DOMAINE D’APPLICATION
Calibration statique, en utilisant des clés couple de transfert, des capteurs couple utilisés pour calibrer les clés couple et les visseuses
Les clés couple de transfert sont des appareils qui appliquent le couple par un bras de levier
Par conséquent, cette norme prend en compte la relation des forces déviées sur le capteur en calibration, qui ne sont pas prises en compte dans DIN 51309
La procédure pour la classification des capteurs couple est décrite
Les numéros ci-dessous identifient les paragraphes de la norme.
3. Caractéristiques
• Tous les composants des instruments, incluant le câble, doivent être identifiés (nom du fabricant, type, 4 ou 6 fils, numéro de série, etc.)
• Le couple nominal doit être indiqué
• La connexion entre la clé et le matériel de calibration ne doit pas présenter de forces transversales ou de moments de flexion
• Il sera possible de modifier le point d’application du couple dans la plage des clés couple communes
4.1 Calibration des capteurs couple
• La calibration consiste à appliquer le couple à l’appareil calibré correspondant pour une utilisation pratique et enregistrer les mesures
• Je peux changer l’unité de lecture si l’incertitude additionnelle due à l’échange est moins de 1/3 de l’incertitude relative du résultat de calibration (SCS prend ceci en compte dans la balance d’incertitude)
• Les composants et les adaptateurs doivent supporter 1.5 fois le couple maximum transmis
• Au couple maximum la variation de la longueur de l’appareil de mesure et les adaptateurs doivent être moins de 1 mm
• Avant la calibration le capteur et les adaptateurs doivent être chargés au moins 4 fois avec une surcharge de 8 à 12% du couple nominal, de 1 à 1.5 minutes (par sécurité et pour éviter les dommages pendant la calibration)
4.2 Résolution de l’appareil indiqué
• La résolution r est l’augmentation du dernier nombre actif, à condition que la fluctuation maximum soit de 1 augmentation quand l’instrument est déchargé
• Si l’indication change de plus de 1 augmentation, la résolution est la moitié de la fluctuation + 1 chiffre
• La valeur minimum de la plage de mesure est définie selon la classe dans le tableau (critère de classification)
4.3 Préparation de la calibration
• Tous les ajustements, le cas échéant, doivent être enregistrés
• Les mesures doivent être faites après la stabilisation de la température
• Le signal zéro doit être enregistré avant et après la calibration avec un couple déchargé dans la position vertical
• Indication positive pour les couple sens horaire
4.4 Procédure de calibration
• Calibration sens horaire ou anti horaire avec des étapes spécifiées (généralement 5 étapes dans la plage de mesure)
• Nous avons défini un temps d’attente de 10 seconds à chaque étape, aussi constant que possible
• Le pré chargement au couple nominal doit être réalisé 3 fois dans le premier cycle de la direction de la calibration et une fois après chaque changement de position de montage
• Après chaque pré chargement (temps court) attendre pour la stabilisation à zéro (max. 3 minutes) et enregistrer la valeur
• La température ambiante doit être entre 18 et 28°C (de préférence 22°C) et stable dans ±1°C.
• L’intervalle entre deux étapes de chargement doit être la même, spécialement en présence de fluage
• L’indication avant mesure peut être à zéro ou prise en compte dans le calcul
• L’indication doit être remise à zéro au début de chaque série de mesure
Nombre de séries de mesure requis
Le nombre minimum d’étapes couple (en plus de l’étape zéro) doit être comme ci-dessous:
• classes 0,05 à 0,2 = 8 (réparties convenablement sur la plage de mesure)
Note: par exemple, dans les étapes de 10, 20, 30, 40, 50, 60, 80 et 100 % ME ou
2, 5, 10, 20, 40, 60, 80 et 100 % ME
• Classe 0,5 = 5 (20, 40, 60, 80 et 100 % ME)
• Classes 1 à 5 = 3 (20, 60 et 100 % di ME) (Procédure SCS pour la classe 1: 5 étapes)
• La valeur minimum de la plage de mesure MA doit être une des valeurs de calibration
• Le nombre minimum d’étapes couple dépend de la classe du capteur couple, comme montré dans le tableau
• Les deux premières séries ascendants déterminent la répétitivité dans la même orientation d’installation
• En outre, les séries ascendantes déterminent l’influence du point de l’application de la force sur le bras levier et sur le résultat de calibration
• Un capteur couple peut être calibrer pour des mesures différentes
Dépendance des longueurs du bras levier des clés couple sur le couple nominal
Changement de la longueur du bras levier
• Pour évaluer l’influence du point d’application de la force sur le bras levier, des séries de longueur du bras levier, levier moyen et court, en fonction du couple nominal (clés de transfert seulement) sont prévues comme dans le tableau.
