JJF 1570-2016现场动平衡测量分析仪校准规范-(高清版).pdf
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1、中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 5 7 02 0 1 6现场动平衡测量分析仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rD y n a m i cB a l a n c eM e a s u r i n gI n s t r u m e n t s 2 0 1 6-0 6-2 7发布2 0 1 6-0 9-2 7实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布现场动平衡测量分析仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rD y n a m
2、i cB a l a n c eM e a s u r i n gI n s t r u m e n t sJ J F1 5 7 02 0 1 6 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:中国测试技术研究院 参加起草单位:中国航空工业集团北京长城计量测试技术研究所 本规范委托全国振动冲击转速计量技术委员会负责解释J J F1 5 7 02 0 1 6本规范主要起草人:朱 沙(中国测试技术研究院)参加起草人:方 超(中国测试技术研究院)曾 吾(中国航空工业集团北京长城计量测试技术研究所)J J F1 5 7 02 0 1 6目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3
3、术语和定义(1)3.1 平衡效率(1)4 概述(1)5 计量特性(2)5.1 传感器参考灵敏度(2)5.2 幅频特性(2)5.3 幅值线性度(2)5.4 相频特性(2)5.5 相位线性度(2)5.6 通道一致性(2)5.7 转速(2)5.8 平衡效率(2)6 校准条件(2)6.1 环境条件(2)6.2 校准用标准装置及其他设备(2)7 校准项目和校准方法(3)7.1 校准项目(3)7.2 校准方法(4)8 校准结果表达(7)8.1 校准记录(7)8.2 校准证书(8)8.3 校准结果不确定度评定(8)9 复校时间间隔(8)附录A 校准原始记录推荐格式(9)附录B 校准证书的内容(1 1)附录C
4、 不确定度评定示例(1 4)J J F1 5 7 02 0 1 6引 言本规范依据J J F1 0 7 1 国家计量校准规范编写规则编写。其中测量不确定度的评定按照J J F1 0 5 9.1 测量不确定度评定与表示编写。本规范为首次发布。J J F1 5 7 02 0 1 6现场动平衡测量分析仪校准规范1 范围本规范适用于现场动平衡测量分析仪(以下简称动平衡仪)的校准。2 引用文件本规范引用了下列文件:J J G1 0 52 0 0 0 转速表检定规程J J G1 3 42 0 0 3 磁电式速度传感器检定规程J J G2 3 32 0 0 8 压电加速度计检定规程J J G6 4 42 0
5、 0 3 振动位移传感器检定规程J J G6 7 62 0 0 0 工作测振仪检定规程J J G8 3 42 0 0 6 动态信号分析仪J J F1 0 5 9.12 0 1 2 测量不确定度评定与表示凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3 术语和定义3.1 平衡效率 b a l a n c ee f f i c i e n c y转子经过一次平衡试验后振动的变化量与初始振动的比值。以公式(1)表示:=V0-V1V01 0 0%(1)式中:V0 转子初始振动量;V1 经过一次平衡试验后转子的剩余振动量。4 概述动
6、平衡仪是由一个鉴相器、多个振动传感器及主机组成,是用于测量和分析旋转机械转子不平衡量大小和方位的分析仪器。其主要应用于工业现场,校准已安装在机器上转子的现场动平衡。动平衡仪测量原理如图1所示。图1 动平衡仪测量原理图1J J F1 5 7 02 0 1 65 计量特性5.1 传感器参考灵敏度参考灵敏度是在参考频率点所标定的传感器灵敏度,其校准扩展不确定度为3%(k=2)。5.2 幅频特性动平衡仪幅频特性应满足5%的要求。5.3 幅值线性度动平衡仪幅值线性度应满足5%的要求。5.4 相频特性动平衡仪相频特性校准,应给出动平衡仪的相移值。5.5 相位线性度动平衡仪相位线性度应满足2%的要求。5.6
