JJ.国家计量标准-JJF 1116-2004 线加速度计的精密离心机校准规范.pdf
《JJ.国家计量标准-JJF 1116-2004 线加速度计的精密离心机校准规范.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《JJ.国家计量标准-JJF 1116-2004 线加速度计的精密离心机校准规范.pdf(19页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、中华人民共和国国家计量技术规范 J J F 1 1 1 6 - 2 0 0 4 线加速度计的精密离心机校准规范 C a l i b r a t i o n S p e c i f i c a t i o n f o r L i n e a r A c c e l e r o me t e r U s e d P r e c i s i o n C e n t r i f u g e r 2 0 0 4一0 3一0 2发布2 0 0 4一0 6一0 2实施 国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发布 J J F 1 1 1 6 -2 0 0 4 线加速度计的精密离心机 校准规范 C a
2、 li b r a t i o n S p e c i f i c a t i o n f o r L i n e a r Ac c e l e r o me t e r Us e d P r e c i s i o n C e n t r i f u g e r 产0. 0. 0. O. O. O . O. O. 0. O. O. 口. O. 0. 、 弓C J J F 1 1 1 6 - 2 0 0 4 6 、。 一_ ,. 0. o. o. o. 0. 0. 0. 0. o. 0. 。沪 本规范经国家质量监督检验检疫总局 2 0 0 4年 0 3 月 0 2日批准,并自 2 0 0 4
3、年0 6 月0 2日 起施行。 归口单位 起草单位 全国振动冲击转速计量技术委员会 中国航空工业第一集团公司第三O四研究所 本规范由全国振动冲击转速计量技术委员会负责解释 J J F 1 1 1 6 - 2 州M 本规范主要起草人: 张志民 参加起草人: 龙祖洪 邢馨婷 ( 中国航空工业第一集团公司第三0四研究所) ( 中国航空工业第一集团公司第三0四研究所) ( 中国航空工业第一集团公司第三0四研究所) J J F 1 1 1 6 - 2 0 0 4 目录 1 范围 1 . 1 1 . 2 2 3 3. 1 3. 2 3. 3 主题内容 适用范围 引用文献二 术语 , 精密离心机 ( 以下简
4、称离心机)加速度标准 线加速度计 ( 以下简称加速度计) 加速度计的离心机校准 3. 4 4 4. 1 4. 2 离心机工作半径 概述 变阻式加速度计的工作原理 变容 ( 感)式加速度计的工作原理 4 . 3 伺服式加速度计的工作原理 4 . 4 谐振式加速度计 5 计量特性 “ “ “ “ “ 5 . 1 加速度计的静态模型方程 5 . 2 确定离心机工作半径 5 . 3 被校加速度计的测量范围 5 . 4 被校加速度计的不确定度 5 . 5 被校加速度计的输出形式 6 校准条件 ” ” ” “ “ ” 6 . 1 被校加速度计的基本条件 6 . 2 6. 3 6 . 4 7 8 9 环境条
5、件 被校加速度计的要求 被校加速度计的安装 校准项 目和校准方法 校准结果表达 复校时间间隔 附录 A 附录 B 用最小二乘法确定被测加速度计的数学模型和不确定度分析 格拉布斯 ( G r u b b s )准则 (1) ( 1 ) ( I ) ( I ) ( 1 ) ( 1 ) (1) ( 1 ) (1) (1) ( 1 ) ( 2) ( 2) ( 2) ( 2) ( 2) ( 3) ( 4) ( 4) ( 4) ( 4) ( 4) ( 5) ( 5) ( 5) ( 6) ( 1 1 ) ( 1 2 ) ( 1 3 ) ( 1 5 ) 王 I F 1 1 1 6 - 2 以M 线加速度计的精
