计量标准技术报告(中频振动台)

计量标准技术报告计量标准名称比较法中频振动标准装置计量标准负责人建标单位名称（公章）填写日期目录一、建立计量标准的目的...............................................................................................................................................1二、计量标准的工作原理及其组成...............................................................................................................................1三、计量标准器及主要设备...........................................................................................................................................2四、计量标准的主要技术指标.......................................................................................................................................3五、环境条件...................................................................................................................................................................3六、计量标准的量值溯源和传递框图...........................................................................................................................4七、计量标准的重复性试验...........................................................................................................................................6八、计量标准的稳定性考核...........................................................................................................................................7九、测量不确定度评定...................................................................................................................................................8十、计量标准的测量不确定度验证.............................................................................................................................12十一、结论.....................................................................................................................................................................13十二、附加说明.............................................................................................................................................................141一、建立计量标准的目的为了加强计量器具的监督管理，保障国家计量单位制的统一和量值的准确可靠，满足本地区中频振动台量值传递的需求，特建立本计量标准。二、计量标准的工作原理及其组成1工作原理：本标准装置是由标准振动套组、电荷放大器、标准振动台系统以及振动分析仪等附件组成。采用比较法，将标准传感器和被检仪器刚性联结在一起，安装在振动台的台面中心，选定参考频率和参考加速度以及电荷/电压放大器在规定档位时，测出被检仪器的加速度、频率以及位移输出值。其原理图如下：检定方法是将被校传感器与标准加速度计“背靠背”的安装在振动台上，采用“比较法”校准加速度计，测振仪以及基桩动测仪。