 0,2 до 50 мкм, утверждённой приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 декабря 2018 г. № 2840 - меры длины концевые плоскопараллельные;
индикатор многооборотный с ценой деления 0,002 мм 2 МИГ, КТ 1 (рег. № 1220-91);
- калибратор серии ТС 701 (рег. № 63161-16).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
Государственная поверочная схема для средств измерений силы, утверждённая приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 октября
2019 г. № 2498
ТУ 26.51.62-032-99369822-18 Машины универсальные испытательные УТС 115. Технические условия
78901-20: Методика поверки МП-ТМС-032/20Скачать9.2 Мб