6、密离心机校准规范 1 范 围 1 . 1 主题内容 本规范规定了利用精密离心机校准线加速度计的主要技术要求的校准方法。 1 . 2 适用范围 本规范适用于线加速度计的精密离心机校准。 2 引用文献 G J B 1 0 3 7 -1 9 9 0 单轴摆式伺服线加速度计试验方法 G J B 1 0 8 1 -1 9 9 3 惯性技术测试设备主要性能试验方法 G B / 7 2 2 9 8 -1 9 9 1 机械振动与冲击术语 G J B 1 5 1 A -1 9 9 7 军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求 G J B 1 5 2 A -1 9 9 7 军用设备和分系统电磁发射和敏感度测量 G J
7、 B 5 8 5 A -1 9 9 8 惯性技术术语 3 术语 3 . 1 精密离心机 ( 以下简称离心机)加速度标准 利用牛顿力学原理,通过角运动产生标准向心加速度, 装置。 3 . 2 线加速度计 ( 以下简称加速度计) 利用惯性测量原理测量恒线加速度的测量器具。 3 . 3 加速度计的离心机校准 在规定条件下,为确定加速度计的静态输出加速度值, 准所复现的向心加速度值之间关系的一组操作。 3 . 4 离心机工作半径 离心机平均回转中心到加速度计检测质量中心的距离。 用以校准线加速度计的标准 与对应的由离心机加速度标 4 概述 一般加速度计的力学模型被近似为典型的质量弹簧阻尼系统型二阶力学
8、模型: m“ + 。 十 k x = f( 二 ) 式中:m,。 ,k 等效检测质量、阻尼、刚度; x “ , x , x 作用于等效检测质量上的加速度、速度、位移; _f ( x ) 外作用力。 典型的加速度计可以分为变阻式、变容 ( 感)式、伺服式、谐振式加速度计。 4 . 1 变阻式加速度计的工作原理 J J F 1 1 1 6 -2 0 0 4 变阻式加速度计主要有:张丝式、应变片式、压阻式和滑线式,是利用电阻的变化 敏感加速度的变化,实现加速度测量的。除滑线式加速度计外,其余均是利用惠斯登电 桥进行变换的。 4 . 2 变容 ( 感)式加速度计的工作原理 变容 ( 感)式加速度计利用
9、电容 ( 感)的变化敏感加速度的变化,实现加速度测 量,利用交流惠斯登电桥进行变换。当加速度作用于质量上,产生作用力,在弹性支撑 上产生变形,引起电容 感)的变化 4 . 3 伺服式加速度计的工作原理 伺服式加速度计根据敏感方式不同可分为电容式、电感式、测角式等;根据支撑方 式不同可分为液浮式、挠性支撑式等;根据支撑材料的不同可分为金属杆 、石英摆、半 导体硅摆等类型。 伺服式加速度计是利用电容 ( 感)的变化敏感加速度的变化,通过伺服电路将电容 ( 感)的变化转化成施加在力矩器上的电流的变化,产生与被测加速度作用在监侧质量 上引起的惯性力相反的力,从而保证检测质量无位移,通过测量力矩器上的电
10、流,实现 加速度测量。 4 . 4 谐振式加速度计 谐振式加速度计是利用频率的变化反映加速度的变化,进行加速度测量。 5 计量特性 5 . 1 加速度计的静态模型方程 模型方程是表达加速度计输出与沿平行或垂直于加速度计输人基准轴作用的加速度 分量间的数学关系式。 加速度计的三次静态模型方程 A ind = 会 = K o 一 K 2 a ; + K , 、 ( 1 ) E ; = k o + k , a , + k , a+ k , a 3 A , 加速度计输出 所指示加速度, 用重力加速度g . ( g - 9 . 8 0 m / s 2 或校准地 胜.- 1.中 5.式 点的重力加速度实测
11、值)为单位表示 ; E ; 加速度计输出,单位V , m A或脉冲数/ s 等; a , 加速度计输人的加速度, 用重力加速度g ( g = 9 . 8 0 M / s 2 或校准地点的 重力加速度实测值)为单位表示; K o 一 偏 值 , 单 位g + K , 二 k , 标度因 数, 单位V / g , m A / g 或脉冲 数 / ( s “ 蔚; k 。 二 K o K , - 零次项系数, 单位V , m A 或脉冲数/ s 等; K 2 二阶非线性系数, 单位g / g 2 ; k 2 = K 2 凡 二阶 非 线 性系 数, 单 位 ( V , m A 或脉 冲 数 / s
