JJG 948-2018 电动振动试验系统-(高清版).pdf
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1、中华人民共和国国家计量检定规程J J G9 4 82 0 1 8电动振动试验系统E l e c t r o d y n a m i cV i b r a t i o nT e s t i n gS y s t e m s 2 0 1 8-0 2-2 7发布2 0 1 8-0 8-2 7实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布电动振动试验系统检定规程V e r i f i c a t i o nR e g u l a t i o no fE l e c t r o d y n a m i cV i b r a t i o nT e s t i n gS y s t e m sJ
2、 J G9 4 82 0 1 8代替J J G9 4 81 9 9 9 J J G1 9 01 9 9 7 归 口 单 位:全国振动冲击转速计量技术委员会 主要起草单位:中航工业北京长城计量测试技术研究所中国计量科学研究院 参加起草单位:北京中元环试机电设备技术有限公司苏州东菱振动试验仪器有限公司苏州苏试试验仪器股份有限公司工业和信息化部电子第五研究所 本规程委托全国振动冲击转速计量技术委员会负责解释J J G9 4 82 0 1 8本规范主要起草人:王显伟(中航工业北京长城计量测试技术研究所)曾 吾(中航工业北京长城计量测试技术研究所)蔡晨光(中国计量科学研究院)参加起草人:张 越(北京中元
3、环试机电设备技术有限公司)江运泰(苏州东菱振动试验仪器有限公司)李 平(苏州苏试试验仪器股份有限公司)郑术力(工业和信息化部电子第五研究所)J J G9 4 82 0 1 8目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 概述(1)4 计量性能要求(1)4.1 振动控制器(1)4.2 正弦振动(2)4.3 随机振动(3)4.4 正弦加宽带随机振动(5)4.5 窄带随机加宽带随机振动(5)4.6 经典冲击(5)5 通用技术要求(5)5.1 外观要求(5)5.2 其他技术要求(5)6 计量器具控制(6)6.1 检定条件(6)6.2 检定项目(6)6.3 检定方法(7)6.4 检定结果的处理(1
4、7)6.5 检定周期(1 7)附录A 随机信号的检验(1 8)附录B 检定证书内页格式(2 2)附录C 检定结果通知书内页格式(2 4)附录D 检定记录格式(2 5)J J G9 4 82 0 1 8引 言 本规程依据J J F1 0 0 22 0 1 0 国家计量检定规程编写规则进行编写。本规程对J J G9 4 81 9 9 9进行了修订,并涵盖了J J G1 9 01 9 9 7的内容。为满足G B/T2 4 2 3 电工电子产品环境试验和G J B1 5 0 A 军用设备环境试验方法等新修订的环境试验标准对试验设备的要求,本规程除编辑性修改外,主要技术变化如下:将原名称“数字式电动振动
5、试验系统”修改为“电动振动试验系统”;取消了原规程中对振动台推力的限制;增加了随机振动台面均匀度和横向振动比的要求;部分计量性能要求做了调整。本规程代替J J G9 4 81 9 9 9和J J G1 9 01 9 9 7。J J G1 9 01 9 9 7的历次版本发布情况:J J G1 9 01 9 8 7。J J G9 4 82 0 1 8电动振动试验系统检定规程1 范围本规程适用于电动振动试验系统(以下简称试验系统)的首次检定、后续检定和使用中检查。2 引用文件本规程引用下列文件:J J F1 1 5 6 振动 冲击 转速计量术语及定义G B/T7 6 7 02 0 0 9 电动振动发
6、生系统(设备)性能特性凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规程;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规程。3 概述电动振动试验系统是用来按照试验标准要求产生不同振动和冲击等激励(如正弦振动、随机振动、正弦加宽带随机振动、窄带随机加宽带随机、经典冲击、冲击响应谱等)的动态力学环境试验设备。如图1所示,它通常由数字式振动控制器、电动振动台、功率放大器、控制加速度计及其他附属设备等组成。图1 试验系统组成示意图4 计量性能要求本规程涵盖了试验系统各种不同功能的计量性能要求内容,如果试验系统只有部分功能,则必须对系统含有的全部功能进行性能检定。例如只有正弦振动功能,则
