JJG 623-2005 电阻应变仪.pdf
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1、中华人民共和国国家计量检定规程J J G6 2 32 0 0 5电 阻 应 变 仪R e s i s t a n c eS t r a i nG a u g e I n d i c a t o r s 2 0 0 5-0 3-0 3发布2 0 0 5-0 9-0 3实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布学兔兔 标准下载电阻应变仪检定规程V e r i f i c a t i o nR e g u l a t i o no fR e s i s t a n c eS t r a i nG a u ge I n d i c a t o r sJ J G6 2 32 0 0 5代
2、替J J G6 2 31 9 8 9 本规程经国家质量监督检验检疫总局于2 0 0 5年3月3日批准,并自2 0 0 5年9月3日起施行。归 口 单 位:全国电磁计量技术委员会 起 草 单 位:中国计量科学研究院 本规程委托全国电磁计量技术委员会负责解释J J G6 2 32 0 0 5学兔兔 标准下载 本规程起草人:何小兵(中国计量科学研究院)丁 诚(中国计量科学研究院)J J G6 2 32 0 0 5学兔兔 标准下载目 录1 范围(1)2 概述(1)3 计量性能要求(1)3.1 准确度级别及技术指标(1)3.2 电阻平衡范围(2)3.3 电容平衡范围(2)3.4 低通滤波器(2)4 通用
3、技术要求(2)4.1 外观(2)4.2 开关状态(2)5 计量器具控制(2)5.1 检定条件(2)5.2 检定项目(3)5.3 检定方法(3)5.4 检定结果处理(1 1)5.5 检定周期(1 1)附录A 数字式静态应变仪检定证书内页格式(1 2)附录B 指针式静态应变仪检定证书内页格式(1 4)附录C 动态应变仪检定证书内页格式1(有衰减开关或增益开关)(1 6)附录D 动态应变仪检定证书内页格式2(无衰减开关或增益开关)(1 8)附录E 数字式静态应变仪检定原始记录数据页格式(2 0)附录F 指针式静态应变仪检定原始记录数据页格式(2 2)附录G 动态应变仪检定原始记录数据页格式1(有衰减
4、开关或增益开关)(2 4)附录H 动态应变仪检定原始记录数据页格式2(无衰减开关或增益开关)(2 6)J J G6 2 32 0 0 5学兔兔 标准下载电阻应变仪检定规程1 范围本规程适用于电阻应变计作为传感元件测量应变或其它物理参数的电阻应变仪,以及具有应变测量功能的数据采集器等仪器(以下统称应变仪)的首次检定、后续检定和使用中检验。2 概述应变仪是测量结构及材料在荷载作用下变形的应力分析仪器。如果配用相应的传感器,也可测量力、压力、扭矩、位移、振幅等物理量或物理量变化过程。它是实验应力分析的可靠工具。应变仪按其测量应变变化频率范围可分为静态应变仪和动态应变仪。而按供桥电压的不同,又可分为直
5、流供桥型和交流供桥型。3 计量性能要求3.1 准确度级别及技术指标3.1.1 静态应变仪各级别的技术指标应符合表1规定。表1 静态应变仪各级别的技术指标准确度级别示值误差灵敏系数(K)示值误差稳定度零点漂移(4 h)示值稳定性(4 h)0.1(0.1%r e d 1)0.1%10.0 2%0.2(0.2%r e d 2)0.2%20.0 5%0.5(0.5%r e d 3)0.5%30.1%1.0(1.0%r e d 3)0.5%30.2%3.1.2 动态应变仪各级别的技术指标应符合表2规定。表2 动态应变仪各级别的技术指标准确度级别示值误差非线性误差(F S)标定值误差衰减误差信噪比稳定度零
6、点漂移(2 h)示值稳定性(2 h)0.2(0.2%r e d2)0.0 5%(0.2%r e d1)0.2%5 0 d B20.0 5%0.5(0.5%r e d3)0.1%(0.5%r e d1)0.5%4 0 d B30.1%1.0(1.0%r e d5)0.2%(1.0%r e d2)1.0%3 0 d B50.2%1J J G6 2 32 0 0 5学兔兔 标准下载3.2 电阻平衡范围应变仪的电阻平衡范围应不小于5 0 0 0。3.3 电容平衡范围应变仪的电容平衡范围应不小于2 0 0 0 p F。3.4 低通滤波器动态应变仪除本身频响特性(如直通F)外,一般还具备可选多个截止频率的