例如对加速度计的灵敏度校准：由传感器灵敏度定义，可以得出灵敏度计算公式为：Sq=输出电压/输入加速度2装置组成：数字多用表、标准振动台系统、标准振动套组、电荷放大器等2三、计量标准器及主要设备计量标准器名称型号测量范围不确定度或准确度等级或最大允许误差制造厂及出厂编号检定周期或复校间隔末次检定或校准日期检定或校准机构及证书号标准振动台系统LA-100/VT-150（10～2000）Hz（1～100）m/s2频率：Urel=1.0%,k=2失真度、横向振动比：Urel=5.0%,k=2中测测试科技有限公司/503234/50335612个月2015.05.26中国测试技术研究院校准字第201505009557标准振动套组PMP-01/NT8305/NT8102（10～2000）Hz（1～300）m/s2加速度、速度、位移：Urel=3.0%,k=2中测测试科技有限公司/NT00358A/501011/50318612个月2015.05.26中国测试技术研究院校准字第201505009559配套标准器数字多用表2010ACV：（100mV～750V）MPE:±0.1%KEITHLEY12个月2015.03.09中国测试技术研究院校准字第201503003013智能频率计VC31650.01Hz～2.4GHzMPE:3.9×10-6胜利仪器12个月2015.04.21中国测试技术研究院校准字第2015040078463四、计量标准的主要技术指标中频振动标准装置：标准振动台系统、标准振动套组、数字多用表等标准器及配套设备测量范围：频率范围：（10～2000）Hz；加速度幅值：（1～100）m/s2不确定度：加速度、速度、位移：Urel=3.0%,k=2；频率：Urel=1.0%,k=2；失真度、横向振动比：Urel=5.0%,k=2五、环境条件序号项目要求实际情况结论4六、计量标准的量值溯源和传递框图上级计量器具1温度（20±5）℃（15~25）℃符合要求2湿度≤80%（65~80）%符合要求直接测量法测量范围：振动标准套组测量范围：10Hz～2kHz;（1～300）m/s2(5～5000)kHz;（0.1～1000）m/s2准确度等级：Urel=0.5%，k=2保存单位：中国测试技术研究院5本级计量器具下一级计量器具压电加速度计、工作测振仪测量范围：(20～2000)Hz(1～100)m/s2不确定度：relU=2.0%，k=2直接测量法比较法中频振动标准装置测量范围：频率：（10～2000）Hz、加速度幅值：（1～100）m/s2不确定度：relU=0.64%，k=2磁电式速度传感器、基桩动态测量仪测量范围：(20～2000)Hz(1～100)m/s2不确定度：relU=3%～5%，k=2水泥软练设备测量仪测量范围：位移（P-P）：0.85mm转速：（60～999.9）r/min位移MPE:±1.5%转速MPE:±0.1%，k=26七、计量标准的重复性试验本装置正常工作状态下，在160Hz基准频率点，在30m/s2的加速度下，对8305(NO:705514)加速度计传递标准作不少于10次的重复测量校准，测量数据如下表：次数12345678910x位移ix0.12090.12090.12090.12090.12080.12090.12090.12090.12090.12080.12088112nxxxSniii=4.2×10-5标准装置不确定度评定中，有测量重复性引入的不确定度为：51084-.因ixS≤51084-.，故本装置的重复性考核符合JJF1033-2008《计量标准考核规范》要求。7八、计量标准的稳定性考核8九、测量不确定度评定一、概述1测量依据：JJG233-2006《压电加速度计检定规程》；JJG676-2000《工作测振仪检定规程》；JJG930-1998《基桩动测仪检定规程》；JJG134-2003《磁电式速度传感器检定规程》、JJG974-2002《水泥软练设备测量仪》检定规程2环境条件：温度（20±5）℃，相对湿度≤80%RH用一只标准加速度计来考核计量标准的稳定性，连续两年的标准加速度计的电荷灵敏度测量数据如下：在160Hz、30m/s2条件下测试，测量数据如下表：测量时间2014年1月2014年6月2014年12月2015年1月平均值y（pC/m·s-2）0.12090.12100.12090.1211yyy/minmax=0.17%本计量标准装置扩展不确定度relU=0.64%因满足yyy/minmax＜relU，故本装置的稳定性考核符合JJF1033-2008《计量标准考核规范》要求。93测量标准：中频振动标准装置。4测量对象：加速度计，测振仪、基桩动测仪等5测量过程：将被校传感器与标准加速度计“背靠背”的安装在振动台上，采用“比较法”校准加速度计，测振仪以及基桩动测仪。由传感器灵敏度定义，可以得出灵敏度计算公式为：qS=输出电压/输入加速度二、数学模型：ppqAES/式中：pA---振动台加速度，由标准振动套组测得pE---被校传感器输出的单峰电压，由有效值电压表读数乘以2得到qS---被校传感器的参考灵敏度三、方差和灵敏系数根据公式iixuxfyu222c得：ppppqcAuAcEuEcSu2222212将上式左边除以2qS，左式除以2ppAE，得到相对不确定度：prelprelqcrelAuEuSu222灵敏系数：11pqpESEc，12pqpASAc四、输入量的不确定评定1输入量的标准不确定度来源1.1输出电压测量引入的标准不确定度1u，采用B类评定1.2标准振动套组加速度灵敏度值测量结果不确定引入的标准不确定度2u，采用B类评定1.3标准台体横向振动引入的标准不确定度3u，采用B类评定1.4总谐波失真引入的标准不确定度4u，采用B类评定1.5标准振动套组加速度幅值不稳定度引入的标准不确定度5u，采用B类评定1.6标准振动台频率测量引入的标准不确定度6u，采用B类评定101.7测量重复性引入的标准不确定度7u，采用A类评定2各标准不确定度的评定2.1输出电压测量引入的标准不确定度1u被校传感器输出的电压由本装置中的数字多用表进行测量得到，根据检定规程和证书，在（100mV～750V）范围内，最大允许误差%.10MPE,估计服从均匀分布，则1u=3/MPE=0.058%2.2标准振动套组加速度灵敏度值测量结果不确定引入的标准不确定度2u，B类评定根据检定规程，用于量传的参考加速度计加速度灵敏度幅值测量不确定Urel=0.5%，包含因子k=2，服从均匀分