• Pour les couples supérieurs à 2000 N·m des longueurs de bras levier appropriées seront sélectionnées.
Séquence de calibration pour la classe 1
4.4.7 Evaluation du capteur couple
Reproductibilité b, répétitivité b’ et bl
• Reproductibilité b est calculée pour chaque point de calibration comme la différence entre les séries croissantes à différentes positions de montage et la longueur moyenne du bras levier
• La répétitivité b’ est calculée pour chaque point de calibration comme la différence entre les séries croissants dans la même position de montage et la longueur moyenne du bras levier
• La répétitivité bl est calculée pour chaque point de calibration comme la différence entre les valeurs de la seconde série croissante des valeurs de la longueur du bras levier et les séries de valeur avec un bras levier minimum
Erreur relative du signal zéro f0
• La valeur zéro doit être enregistrée au préalable pour chaque série croissante et après chaque série décroissante.
• La valeur zéro doit être lue approximativement 30 secondes après le déchargement complet
• L’erreur zéro f0 est calculée comme une valeur absolue maximum de la différence entre deux lectures à toutes les positions de montage
Réversibilité (hystérésis) h
•L’erreur de réversibilité h(MK) est déterminée pour chaque calibration couple comme la valeur maximum des valeurs absolues de la différence entre les indications des séries d’accroissement et de baisse pour chaque phase de couple.
Erreur d’interpolation fa
• L’erreur d’interpolation fa est déterminée avec l’aide de la fonction filtrage calculée par le point d’origine et en fonction des points de calibration utilisés par l’intermédiaire d’une équation du 1er ou 3ème degré
• L’erreur d’interpolation est calculée pour chaque étape de calibration comme la différence entre le résultat de calibration et la valeur associée de la fonction filtrage
• Pour les capteurs couple avec une échelle définie (comme les capteurs couple des bancs de calibration SCS), la déviation d’affichage fq est déterminée.
Erreur d’indication fq
• La déviation d’indication fq est seulement déterminée pour les capteurs couple qui affichent directement le résultat dans l’unité de couple et pour qui une adaptation électronique de l’indication à la fonction d’interpolation du résultat de calibration n’est pas possible.
• Elle représente la différence entre la valeur moyenne des couples croissants dans différentes positions de montage et la référence couple appliquée.
Rséultat de calibration X
• La valeur estimée pour chaque valeur couple représente la valeur moyenne des résultats des séries de mesure de couple croissante avec une longueur du bras levier moyenne.
Principe de classification
La plage de mesure pour laquelle une certaine classe est assignée à une clé couple comprend toutes les calibrations couple pour qui les critères de classification correspondants sont respectés – de la limite supérieure de la plage de mesure à la plus petite calibration couple
Pour la classification, la valeur minimum de la plage de mesure doit être:
• ≤ 20% de ME pour toutes les classes
Critères de classification
Pour les objectifs de classification, les quantités absolues sont converties en quantité relatives selon le tableau suivant.
Les critères suivants doivent donc être pris en compte :
• Plage avec la même orientation d’installation,
• Plage avec une orientation d’installation différente,
• Plage avec des longueurs du bras levier différentes,
• Déviation d’interpolation ou d’indication,
• Déviation du point zéro et
• Réversibilité de la plage.
Critères de classification pour les capteurs couple
Notre tableur vérifie automatiquement toutes les valeurs pour déterminer la classe de la clé couple
Certificat de calibration
Nous analyserons plus tard en détail le certificat de calibration, qui doit contenir au moins les informations suivantes:
• Demandeur,
• Identité de tous les éléments de l’appareil de calibration et des parties d’introduction couple, comme la désignation du couple de transfert standard,
• Information concernant le couple gauche et droit, ainsi que les longueurs du bras levier,
• Résultat de classification avec le listing de la plage de mesure associée et l’incertitude de mesure relative selon Appendix B,
• Estimation (valeurs moyennes des valeurs mesurées des séries croissants) et fonction équilibrage,
• Température ambiante à laquelle la calibration a été réalisée,
• Date de la calibration,
• Information sur le laboratoire de calibration,
• Référence à la norme et
• Orientation de l’axe de mesure pendant la calibration (horizontal et/ou vertical).(N·m)
Pour les appareils de mesure couple avec une échelle définie (N·m), une déclaration de conformité avec les paramètres requis par une classe est possible; pour les autres appareils, il est seulement possible d’indiquer l’équation de la courbe d’interpolation.
