JJG 791-92 冲击力法加速度校准装置检定规程.pdf
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1、中 华人民共和国国家计量检定规程J J G 7 9 1 -9 2冲击力法冲击加速度校准装置1 9 9 2 年 6 月 1 5日批准1 9 9 2年1 2月1日实施国 家 技 术 监 督 局声峥. 令. 令吟峥峥一1布荟备备扩 -J J G 7 9 1 -9 2今. 今. 今. 叫 卜 . 令. 今. 如李ttt气冲击力法冲击加速度校准装置检定规程V e r i f i c a t i o n R e g a l a t i o n o f C a l i b r a t i o nS e t o f S h o c k Ac c e l e r a t i o n b yI mp a c t
2、Fo r c 本检定规程经国家技术监督局 于1 9 9 2 年b 月1 5日 批准,并自1 9 9 2 年1 2 月1 日 起施行 ,归口单位:中国计量科学研究院起草单位.中国计量科学研究院本规程技术条文由 起草单位 负责解释甲*舰程主要妞草人: 徐殷 陈道南 林建( 中国计量科学研究院)( 中国计量科学研究院)( 中国计量科学研究肺)目录一概述 一 ,. , “ , , , , 、 , , , , 一门 )二技术要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3、. . . . . . . . . . . . . . . . . ( 幻三 检 定 项目与 检 定 方 法 , “ “ ,. “ 。 一 二( 3 )四 检定结果处理与检定 周期 ” ” , ” “ t, , “ “ , “二 1 3 )附录 附录1 检定记录格式” “ , ” ” , , “ “ “ , ” 一 ( 1 4 ) 附录2 检定证书背面格式 “ ” , 4 , ” 一( 2 0 ) 附录3 检定结果通知书 背面格式 ( 2 1 ) 附录4 符号表 , , , , 4一 , ” 甲 , , , 1 。 , ” , “ 一 吸 别)J I G 7 9 1 -9 2共2 4 页第1页
4、冲击力法冲击加速度校准装置检定规程 本规程适用于新制 造、使用中和修理后的 冲击力法冲击 加速度佼准装置 ( 8 9 4 K系统,以下简称装置)的检定。 一概述 冲击力法冲击加速度校准装置 ( 8 9 4 K系统) ,是对冲击测量系 统和冲击传感器的冲击灵敏度等参数进行检定的设备。它是利用固定在专用底座上的力传感器和 载有被校加速度传感器的落锤,从一定高度自由落下时的撞击产生的冲击加速度,对冲击测量系统和冲击加速度传感器进行冲击力法检定的。 该 装置由安装有标准力传感器的 固定底座、与 底座固定在一起的导向 装置、安装被校传感器的落 锤、电 荷放大器、数字峰值电压表、控制系统和指示电压表等仪器
5、设备组成,既可进行测量系统的冲击灵敏度等参数的检定,又可以作为测量系统用于冲击和振动的测量. 本装置的 落锤上可以同时安装 标准传感器和被校传感器,因而 还可以进行冲击灵敏度等参数的比较法检定。二技 术 要 求 ( 一)环 境 条 件 1 环境温度为 2 0 t 5 0 C ,湿度 5 0 % t 2 5 %. 2 装置周围应无震动、冲击源,应无腐蚀性气体 、液体. 3 装置的导向套筒连同 固定底座应置于质量不小 于6 0 k 8 的刚体 上,固定底座的 水平度应在 1 / 1 0 0 0 以下. 4 装置使用的交流电 源:1 9 8 -2 4 2 V , 5 0 土 0 . 5 H z .