12、) 咭 2 K 3 三 阶 非 线 性 系 数, 单 位g / g , o 2 1 1 F 1 1 1 6 - 2 0 0 4 k , = K , K , 三阶非线性系数, 输出 单位 ( V , m A 或脉冲数I s ) i g o 5 . 1 . 2 加谏度计 的二次静杰模刑方程 E A “ 二 不= K , + “ + K 2 a ; ( 2 ) E ; =k o +k , a ; +k , a 5 . 1 . 3 加速度计的一次静态模型方程 E A ; d = K , = K 。 十 “ ( 3 ) E ; =k , +k , a 52 确定离心机工作半径 根据被校加速度计的需要选择
13、5 . 2 . 1 或5 . 2 . 2 0 5 . 2 . 1 反算法确定离心机工作半径 a )对于相对误差 4 ( m+ 2 ) ,其中 m是方程系数个数 , 计算离心机转速, 设置转速点,按转速点调整离心机转速,使离心机顺时针转动,转速 稳定后,在每个转速点上连续读取加速度计的输出值,达到加速度计的测量范围后,逐 点降低离心机转速, 测试加速度计的输出, 测试数据的采样数按6 . 3 . 2 进行。 6 J J F 1 1 1 6 - 2 0 0 4 图2 加速度计安装示意图 c )使离心机逆时针转动,重复b ) o d )将分度头旋转 1 8 0 o ,重复b ) , c ) . e
14、)将离心机分度装置上的加速度计安装夹具,绕离心机半径方向旋转 1 8 0 0 ,原位 安装,分度装置置于0 0 ,重复b ) ,。 ) ,d ) o f )记下加速度计的环境温度与工作温度。 7 . 1 . 5 校准结果 a )计算离心机顺时针转动分度装置在0 0 时,加速度计安装夹具在0 0 和 1 8 0 0 对应离 心机转速的 加速度计输出 的 平均值, 并求出 两平均值的 总 平均值Y : ; 同 理计算分度装置 在1 8 0 0 的 总 平 均 值 万 。 b )计算离心机逆时针转动分度装置在0 0 时,加速度计安装夹具在0 0 和 1 8 0 0 对应离 心机转速的加速度计输出的平
15、均值, 并求出两平均值的总平均值Y : ;同理计算,分度 装 置 在1 8 0 0 的 总 平 均 值 万。 计 算 顺、 逆时 针的 平 均 值: 又= ( 贾+ 万) / 2万= ( 又十 刃) / 2 c )按附录A进行数据处理,分离出模型方程系数的最佳估计值,各系数偏差和拟 合误差。在 “ 摆”状态或 “ 门”状态,可分离出K o , K K 2 1凡。 d )在一般情况下,两种安装状态下分离的系数 K o , K K : 和 K , 应无显著差异 ( 差值小于各自的允许误差) 。取两种状态下的平均值作为该系数的最佳估计值,如某项 系数的绝对值小于该系数偏差的1 . %倍时,该系数可忽
16、略不计。 e )总的拟合误差 。 , 可按下式近似确定: 。 : + “ : : a , = , J 一 万一 ( 8 ) 式 中 : a , . - “ 摆 ” 状 态 下 的 拟 合 误 差 a , “ 门” 状态下的 拟合误差 f )选中离 得滞后误差 H 心机升速或降速时输出平均值之差的最大值 E ,除以标度因数 K , 可求 H = E . - ( 9 ) J J F 1 1 1 6 -2 侧种 A E _= M A X E( a ;, ) 十 一 E( a il ) 一 式中E ( a , ) . , E ( a ;, ) 一 分别为离心机升速或降速时, 在向心加速度作用下加速 度
17、计的输出。 以上计算的滞后误差其中包括时漂误差在内。如时漂较大,且用户允许时可以在单 独一种安装状态下离心机升速或降速,再求出滞后误差。 9 )加速度计的线性度 用最小二乘法建立被测加速度计的静态数学模型: E 二 k o + k , a ; 求得: A E , ( 。 ) = k ( a ) + 一 E ( a ) + m 。 、 A E _ ( 。 ) = E ( a ) 一 E ( a ) 一 。 。 。 , = A E 十 ( a ) 一 E 一 ( a 川/ 2 E ( a ) F .s ( 1 0 ) 式中: k ( a . ) 用最小二乘法求得的理论回归值; E ( a ; )
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- JJ.国家计量标准-JJF 1116-2004 线加速度计的精密离心机校准规范 JJ 国家 计量 标准 JJF 1116 2004 加速度计 精密 离心机 校准 规范
链接地址:https://www.31doc.com/p-3671034.html