[国家计量标准]-JJG233-1996.pdf
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1、压电加速度计检定规程 J J G 2 3 3 - 1 9 9 6 钱夺吞夺本务 压电加速度计检定规程 汀夺小夺小 十小李幸幸 .T J G 2 3 3 -1 9 9 6 V e r i f i c a t i o n R e g u l a t i o n o f Pi e z o e l e c t r i c Ac c e l e r o me t e r 代替J J G 2 3 3 -1 9 9 1 J .J G 2 9 7-1 9 91 令令峥峥峥峥 冷峥. 今尸 个个李个个从 行 本检定规程经国 家技术监督局于1 9 %年1 2 月2 3日 批准, 并自1 9 9 7 年0 6 月0
2、 1 日 起施 归口单 位: 全国 振动冲击计 量技术委员会 起草单位: 航天工业总公司第一计量测试研究所 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 本规程主要起草人: 高 金芳 ( 航天 工业总公司 第一计量测试研究所) 徐 殷 ( 中国 计量科学研究院) 杨晓 伟 ( 航天工业总公司 第一计量测试研究所) 1 3 7 0 目录 一概述 、 , 、 1 3 7 2 二技术要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 7 2 三检定条件 1 3 7 3 四 检定项目 和检定方法 , , , , , 1 3 7 6 五 检定结果处理和检定周期 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 8 5 附
4、录1 检定证书 ( 背面) 格式 1 3 8 6 附录2 检定结果通知书 ( 背面)格式 , 1 3 8 7 1 3 7 1 压电加速度计检定规程 本规程适用于新生产、修理后和使用中的工作压电加速度计和标准压电加速度计 ( 以 下简称工作加速度计和标准加速度计)的检定, 其他直线加速度计的检定可 参照本规 程执行。 一概述 工作加速度计和标准加速度计是振动冲击测量系统的主要组成部分, 它是以压电材料做 敏感元件, 将加速度转变为电荷或电压, 用于机械振动和冲击的测试。标准加速度 计还用作 传递标准, 以比较法校准 振动 传感器。 二技术要求 1 检定环境 1 . 1 温度:X 2 0 士 5
5、r-, 相对湿度 2 ) 图 1 用宁 、介可以估算工 作加速度 计 ( 或标准加速度计)的 工作频带, 检定结果应符合出厂 指标。 1 3 幅频响应检定 1 3 . 1 连续扫描法 方法同本章第1 2 . 1 款。 1 3 . 2 逐点比 较法 方法同参考灵敏度检定。先在表1 序号6 - 4 给出的 装置上确定参考灵敏度, 然后在选定 的频率范围内, 按对数刻度均匀地选取至少 1 0个点,用比较法测出不同频率下的灵敏度, 其结果以参考灵敏度的百分 偏差给出。 优先选用的频率: 2 0 , 4 0 , 8 0 , 1 6 0 , 3 1 5 , 6 3 0 , 1 2 5 0 , 2 5 0
6、0 , 8 0 0 0 , 1 0 0 0 0 1 4 z ; 参考频率: 1 6 0 H z( 第二 选择8 0 H z ) o 优先选用的加速度: ( 1 0 , 2 0 , 5 0 , 1 0 0 ) m / s 2 及1 0 的 倍数; 参考加速度: l o o m / s 2 ( 第二选 择l O m / S Z ) o 1 3 . 3 逐点绝对法 方法同 参考灵敏度检 定。 用表1 序号6 - 1 -6 - 3 给出的装置, 在选定的频率范围内, 按 1 3 7 9 对数刻度均匀地选取1 0 个频率点, 采用激光干涉法或贝 塞尔函 数法逐点进行检定。 如 需进行低频检定, 其优选频