6、5 整个装置应接地良 好, 所有仪器和固定底座间不得有高频和静电电位差及漏电流. ( 二 )装置的技术要求 6 电荷砍大举共2 4 页第 2贡J J G 7 9 1 -9 2裹1认灯条脸尸肢术要 求 务款定方 法使用 仪器设备名称及要录环境要 隶1. 52电荷放 大器3中翎扳动 灵动 度力灵敏 度终性 to,通用温度计、湿度计、水平仪,交流电压 表等参网 J J G 3 3 8 -8 3信号源f -D C -t o o k H z幅值精度。 。 , 肠电FF 表:优 子 0 . 1 -* f -D C - t o o k Hz参 照 J J G 2 9 7 - 8 2力标准机1 0 0 - +
7、 1 . 5 又I ON优千。 . 0 5 肠匡除下7万 安装 固有频率瞬态记录仪忍优干 t o b i t采样饰 率 ! MH z记忆示波器:D C -2 o o k H zY:测量澳 差8 5 k H z ,一0 . 5 d B颇率X6 5 k H z . 7 标准加速度传感器套组振动灵敏度 装置配备的标准传感器套组,每年应在中频振动基准级装置上进行系统 标定, 其灵敏度年稳定度应小 于0 , 5 %( f = 1 6 0 H z , a = 1 0 0m / s ) . 8 力传感器套组 装蹬配备的 力传感器套组,应 在力标准机上进行静态力俏 标定.线性度小干 0 , 5 0/ o F
8、S ,力平均灵敏度年稳定度小于0 . 5 %.J J G 7 9 1 -9 2共2 4 页 第3 页 9 装置的 安装固有频 率应大于2 0 k H z , 1 0 零点漂移 装N在充分预热后,零点漂移小于 1 %F . S / h , 1 1 噪声电压 装置的噪声电压在 1 0 mV / u n i t 档小于2 MV . 1 2 装置的 力传感器套组 力灵敏度重复性在1 0 0 0 -2 0 0 0 0 m / s 加速度范围内 应优于。 . 5 %( 置信因子等于2 , 置信概率9 5 ,下同 ) 。 1 3 装置的 你准 加速度传感器套组冲击灵敏度 校准总不确定度应优于 1 %. (
9、三)检定用仪 器设备 检定用仪器 设备见表1 .三检定项目与检定方法 1 4 环境及外观检定 使用表1中规定的通用温度、湿度、交流电压表、水平仪等测量装置的环境条件应符合 ( 一)的全部条款. 1 5 装置经过充分预热后,跳字只 在末位1 1( 部分设备出 厂为士5 ) .否则,应检查接地状况,并使之符合第 5 条的要求. 1 6 电荷放大器的检定 电荷放大器依据 J J G 3 3 8 -8 3 规定的检定方法和数据处理方法进行检定的 结果, 应符合第6 条要求. 1 7 标准加速度传感器套组的检定 装置配备的 标准加速度传感器套组依据J J G 2 9 7 -8 2 规定的 检定方法在中频
10、振动基准装置上检定,结 果应符合第7 条要求. 1 8 力传感器套组的检定 装置的力传感器套组的检定应在力标准机上进行. 1 8 . 1力传感器套组的安装 将装置的套筒去掉,力传感器连同 底座放i L 在表1 指定的力 标准机上进行检定. 1 8 . Zi lt - fi 定共2 4 页第 4页J J G 7 9 1 -9 2 参考J J G 3 9 1 -8 5规程,在 1 0 0 , 2 0 0 , 4 0 0 , 6 0 0 , 8 0 0 , 1 0 0 0 ,2 0 0 0 , 3 0 0 0 , 4 0 0 0 , 5 0 0 0 , 6 0 0 0 , 8 0 0 0 , 1 0
11、 0 0 0 , 1 2 0 0 0 , 1 5 0 0 0 N负荷进行力值检定。侮力值点进、回程检定三次. 1 8 , 3数据处理 根据附录一中表 格3 处 理数据,其中力传感器输出值U 为 三次示值的平均值. 1 8 . 3 , 1力传感器套组线性度的计算 由表格 3得力传感器套组输出一 力值直线图,如图 1 所示。共图1 力一 力传感器输出端幕直线图设F 为 力值,U 。 为 力传感器 套组输出, 则有: 6 , = a F , + b ( 1 )A 中nJF 。 为力传感器套组输出一 力值端基直线上的值.( 卜 1 , 2 , 一、,声、J几乙3了七了吸、U。一U,F 。 一F,则 七
12、 二 6 : 一 a F L = fl , 一 a F在所测几个点中, 计算,J J G 7 9 1 -9 2共2 4 页第5页U , 一山 Ux1 0 0 %( 4 ) 以 其中 绝对值 最大的作为 力传感器套组线性度L ,应符合第8 条要求. 1 8 . 3 . 2力平均灵敏度年稳定度 力传感器套组力灵敏度定义为:S A C_ 力传感器套组输出 _ U ,力值( 弓 )力平均灵敏度定义为。S A = 2 S A , / n( 6 )力平均灵敏度年稳定度S A , 定 义为 : S A 一 S x _N F - = 一 一 书 乡 一之 扮 X1 0 0 % 占 尸 月( 7 ) S A C
13、 , S A , 分 别 为 当 年 和 上 年 检 定 的 为 平 均 灵 敏 度 , 力平均灵 敏度 年 稳定 度S A p 应 符合 第8 条 要 求 . 1 8 . 3 . 3力灵敏度估俏的 计算 在 表 3 中 尚 需 用 最 小 二 乘 法 算 出 力 灵 敏 度 估 值( A ) 以 及 实 际 力灵 敏度 ( S , , )与 估值间的相对误差.力传感器套组力灵敏度一 力植最小二乘回归直线为。 夕 , 一 S A O + K , F , ( 8 )式中 K ; 一同归 直线斜率, S A o 回 归直线截距.K 护E , F , _ , “ 一若 E S A ,i - ,习F