7、必须对所有正弦振动功能项进行性能检定。4.1 振动控制器4.1.1 振动控制器在规定的频率范围内,其频率示值误差如表1所示。表1 频率示值误差频率范围A级B级C级f2 0H z1 0%1 0%1 0%注:在2 0H z以上允许有不超过2个失真度较大的频带,在该频带内最大失真度不大于2 5%,频带宽度不超过最大失真度对应频率的1 0%。4.2.5 试验系统工作时,台面加速度幅值均匀度应满足表6的要求。表6 台面加速度幅值均匀度小台面频率范围A级B级C级f5 0 0H z1 0%1 5%1 5%5 0 0H z 15 0 0H z2 5%3 0%3 5%2J J G9 4 82 0 1 8表6(续
8、)大台面频率范围A级B级C级f5 0 0H z1 5%2 0%2 5%5 0 0H z 0.7f*H z3 0%5 0%7 0%注:1 振动台台面最外圈安装螺栓孔分布圆直径大于4 0 0mm的振动台为大台面。2 f*为试验台的一阶共振频率。3 在工作频率范围内允许有不超过2个均匀度较大的频带,在该频带内最大加速度幅值均匀度不大于5 0%(小台面)及1 5 0%(大台面)或给出实际测量值(大台面),频带宽度不超过最大均匀度对应频率的1 0%。4.2.6 试验系统工作时,台面横向振动比(横向加速度幅值与主振方向加速度幅值之比)应满足表7的要求。表7 台面横向振动比频率范围A级B级C级f2 0H z
9、1 5%2 0%2 5%2 0H z f5 0 0H z1 0%1 5%1 5%f5 0 0H z2 0%2 5%5 0%注:在工作频率范围内,允许有不超过2个横向振动比较大的频带,在该频带内最大横向振动比不应大于1 0 0%,频带宽度不超过对应频率的1 0%。4.2.7 试验系统在规定的频率范围内作扫频振动,扫频方式为对数形式,扫频速率为1o c t/m i n,扫频定振精度应满足表8的要求。表8 扫频定振精度级别A级B级C级定振精度0.4d B0.6d B1.0d B4.2.8 试验系统在规定的频率范围内做1h定频定加速度连续振动,其加速度幅值的稳定性应不大于5%。4.2.9 试验系统的工
10、作频率范围、额定正弦推力、运动系统的等效质量、空载和满载时最大振动幅值、额定工作特性曲线、共振频率及连续工作时间等应满足制造商给出的技术指标。4.3 随机振动4.3.1 试验系统随机加速度功率谱控制动态范围(设置谱动态范围4 0d B)应满足表9的要求。3J J G9 4 82 0 1 8表9 加速度功率谱控制动态范围级别A级B级C级加速度功率谱控制动态范围(3 94 1)d B3 5d B3 0d B4.3.2 试验系统随机加速度总均方根值示值误差应满足表1 0的要求。表1 0 加速度总均方根值示值误差级别A级B级C级随机加速度总均方根值示值误差5%8%1 0%4.3.3 试验系统随机振动工
11、作频率范围外加速度总均方根值与工作频率范围内加速度总均方根值的比R应满足表1 1的要求。表1 1 带外带内加速度总均方根值的比R级别A级B级C级带外带内总均方根值之比R5%8%1 0%4.3.4 试验系统工作时,台面随机加速度总均方根值均匀度应满足表1 2的要求。表1 2 随机加速度总均方根值均匀度级别A级B级C级小台面加速度总均方根值均匀度1 5%2 0%3 0%大台面加速度总均方根值均匀度2 0%3 0%5 0%注:振动台台面最外圈安装螺栓孔分布圆直径大于4 0 0mm的振动台为大台面。4.3.5 试验系统工作时,台面随机加速度横向振动比应满足表1 3的要求。表1 3 随机加速度横向振动比
12、级别A级B级C级随机加速度总均方根值横向振动比1 5%2 0%3 0%随机加速度功率谱密度横向振动比2 0%3 0%5 0%4.3.6 试验系统随机振动加速度功率谱密度示值误差应满足表1 4的要求。表1 4 加速度功率谱密度示值误差级别A级B级C级随机加速度功率谱密度示值误差1 0%1 5%2 0%注:允许有部分频带示值误差较大,但应不超过5 0%,超过允差的累积带宽应不超过整个频带的5%(9 9H z)。4.3.7 试验系统随机振动在9 0%置信度控制下,加速度总均方根值和加速度功率谱密4J J G9 4 82 0 1 8度控制精度应满足表1 5的要求。表1 5 加速度总均方根值和加速度功率