7、率为: ( 0 . 1 ,0 . 2 , 0 . 5 , 1 ,2 , 5 , 1 0 , 2 0 ) H z o 其 优选 加速度值为:l H z 以上, 1 一l o m / S Z ; 1 H z 以下, 应保证有足够的信噪比。 1 3 . 4 负载 影响 检定 负载影响 量主要对标准 加速度计进 行测试。 1 3 . 4 . 1 对负 载的要 求 检定负载影响量配用的负载质量块组 ,应备有与被检标准加速度计质量比为 1 / 4 , 1 / 2 , 1 , 2 , 5 等数件, 两个传递面应经研磨。 1 3 . 4 . 2 连续扫描法 用表1 序号5 - 1 给出的 闭环自 动扫描系 统
8、, 使标准 加速度计传递面上的负载在自动扫频 过程中承受一个 恒定的加 速度,用 记录 仪器记录 标准 加速度计在工作频率范围内灵敏度随频 率变化的曲 线。至少 应给出 质量比为1 2, 1 和2 的频响曲 线。 1 3 . 4 . 3 逐点绝对法 方法同 第 1 3 . 3 条。 以参考 频率1 6 0 H z( 第 二选 择8 0 H z ) 下的 灵敏度为参考点, 给出百 分偏差。 检定结果 应符合第3 . 2 . 1 或第3 . 2 . 2 项的 要求。 1 4 幅值线 性度检定 1 4 . 1 检定方法 在规 定的 加速度范围内, 选择7 - - 1 4 点 ( 包括最大和最小加速度
9、) , 检定工作加速度计 ( 或标准加速度计)的灵敏度。 根据工 作加速度 计 ( 或标准加速度 计)的动态范围, 选用表1 序号7 - 1 或7 - 2 给出的装 置,以 共振 梁法或冲击 法进行检定, 并应给出 共振梁的共振频率和检定冲 击波形、 脉冲持续 时间。 在小动 态范围内, 可根据用户要求进行幅值线性度振动检定, 检定方法同参考灵敏度的 检定。 1 4 . 2 数据处理 1 4 . 2 . 1 最小二乘法 由,次检定的加速 度a 与灵敏度S 值, 用下式求出回 归直线: S=S o + K a ( 6 ) 式中 斜率 : K = Z . is 一 : 艺 S 艺a 2 一 01
10、a ; ( 7 ) 截距: 5 。二S 艺a x 一 a , a ;S ; 下 二 1夕二1 艺a z 一 a 艺 a , = 5 一 Ka ( 8 ) 加 速度平均值: 百=客 ( 9 ) 1 3 7 9 灵敏度平均值: S 二 1 . 2 , 3 , - - - . n ( , , 玄S 7一 1 4 ) ( 1 0 ) 式中、 测量次数。 将给定加速度值 “代人回归直线方程 值线性度公式: S Y = 一 ( 6 ) ,可求出在该加速度 a时的灵敏度S,代人幅 - S 0 x ; 。 。 % 乃 n ( 1 1 ) 式中 Y 幅值线性度。 在计算 Y的过程中, 1 6 0 H z 或I
11、二 8 0 H z )代人, 给出 Y最终方式: ( 1 ) 必须将工作加速度计 ( 或标准加速度计)的中频灵敏度 ( f = 做为一点,而不论 、为多少。 Yl二x 1 00% 指明 最 大加 速 度“ 或( 2 ) Y 2= 即每千个8 幅值线性变化百分数。 1 4. 2. 2检宁点百分偏 筹浩 ( S一S) x 1 0 0 0 “ x 乃 n . am 1 0 0% ( 1 2) ( 1 3 ) 在动态范围不是 很大的情况,可 用检定点的灵敏 度相 对参考灵敏度百分偏差表征幅值线 性度, 以便于使用中修正灵敏度, 此时 应当明 确检定点灵 敏度和加速度值。 检定结果应符合 第3 . 2
12、. 1( 或3 . 2 . 2 )项的要求。 1 5 振动最大横向灵敏度比的检定 将工作加速度计 ( 或 标准加速 度计)刚 性地安装在横向 检定装置台 面中 心, 被检工作加 速度计 ( 或标准加速度计)的灵敏轴必须与振动方向相垂直,横向检定装置的要求见表 1 序 号8 。 选择5 0 0 H z 以 下的某一频率施加正弦振动, 使被检工作加速度计 ( 或标准加速度计) 绕其自身灵敏轴转动或使横向振动方向绕被检工作加速度计 ( 或标准加速度计)的灵敏轴转 动, 找出横向灵敏度最大值和最小横向灵敏度的方向,并 作下 标记。 振动最大横向灵敏度比计算公式为: T S R 一 ST-1 0 0 %