7、低通滤波器,低通滤波器的截止频率是指传输系数下降3 d B的频率。4 通用技术要求4.1 外观应变仪的结构应牢固可靠,仪器面板和外壳无明显的机械损伤,各项标志应齐全、清晰。在应变仪的面板或外壳上应有铭牌,铭牌内容应符合有关标准规定。4.2 开关状态应变仪所有的拨动开关、按键开关或程控开关应接触良好、定位准确。5 计量器具控制计量器具控制包括:首次检定、后续检定和使用中检验。5.1 检定条件5.1.1 检定用设备5.1.1.1 检定静态应变仪应具备下列设备:标准模拟应变量校准器:其最大允许误差绝对值应不大于被检应变仪最大允许误差绝对值的1/3,测量范围(01 05),最小步进值为0.1,工作频率
8、范围(05 0)k H z。5.1.1.2 检定动态应变仪应具备下列设备:(1)标准模拟应变量校准器:其最大允许误差绝对值应不大于被检应变仪最大允许误差绝对值的1/3,测量范围(01 05),最小步进值为0.1,工作频率范围(05 0)k H z。(2)数字电压表:直流电压测量最大允许误差不超过0.0 1%,交流电压测量最大允许误差不超过0.1%,最大工作频率应大于1 0 0 k H z。(3)标准信号发生器(检定直流供桥型应变仪频响时使用):0.1 H z 1 MH z,应能输出1 mV电压。(4)应变仪频率响应测量仪(检定交流供桥型应变仪频响时使用):2 0 H z 1 0 k H z;幅
9、频特性误差(0.3 1)%,相频特性 3。(5)交流电阻箱:最大允许误差0.0 5%,测量范围(01 0)k,最小步进值1。5.1.2 环境条件5.1.2.1 环境温度:(2 05)。5.1.2.2 相对湿度:(3 08 0)%。2J J G6 2 32 0 0 5学兔兔 标准下载5.1.2.3 电源电压:(2 2 02 2)V,频率:(5 00.5)H z。5.2 检定项目检定项目见表3。表3 检定项目表检定项目首次检定后续检定使用中检验静态应变仪动态应变仪静态应变仪动态应变仪静态应变仪动态应变仪外观+开关状态+示值误差+灵敏系数(K)示值误差+-+-+-非线性误差-+-+-+标定值误差-+
10、-+-+衰减误差-+-+-+频响误差-+-+-+低通滤波器滤波特性-+-+-+稳定度零位漂移+示值稳定性+信噪比-+-电阻平衡范围+-电容平衡范围+-注:表3中“+”表示应检项目,“-”表示可不检项目。5.3 检定方法5.3.1 外观、开关状态检查被检应变仪的外观和开关状态检查应符合本规程第4.1条和4.2条要求。5.3.2 静态应变仪检定5.3.2.1 检定连接线路示意图如图1所示,按仪器使用说明书规定的时间进行预热,然后将静态应变仪(灵敏系数K=2.0 0)进行零位平衡。图1为半桥连接方式示意图,具体的接线方法按仪器使用说明书所规定的方法连接。图1中A、C端为电桥电压端,B、D端为电桥信号
11、输出端(以下各图同)。5.3.2.2 示值误差检定(1)对于指针式静态应变仪示值误差的检定可采用补偿法(检定连接线路示意图如图1所示),首先从被检应变仪读数装置上读取零位值a0。然后从被检应变仪上给出被检定的标称值D,用标准模拟应变量校准器给出与该标称值大小相近、方向相反的标3J J G6 2 32 0 0 5学兔兔 标准下载图1 静态应变仪检定连接线路示意图准应变值,使被检应变仪读数装置上的读数回到a0,从而得到该标称值的实际值B,其正、负应变方向均应检定。被检应变仪示值误差V按式(1)计算:V=D-BB1 0 0%(1)式中:D 被检应变仪的标称值();B 标准模拟应变量校准器的示值()。
12、(2)对于数显式或计算机控制式静态应变仪示值误差的检定(检定连接线路示意图如图1所示),可从标准模拟应变量校准器给出标准应变值B,然后从被检应变仪读数装置上读取相应的应变读数值D,其正、负应变方向均应检定,检定值的选择见附录E。被检应变仪示值误差V按式(1)计算。5.3.2.3 灵敏系数(K)示值误差检定对具有灵敏系数调节盘的静态应变仪应进行该项检定(对于由程序计算灵敏系数的数显式或计算机控制式静态应变仪,该项目只需在首次检定时检定,以验证其计算公式是否正确)。检定连接线路示意图如图1所示。(1)将应变仪的灵敏系数调节到K=2.0 0,进行零位平衡。(2)在K=2.0 0时,将标准模拟应变量校