14、, - F 习F ( 9 )共2 4 贡第6页J J G 7 9 1 -9 2或:名 ( F 。 一 F ) ( S p , 一 s oK,t- 3_ .( 1 0 )名 ( F 一 F ) .S , o ,S , Ft- ,一 F 荟 F ,S ,( 1 1 )名F ; - F 习F ,_ ,一 1或 : S , o = S , 一 K 护其中 ,即公式( 6 ) , F为力平均值:( 1 2 )F 二 习F ,f n( 1 3 ) 因此力传感G a 套组实测 值和估计值在每个检定点的相对误差d “为:d : S 一 S i p p tx1 0 0%( 1 4 ) d , 可 用 于 异 常
15、 值 的 检 验 将a , b , K r , S F , , S s , , S F , , d , S a y 等填 入附录1 表3 以备用. 1 8 , 3 . 4 力 传 感 器 套 组 力 灵 敏 度 重 复 性 6 , 的 开 算 用天平、祛码称出 标准加速度 传感 器套组的质量,利用尸 = M O公式,求出在 1 0 0 0 -2 0 0 0 0 m / s “ 加速度范围内的动 态 力F t出1 7 , 3 中 所 述的 附 录1 表3 中 相 应的S , 。 值 共M个 , 依 据 下列 公 式 求力灵敏度重复性8二 多5 , Mr 里 5 )J J G 7 9 1 -9 2
16、共2 4 页第7页( 1 6 ) 式 中 S , 为M 个 S , 值 的 平 均 值 , a S ; 为六的 标准遍 差 . d , 应符合第 1 2条的要求。 6 , 二 2 a 5 ; / S ; ( 1 7 ) 1 9 安装固有频率的检定 将标准加速度 传感器套组系 统和 力传感器套组接好, 在两路电荷放大器后接双通道数字存贮示波器或瞬态记录仪。将装置充分预热后使用。 去掉垫层,在不太高的高度试落几次,适当调节各旋钮位置,使两路波形均清晰显示如图 2 所示。安装固有频率 了 。 为: f . = 1 / T ( 1 8 -1 ) 应 符 合 第9 条 要求 .同 时 可以 计 算日 犷
17、 二 个 传 感器 系 统 的 阻 尼 : ,. _A r,韶 - T i - i n一 口困l 乞盆. 甘( 1 8 -2 )图 2 安装固有频率的确定共2 4 页第 8页J J G 7 9 1 - 9 24= TP亿4兀 几+劝名( 1 8 -3 )当 c 很小时:娜澳 Z 兀( 1 8 -4 ) 2 0 噪 声和 零漂的 检定 2 0 . 1零漂 装置充分预热后在 。 . 0 1 V / - / s 2 档测试零漂, 先进行调零校71+数字电压表指示只允许在末位有士1的跳动。观察零漂两 小时,应符合第 1 0条要求. 2 0 . 2噪声电压 在 2 0 . 1 款开始时记录噪声电压,应符
18、合第 1 1 条的要求. 2 1 标准加速度传感器套组冲击灵敏度校准总不 确 定度 d 二的检定。 装置的标准加速度传感器套组冲击灵敏度校准总不确定度由四个分量组成;标准加速度传感器套组加速度值复现性U . 、加 速 度 值重复性a , 、冲击灵敏度稳定性a , 。 和冲击灵敏度重复性ff s s . 2 1 . 1加速度值复现性U。 的检定 2 1 . 1 . 1准备工作 首先对8 0 8 A和落锤连同 一段活 动馈线 ( 至 少为导向筒 长度的 一半)进行 称重,并估计落高一 力值一 力灵敏度一 加速度灵敏度的关系,列成附录一表格4 . 在1 0 0 0 -2 0 0 0 0 m / s
19、范围选择8 1 4 个测量点, 据牛顿第二定律F = m a , 8 0 8 A及落锤的质量“为已 知,则可由 表3 查 出相应的S a , ,由 于 力传 感 器 的 加 速 度 灵 敏 度s . 和 力 灵 敏 度S , : 关系 为 : 亏 。 。 = 夕 , , x m ( 1 9 ) 则可得力传感器加速度灵敏度孔 ,连同H ( 落高 )城人表格4备用。 2 1 . 1 . 2检定J J G 7 9 1 - 9 2共2 4 页第 9页 在2 1 . 1 . 1 选 定 的 测 量 点 , 力 传 感 器 按 加 速 度 灵 敏 度义 , 设 置 ,8 0 8 A传感器按中频振动灵敏度设
20、没通道的归一化和衰减 档旋钮. 在每个落高下落三次,分别记下力通道的加速度位和8 0 8 A通道加速度值,并将三次平均后记入附录 1 表格 4 ,即:( 2 0 )全 a leoeA 3( 2 1 ) 2 1 . 1 . 3数据处理 以外 , 和礼 0. * 的 相 对 误 差8 , , 记 入 附 录1 表 格4 , 以其中最差者作为冲击加速度值复现性极限误差 a .d I I ,口二a l e , ., 一 a ,a 护 x1 0 0 %( 2 2 )d , 。 二 , ,( 2 3 ) 将 “ 记 入 表 , 则 加 速 度 复 现 r t U , = 告 一 也 记 入 附 录 , 表
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