13、 J Z ( 1 4 ) 式中T S R -振动最大横向灵敏度比; S T - 被检工作加速度计 ( 或标准加速度计) 的最大横向灵敏度 值; S Z 被检工作加速度计 ( 或标准加速度计)的轴向灵敏度值。 检定结果应符合第3 . 4 款要求。 1 6 冲击最大横向 灵敏度比 检定 将被检工作加速度计 ( 或标准加速度计)按第1 5 条的方式安装在表1 序号9 给出的冲 击横向检定装置上。该夹具可以使被检工作加速度计 ( 或标准加速度计)围绕其敏感轴转 动, 最小分挡不得大于巧. 优先选用冲击时间: ( 0 . 1 ,0 . 2 , 0 . 5 , 1 ,2 , 5 , 1 0 ) ms ;
14、1 3 8 0 优先选用加速度值: ( 1 0 0 , 2 0 0 , 5 0 0 , 1 0 0 0 , 2 0 0 0 , 5 0 0 0 , 1 0 0 0 0 , 2 5 0 0 0 , 5 0 0 0 0 , 1 0 0 0 0 0 ) m/ s 2 o 检 定点至少 选择最宽脉冲的 加速度和被检工 作加速度计 ( 或标准加速度计)极限加速度 的8 0 %两点,并另选 2 一3点。 用第 1 4 . 1 条的检定方法,在上述的检定点,在不同方位角度下,在垂直于工作加速度 计 ( 或 标准加速度计)主 轴方向 施加冲击 运动,确 定冲击横向灵敏度的最大和 最小值的方向 及幅值。冲击最大
15、描向灵敏度计算公式 弃 . n r x 1 0 0 % 八 7 ( 1 5 ) 式中 S ah T f l T m e x A2 S “ T= 冲击最大横向灵敏度比; 冲击最大响应横向幅值; 冲击方向最大冲击值。 应给出S “h T 的 最大冲击值和脉宽。 检定结果应符合第3 . 5款要求。 1 7 温度灵敏度测试 1 7 . 1 检定方法 用表 1 序号 1 0 给出的装置采用激光干涉绝对法或比较法进行检定。在温升和温降循环 中 跨越室温时, 灵敏度的变化不得超出 测量误差的允 许范围, 否则试验需重做。 将被检工作加速度计 或标准加速度计)与参考加速度计同轴刚性地安装在振动台台面 中心 (
16、 参考加速度 计置于 温箱外, 被检工 作加速度计或标准加速度计置于温箱内) 。在整个 测试过程中, 在规定温 度范围内, 参考加速度 计参考灵敏度的变化应小于 读数的士 2 %0 温 箱的温度不少于6种 ( 包括最低温度、室温和最高温度) 。在每个测试点上至少恒温 1 5 m i n , 然后侧出被检工作加速度计 ( 或标准加速度计)的灵敏度。 优先选用的温度如下: ( 一7 0 ,一6 5 ,一5 5 ,一5 0 , 一4 0 , 一2 5 ,一1 0 , 0 ,+2 0 , +4 0 ,+7 0 ,+1 0 0 , +1 5 5 , +2 0 0 , + 2 5 0 , + 4 0 0
17、,+8 0 0 ) r -。 优先 选用频率和加 速度值同 第1 3 . 2 和1 3 . 3 款的规定。 1 7 . 2 数据处理 对某一频率下的温 度响 应曲 线, 用测试温度下的灵 敏度与 室温下的灵敏度之差相对于室 温灵敏度的百分数给出温度响应偏差。 对某 温度下的 频响曲 线, 则用f = 1 6 0 H z 的 灵敏度与其他频率下灵敏度的 偏差相对于它 的百分数给出某温 度下的 灵敏度频响 偏差。 一般只 做最高和最低温两条频响曲 线即可。 在最高 试验温度下, 温度稳定后, 应测量被检工作加速度计 ( 或标准加速度计) 的电容 和 绝缘电阻。 对标准加速度计的 初次检定应在每个选
18、定温度下同时测量电容值。 检定 结果应符 合第4 . 1 条要求。 1 8 瞬变温度灵敏度测 试 1 8 . 1 检定方法 将工 作加速度 计 ( 或标准加速度计) 装在表1 序号1 1 指定的金 属安装块上, 连接好记 录 仪, 迅速地将金属块连同 工作加速度计 ( 或标准加速度计) 沿灵敏轴方向 浸人容器内的 液 体中 ( 速 度以不引 起冲 击加速度为 准) , 测出工作加速度计 ( 或标准 加速度计)的 最大输出 1 3 8 1 幅度和由零到达该幅度所需的时间。 试验时, 应当将配套的电荷放大器一起进行试验, 并将放大器放在其最低下限频率。 。 衣1 8 . 2 数据处理 瞬变温度曲线
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