13、谱密度控制允差限级别A级B级C级随机加速度总均方根值控制允差限0.5d B0.8d B1d B随机加速度功率谱密度控制允差限1d B2d B3d B4.3.8 随机振动试验的回路时间、随机推力、最大负载质量、空载或满载时的最大加速度总均方根值及连续工作时间应满足制造商给出的各项技术指标。4.4 正弦加宽带随机振动4.4.1 正弦加宽带随机振动试验加速度总均方根值示值误差应不大于1 0%。4.4.2 正弦加宽带随机振动试验正弦信号频率应连续可调,幅值示值误差应不大于1 0%,宽带随机振动信号加速度功率谱密度示值误差应不大于2 0%。4.5 窄带随机加宽带随机振动4.5.1 窄带随机加宽带随机振动
14、试验加速度总均方根值示值误差应不大于1 0%。4.5.2 窄带随机加宽带随机振动试验窄带随机信号中心频率应连续可调,随机振动信号加速度功率谱密度示值误差应不大于2 0%。4.6 经典冲击4.6.1 基本冲击加速度波形(半正弦波、后峰锯齿波、梯形波)的脉冲持续时间示值误差应不大于1 0%。4.6.2 基本冲击加速度波形(半正弦波、后峰锯齿波、梯形波)的脉冲幅值示值误差应不大于1 0%。4.6.3 基本冲击加速度波形(半正弦波、后峰锯齿波、梯形波)的速度变化量误差应不大于1 0%。5 通用技术要求5.1 外观要求5.1.1 试验系统应配有产品合格证、使用说明书及全部必备附件。各组成部分的铭牌或外壳
15、上应标明其型号、规格、制造商、出厂编号和日期。供电电源的标志及电压和频率范围指示明确。5.1.2 试验系统外形结构应完好,无影响正常工作的机械损伤。其开关、按键、旋钮等操作灵活可靠,标志清晰明确,输出输入插座应无松动。5.1.3 试验系统按使用说明书要求进行通电、预热后进行自检,系统各部分应工作正常。5.2 其他技术要求5.2.1 试验系统工作时,如果发出的噪声声压级大于9 0d B(A计权),建议用户应采取隔声、消声措施。5.2.2 试验系统励磁装置处于工作状态时,距台面安装螺栓孔的最大分布圆直径1/45J J G9 4 82 0 1 8高度处的整个平面上的漏磁应满足出厂技术要求条件。5.2
16、.3 振动控制器随机信号应满足平稳、正态分布和各态历经性要求。(检验方法见附录A)6 计量器具控制6.1 检定条件6.1.1 检定时的环境条件6.1.1.1 环境温度为(1 53 5),相对湿度不大于9 0%。6.1.1.2 电源电压的变化应在额定电压的1 0%范围内。6.1.1.3 试验系统应保持清洁,周围无腐蚀性气体、液体。6.1.2 检定设备6.1.2.1 动态信号分析仪:A级。6.1.2.2 真有效值数字电压表:交流电压测量最大允许误差0.2%。6.1.2.3 加速度计及三向加速度计(含适调放大器):测量不确定度Ur e l=2%(k=2),检定5H z以下低频和3k H z以上高频指
17、标时应选用具有满足相应频响要求的加速度计。6.1.2.4 数字频率计(可选):频率测量最大允许误差0.0 1%。6.1.2.5 声级计:2级。6.1.2.6 特斯拉计:测量最大允许误差1 0%。6.2 检定项目检定项目选择如表1 6所示。表1 6 检定项目表序号检定项目检定项目选择首次检定后续检定使用中检查1外观检查+2噪声声压级+-3台面漏磁+-4控制器频率示值误差+5控制器谐波失真度+-6控制器控制动态范围+-7控制器通道间一致性+-8加速度噪声+-9频率响应特性+1 0加速度幅值示值误差+1 1加速度谐波失真度+-6J J G9 4 82 0 1 8表1 6(续)序号检定项目检定项目选择
18、首次检定后续检定使用中检查1 2加速度幅值均匀度+-1 3横向振动比+-1 4扫频定振精度+-1 5加速度幅值稳定性+-1 6正弦推力+-1 7系统控制动态范围+(如适用)+(如适用)+(如适用)1 8加速度总均方根值示值误差+(如适用)+(如适用)+(如适用)1 9带外带内加速度总均方根值比+(如适用)+(如适用)-2 0随机加速度总均方根值均匀度+(如适用)+(如适用)-2 1随机加速度横向振动比+(如适用)+(如适用)-2 2加速度功率谱密度示值误差+(如适用)+(如适用)+(如适用)2 3加速度总均方根值控制精度+(如适用)+(如适用)-2 4加速度功率谱密度控制精度+(如适用)+(如
19、适用)-2 5随机推力+(如适用)-2 6正弦加随机加速度总均方根值示值误差+(如适用)+(如适用)-2 7正弦加随机正弦振动幅值示值+(如适用)+(如适用)-2 8正弦加随机宽带随机加速度功率谱密度示值误差+(如适用)+(如适用)-2 9随机加随机总均方根值示值误差+(如适用)+(如适用)-3 0随机加随机谱密度示值误差+(如适用)+(如适用)-3 1冲击脉冲持续时间示值误差+(如适用)+(如适用)-3 2冲击脉冲幅值示值误差+(如适用)+(如适用)-3 3冲击脉冲速度变化量误差+(如适用)+(如适用)-注:表中“+”表示需要检定的项目;“-”表示不需要检定的项目。6.3 检定方法6.3.1