Période de validité
La période maximum de validité du certificat ne doit pas excéder 26 mois, mais une fréquence annuelle est généralement recommandée, spécialement si il y a des exigences de traçabilité ou des régulations de la qualité.
Le capteur couple doit être recalibré:
– si il a subi une surcharge qui est plus élevée que celle appliquée durant le test de surcharge
– après qu’une maintenance corrective ait eu lieu ; ou
– après une opération inappropriée qui peut avoir une influence sur les propriétés métrologiques de l’incertitude de mesure.
Mesure de l’incertitude (selon DKD-R 3-8)
La mesure de l’incertitude standard relative w corrélée avec le couple M est donnée par:
où:
• wKE est l’incertitude du système de calibration et plusieurs influences ∂M participent :
• δM1 Influence de la résolution r de l’unité d’affichage sur l’objet de calibration
• δM2 Influence de la répétitivité b‘
• δM3 Influence de la reproductibilité b
• δM4 Influence de la plage de réversibilité h
• δM5 Influence du retour à zéro f0
• δM6 Influence des conditions d’introduction de la force bl
• δM7 Influence de la déviation d’indication ou d’interpolation fq ou fa respectivement.
• δM8 Influence de la mesure de l’incertitude UKE de l’appareil de calibration couple, incluant une partie pour la stabilité longue de l’appareil de calibration couple.
Pour les échelles non définies et l’utilisation d’équation linéaire ou pour les échelles définies, la plage d’incertitude élargie W’ prend en compte les déviations d’interpolation fa ou d’indication fq comme suit:
pour les échelles non définies et l’utilisation d’équation linéaire
pour les échelles définies
Les calculs sont automatiquement réalisés sur le tableur et les résultats sont donnés sur la page 4 du certificat de calibration (Tableau 8.1)
Incertitude de référence
Cette formule de calcul est considérée avec des contributions comme montré dans le tableau:
Ces calculs sont traités dans le tableur et le résultat est pris en compte dans le calcul de l’incertitude de calibration d’un capteur couple
CERTIFICAT DE CALIBRATION
Page 1: page de couverture
La première page est conforme avec le modèle ACCREDIA : en plus du logo Accredia, il y a aussi le logo SCS. Ces logos sont sur chaque page du certificat de calibration. La page contient l’identité du client et les informations concernant la commande, information sur l’instrument à calibrer (type, modèle et numéro de série),date de réception de l’instrument et date de calibration, informations logistiques du laboratoire et signature (le responsable ou le substitut).
Page 2: informations
Sur la deuxième page, en accord avec le modèle Accredia, des informations sont fournis:
– la référence de la norme
– les détails d’identification détails du laboratoire de référence et sa traçabilité (certificat de calibration et incertitudes)
– identification et caractéristiques de l’amplificateur connecté à la référence
– caractéristiques du câble et des adaptateurs
Page 3: informations
Les informations suivantes sont détaillées:
caractéristiques de l’instrument à calibrer, son amplificateur, câbles, adaptateurs, sensibilité, installation pour la calibration, conditions environnementales, lieu de la calibration (en cas de calibrations externes) et le signal de la valeur zéro, avant et après la calibration, et autres informations liées à la calibration.
Pagina 4: calibration et classification des résultats
Sur cette page sont montrés les valeurs de l’incertitude en fonction des courbes de l’interpolation linéaire (sens horaire et/ou anti horaire) et, comme dans ce cas, l’incertitude pour les instruments à une échelle définie.
Le second tableau fournit la classification selon DKD-R 3-8 selon les paramètres contenus dans le tableau 9 sur la prochaine page.
Page 5: equation linéaire, critères de classification et valeurs mesurées
Sur cette page sont présentés:
• L’équation linéaire pour les valeurs séparées sens horaire et anti horaire et l’équation linéaire pour les valeurs communes
• Le tableau 10 montre les valeurs calculées pour les différents paramètres de classification
• Le tableau 11 montre les valeurs couple mesurées
Page 6: résultats en diagramme
• Le premier graphique montre l’erreur relative dans les étapes de calibration individuelles
• Le deuxième graphique montre l’évolution de l’erreur d’interpolation