13、准器的示值B置于被检应变仪基本量程上限值的7 0%左右,从被检应变仪读数装置上读取相应的应变读数值D。(3)每改变灵敏系数的一个分度值,调节并读取标准模拟应变量校准器的示值m,使被检应变仪读数装置上仍保持原来K=2.0 0时的应变读数值D。(4)顺序检定灵敏系数调节盘的每个分度值,每个分度值的实际值Km按式(2)计算:Km=2mB(2)式中:Km 灵敏系数调节盘每个分度值的实际值;4J J G6 2 32 0 0 5学兔兔 标准下载B 在K=2.0 0时,标准模拟应变量校准器的示值();m 灵敏系数调节盘的分度值为KD时,标准模拟应变量校准器的示值()。灵敏系数分度值的误差k按式(3)计算:k
14、=KD-KmKm1 0 0%(3)式中:KD 灵敏系数调节盘每个分度值的标称值。5.3.2.4 稳定度检定(1)零位漂移检定a.检定连接线路示意图如图1所示,将标准模拟应变量校准器的示值置于零位,进行零位平衡后,从被检应变仪读数装置上读取零位值a0。b.在4 h内,第1小时每隔1 5 m i n,以后每隔3 0 m i n,分别从被检应变仪读数装置上读取相应的零位值ai。被检应变仪的零位漂移Zi按式(4)计算:Zi=ai-a0(4)式中:ai 在4 h内被检应变仪读数装置上相应的零位值;a0 t=0(开始检定时)时被检应变仪读数装置上的零位值。(2)示值稳定性检定a.检定连接线路示意图如图1所
15、示,进行零位平衡。将标准模拟应变量校准器的示值置于被检应变仪基本量程上限值,从被检应变仪读数装置上读取读数值A0。然后将标准模拟应变量校准器的示值置回零位,从被检应变仪读数装置上读取零位值a0。b.在4 h内,第1小时每隔1 5 m i n,以后每隔3 0 m i n,重复进行将标准模拟应变量校准器的示值置于被检应变仪基本量程上限值,从被检应变仪读数装置上读取读数值Aj;然后将标准模拟应变量校准器的示值置回零位,从被检应变仪读数装置上读取读数值aj0的操作。被检应变仪的示值稳定性Sj按式(5)计算:Sj=(Aj-aj0)-(A0-a0)A0-a01 0 0%(5)式中:Aj 在4 h内标准模拟
16、应变量校准器的示值置于被检应变仪基本量程上限值时,被检应变仪读数装置上相应的各读数值;aj0 在4 h内将标准模拟应变量校准器的示值置回零位时(对应于Aj),被检应变仪读数装置上的各零位值或零偏值;A0 在t=0时(开始检定时)标准模拟应变量校准器的示值置于被检应变仪基本量程上限值时,被检应变仪读数装置上的读数值;a0 当标准模拟应变量校准器的示值置回零位时(对应于A0),被检应变仪读数装置上的零位值。由于静态应变仪在测量中通常与应变转换箱(或扫描箱)配合使用,所以这些配套设备亦需进行示值误差检定。在检定时,各测量点检定值的选择只需在其基本量程内按低、中、高的原则选取三个值即可。5J J G6
17、 2 32 0 0 5学兔兔 标准下载5.3.3 动态应变仪检定5.3.3.1 检定连接线路示意图如图2所示。将检定线路连接好后,按仪器使用说明书规定的时间进行预热。在开始检定动态应变仪时,应先进行零位平衡和灵敏度调定。(1)零位平衡:按被检应变仪使用说明书中的操作步骤进行零位平衡。(2)灵敏度调定:按被检应变仪使用说明书规定的指标进行灵敏度调定。反复进行(1)、(2)项操作,直至达到规定要求为止。图2 动态应变仪检定连接线路示意图5.3.3.2 示值误差检定若被检应变仪系统由“应变仪+数据采集器+计算机”组成,则需进行该项检定。(1)检定连接线路示意图如图2所示。用标准模拟应变量校准器给出被
18、检定点的标准应变值B,从计算机上读取该应变读数值D。被检应变仪系统示值误差V按式(1)计算。(2)被检定点的选择:在被检应变仪系统各个量程内分别按低、中、高的原则选择几个具有代表性的示值。5.3.3.3 非线性误差检定(1)检定连接线路示意图如图2所示。在被检应变仪的基本量程内确定n个检定点,通常取基本量程上限值的0%,2 0%,4 0%,6 0%,8 0%,1 0 0%。(2)由标准模拟应变量校准器依次给出各检定点的标准应变值i,从被检应变仪输出读数装置上读取各检定点的输出读数值ai,其非线性误差Li按式(6)计算:Li=(ai-a0)-AiAm a x1 0 0%(6)式中:ai 各检定点
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