20、 适用范围本规程检定方法适用于在振动台垂直状态及除特殊要求外台面在空载时进行(额定推力项目可根据需要加载进行)。6.3.2 试验系统的外观检查对试验系统的外观进行检查,检查结果应符合5.1的各项要求。6.3.3 试验系统工作时噪声声压级在规定的工作频率范围内,以其额定的最大振动幅值作扫频振动。在距振动台台体7J J G9 4 82 0 1 8边缘1m远、离地面1.5m高处用声级计(A计权)测量,并记录噪声的最大声压级。检查结果应符合5.2.1的要求。6.3.4 试验系统台面漏磁当试验系统励磁装置处于工作状态时,用特斯拉计测量台面安装螺栓孔的最大分布圆直径的1/4高度处的整个平面上的磁通密度。所
21、有安装螺栓孔的上方位置都应作为测量点。测量结果应符合5.2.2的要求。6.3.5 振动控制器频率示值误差振动控制器正弦自闭环控制,将控制器信号输出端接数字式频率计或动态信号分析仪。在控制仪的工作频率范围内,选取3个频率值(包括工作频率上下限频率值),分别在适当的量级上控制。采用动态信号分析仪测量时,要采用矩形窗函数,频率分辨力要好于被测量值允许误差的5倍。分别记录控制仪的频率示值和数字式频率计或动态信号分析仪的测量值,计算控制器频率示值误差,测量结果应符合4.1.1的要求。6.3.6 振动控制器正弦信号谐波失真度振动控制器正弦自闭环控制,将控制器信号输出端接动态信号分析仪。控制仪在10 0 0
22、H z频率和适当量级上控制,动态信号分析仪采用平顶窗函数,线性幅值。用分析仪直接测量并计算谐波失真度,或者用分析仪测量10 0 0H z频率下的幅值及至少五倍的谐波幅值,按式(1)计算谐波失真度。结果应符合4.1.2的要求。=A22+A23+A24+A25+A11 0 0%(1)式中:A1 控制仪的基波幅值;A2,A3,A4,A5,基波的二次、三次、四次、五次等谐波幅值。6.3.7 振动控制器随机自闭环加速度功率谱控制动态范围振动控制器采用图2谱形在适当量级上做随机自闭环控制,控制器信号输出端接动态信号分析仪。分析仪采用海宁窗函数,幅值对数坐标。测量控制仪所能均衡的动态范围。其结果应符合4.1
23、.3的要求。图2 控制仪随机自闭环加速度功率谱控制动态范围设置谱形图注:a,b段频率差值要求不大于4 0H z。8J J G9 4 82 0 1 86.3.8 多通道振动控制器任意两通道之间一致性的检定多通道振动控制器在工作频率范围内设置平直谱(图3),在适当的量级上做随机自闭环控制。选择一个通道作为控制通道,其他通道作为测量通道,观察其幅值比(有相位差的可以选做)。其9 9%以上的测量值应符合4.1.4的要求。图3 振动控制仪通道一致性检定设置谱形图6.3.9 试验系统加速度噪声将测量加速度计刚性连接在振动台台面中心,其输出通过适调放大器连接数字电压表。当试验系统处于工作状态,控制仪输出信号
24、幅值为零,功率放大器增益调至最大,测量台面中心的加速度有效值a0,结果应符合4.2.1的要求。6.3.1 0 振动台频率响应特性振动台频率响应特性检定框图如图4所示,测量加速度计刚性连接在振动台台面中心。动态信号分析仪输出白噪声信号给功率放大器,调节功率放大器增益使振动台产生适当量值的振动。采用动态信号分析仪测量频响函数,幅值采用对数坐标,记录振动台频率响应曲线及一阶共振频率。其结果应符合4.2.2的要求。图4 振动台频率响应特性检定框图6.3.1 1 试验系统台面加速度幅值示值误差将测量加速度计刚性连接在振动台台面中心,尽可能靠近控制加速度计,按图5方法安装加速度计及连接测量仪器。图5 试验
25、系统台面加速度幅值示值误差检定框图 在规定的工作频率范围内,选取高中低三个频率值,在所选频率值下取大、中、小三个振动幅值进行测量,示值误差a按式(2)计算。其结果应符合4.2.3的规定。9J J G9 4 82 0 1 8a=ad-asas1 0 0%(2)式中:ad 试验系统的振动幅值示值,m/s2;as 动态信号分析仪测量振动幅值,m/s2。6.3.1 2 试验系统台面加速度谐波失真度按6.3.1 1方法安装加速度计及连接测量仪器。在试验系统的工作频率范围内,按倍频程选取不少于1 0个频率值(包括上限、下限频率值),测量所选频率下最大振动幅值5 0%时的加速度谐波失真度。动态信号分析仪采用
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