7、 通道一致性动平衡仪任意两通道之间的一致性,其幅值比和相位差应符合表1的规定。表1 通道一致性幅值比/d B0.1相位差/()15.7 转速动平衡仪转速测量准确度等级在1.5级以上。5.8 平衡效率经平衡后,初始不平衡量应减少6 0%以上。注:以上指标不是用于合格性判别,仅供参考。6 校准条件6.1 环境条件环境温度:2 35;相对湿度:8 0%;电源电压的变化应在额定电压的1 0%的范围内。实验室及其周围环境应无振动和冲击源,无强电场、强磁场、强声场的干扰。6.2 校准用标准装置及其他设备6.2.1 振动标准装置动平衡仪校准用的振动标准装置包括绝对法振动标准装置和比较法振动标准装置。振动标准
8、装置技术指标见表2。2J J F1 5 7 02 0 1 6表2 振动标准装置技术指标名称测量范围测量不确定度(k=2)频率范围/H zUr e l/%U/()绝对法振动标准装置f:1H z 4 0 0H za:0.1m/s21 0 0m/s2:0 3 6 0 14 0 011比较法振动标准装置f:1 0H z 4 0 0H za:0.1m/s21 0 0m/s2:0 3 6 0 1 04 0 0326.2.2 移相器移相器移相范围为0 3 6 0,相移分辨力优于0.2,相移漂移小于0.2/h,工作频带为1H z 1k H z。6.2.3 动态信号分析仪动态信号分析仪选用A级。6.2.4 单圆
9、盘转子试验台单圆盘转子试验台的转速为2 0 0r/m i n31 0 0r/m i n。转速1m i n内的稳定性优于0.1%。6.2.5 转速标准装置转速标准装置准确度等级应高于被校对象准确度等级23倍。6.2.6 正弦信号发生器失真度不大于0.0 3%,频率稳定性优于0.0 5%,幅值8h内的稳定性优于1%。7 校准项目和校准方法7.1 校准项目动平衡仪校准项目见表3。实际校准项目应根据动平衡仪参数及客户要求确定。表3 动平衡仪校准项目序号校准项目1外观检查2参考灵敏度3幅值频率响应4幅值线性度5相位校准6通道一致性7转速8平衡效率3J J F1 5 7 02 0 1 67.2 校准方法7
10、.2.1 外观检查与通电旋钮应转动灵活,开关跳步清晰,定位准确。输出输入插座应无松动。无影响正常工作的机械损伤。按使用说明书给动平衡仪通电,预热时间应为1 5m i n以上。7.2.2 参考灵敏度可使用绝对法和比较法对动平衡仪参考灵敏度进行校准。动平衡仪配接的传感器有位移传感器、速度传感器、加速度传感器,按照相应的传感器配套校准动平衡仪的参考灵敏度,一般采用4 0H z作为校准点,用于低转速平衡的动平衡仪可用8H z作为校准点。7.2.3 幅值频率响应安装传感器到振动标准装置,振动标准装置给出一个固定振动幅值,改变频率,测量在不同频率下被检仪器的示值。在被校仪器工作频率范围内以1/3倍频程频率
11、序列选取不少于7个频率点进行校准,频率响应相对误差可按公式(2)计算,测量结果应满足本规范5.2的要求。幅值频率响应校准原理框图见图2。f=xi-xrxr1 0 0%(2)式中:xi 被校仪器示值;xr 被校仪器参考频率点的示值。图2 幅值频率响应校准原理框图 注:采用绝对法校准时,不需要安装标准传感器。7.2.4 幅值线性度选取灵敏度校准频率点,由振动标准装置给出71 0个均匀分布的振动幅值,分别测量被校仪器在不同幅值下的示值,幅值线性度可按公式(3)计算其相对误差,测量结果应满足本规范5.3的要求。L=xi-xsxs1 0 0%(3)4J J F1 5 7 02 0 1 6 式中:xi 被
12、校仪器示值;xs 给出的标准值。7.2.5 相位校准动平衡仪相位校准方法有比较法和绝对法。7.2.5.1 比较法和绝对法相位校准原理框图a)用比较法校准时,应将标准加速度传感器与被检动平衡仪的传感器“背靠背”刚性地安装在振动台的台面中心位置,使标准加速度计和被检传感器承受相同的振动。由信号发生器输出的信号,一路输入功率放大器驱动标准振动台,另一路通过移相器输入动平衡仪的鉴相通道和动态信号分析仪的CH 2,标准加速度计输出信号通过适调器输入动态信号分析仪CH 1。比较法相位校准原理框图见图3。图3 比较法相位校准原理框图 b)用绝对法校准时,将被检动平衡仪的传感器刚性地安装在振动台的台面中心位置
13、。由信号发生器输出信号,一路通过功率放大器驱动标准振动台,另一路通过移相器输入动平衡仪的鉴相通道和激光幅频相频测量系统。绝对法相位校准原理框图见图4。图4 绝对法相位校准原理框图5J J F1 5 7 02 0 1 67.2.5.2 相频特性移相器给出一个固定的相差(0 3 6 0),在被校仪器的工作频率范围内,以1/3倍频程频率序列选取不少于7个频率点,使用本规范7.2.5.1的校准方法测量在这些频率点下动平衡仪的鉴相通道输入信号和振动信号通道输入信号的相差i(i=1,2,n)。通过和标准测量装置测量的相差i(i=1,2,n)比较,得到被校准仪器的相频特性结果,在比较法中,i为动态信号分析仪
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