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中华人民共和国国家计量技术规范JJF1370-2012正弦法力传感器动态特性校准规范CalibralionSpecifi回tionrorDynamicCharacterislicsorForce'I飞ransducerunderSinusoidalLoading2012-12-03发布2013-03-03实施国家质量监督检验检疫总局发布JJFIJ70-201Z正弦法力传感器动态特性校准规范CharacleristicsorForceTransducer「gugg〕CalibrationSpeciricationforDynamicunderSinusoidalLoading归口单位z全国力值硬度计量技术委员会主要起草单位北京长城计量测试技术研究所喜加起草单位，中国计盘科学研究院本规范委托全国力值硬度计量技束委员会负贸解释JJ)'1l7。一2012本规范主要起草人张力(北京*城计量测试技术研究所)王字〈北京*城计量测试技术研究所〕秦海峰〈北京长城计盘测试技术研究所}垂加起草人=张立吉吉{北京*城Jj盘测试技术研究所〉彭军(北京长城Jt盘测试技术研究所〕胡刚(中国计最科学研究院〉JJF1370-2012目录引盲(U)1范围(1)2引用文件(1)3术语和计量1扭曲(1)3.1静在幅值旦敏匮(1)3.2动在帽值且敏Jlt..............................................................................(1)3.3相也延坦..........................(1)3.4传感器揣部等效质量(1)4概述(1)5计量特性(2)5.1外观和附件(2)5.2技术指标、气~............................(2)6役1It条件........................................................(2)6.1环拢条件(2)6.2核准用仪器设备(2)7位准项目和核准方法(3)7.1外观及附件检查(4)7.2其他汁量特性役礁.......号............................(4)8校准结果表达(9)9直佼时间向嗣.............................................,.........(10)附录A四量不确定匪评定示倒(11)附录B相关术语名词解释酌(17)附录c正弦瞌三参瞌〈巳知捆率〉巍小二乘捆合算法(18)IJJF1310-2012引本规范为相IX制定.JJF1071(国家计量核准规范描写规贝川、J1F100l(通用计量术描且直且).1JF1059(测量不确直匮评定与表示》共同陶且支撑本伎准规植制订工作的基础性革到规范.本饺准规范在激光干涉法;a行振动加速匮帽量方面参考丁GB/T20485.11-2006(振动与冲击传罐棉核准方法第II部分激光干涉法据动绝时校准)(lSO16063-11:1999.IDT)所提出的方法.二二。JJI'1376-2012正弦法力传感器动态特性校准规范1范围本校准规拖罩用于来用激光干涉法对新制造〈或新嗣置L使用中.修理后的力传感器〈以下而称传感器〉和测力但在jJfI且不大于100kN、频率范围在1Hz~3kHz内的幅值灵敏庄和相位E迫俊雄.2引用文件本校准规范引用丁下J'i::件JJG391-2009力传盛器JjG624-2005动在压力传感器Gß!T20485.11-2006振动与冲击传感器校准方法第11部分2激光干涉法振动绝时枝准(ISÜ16063-11,1999.rDT)凡是注目闸的引用文件，但在日期的血本适用于本核准规植a凡是不注日期的引用文件，其量新版本《包括所有的修改单〉适用于本校准规植.3术语和计量单位3.1静在幅值直敏Jj!staticamplitudesensitivity曹乎在校准时，获得的传感器输出地量与所加力值增量之比，单位对于压电式传感梯为应库[仓]每牛C顿1(pC/N);对于应变式传感器为Ii!伏每伏[符1牛[咽](mV!(V.N))3.2动在幅值旦敏l1tdynamicamplitudesensitiv咐在给直细率的正在激励下，被佼传感器的输出幅值与输入力值之比，按照公式(A口袋示，单位z时于压电式传感梯为应库[仑]每牛[咽1(pC/N);肘子应萤式传感器为遮住每位[特]牛[帽](mV!(V.N)).3.3相位犀迫phaselag在给定撞事的正弦力激励下，被校传'事嚣的输出与输入力之相也盖，单位zII().3.，传感器端部等效质量叫uivalentendmas.'lofforcetransducer在校准时，传感器自身的部分圆置产生的惯性力在草动中也时其敏籍元件施扭动击力，这部分质量称为瑞部等级1Ii盘，单位于直(kg)•4概述力传!ìf;器通常通过敏感元件和信号调理指将力转换为电惰号，主要用于各种静在草动态力的测量.很据敏感元件的原理，j]传感器有应变式、压电式.压阻式、电容式等多种.1JJF'1370-Z0125计量将钱5.1外观和酣件111校传睡告费应配合-连撞电擅且其他必要的酣件.还应具有置援尺寸且置装要求.应用环』在条件等信且的说明书或其他挂术贤料.传盛器且附件袋固不曲有影响其性酶的思疵堕机抵损伤.传感器究体上应幡有型号和编号、制造厂商撞线标民.5.2技术指标在核准睡率在围内，传感辑在不同力值和频率下获稽的动态帽值虱敏匮与.，;1;帽值旦敏匮(.，鑫无输出的传感稽罪用，考频率点'而值且敏庄〉相时提盖-tI!小于10，，;传感锦在参考蝠率点的相也廷且一舷小于5，其他频率点小子1s.•边ll稚，事的参考.'点f，JJ80HI2以上指标不是用于舍格恨，唱到仅佛，希.6锁准条件6.1环槐条件环槐温度栩时湿庄大气压力2(23士日'1:.:S;;;7SyoI(86-106)kPII;供电也1愿:一-(2-20士22)V-.-{SO会1.LHz1_一--其他条件梭准时不耐不f修响饺准结果的振动、噪声、电a疆场..其他干扰源-6.2、校推用仪器设备6.2.1-.I!!要求佼准所用的仪器设备店经过计量技术饥掏栓直革伎准，满足使用要求，并在有数肌肉.所采用的枝准装置可实现的.Q佳测量不确定度为幅由里‘政匪=参考捆旦售点1''I其他捆率点2，，•相也廷且参考捆率点1.其他睡率点36.2.2摄动台11)1111遮庄撞到5失真小子5同〈参考颇拿点〉瑶小于10，，(其他频率点)•b)榄向运动与纵向运动的拥直匮幅值主比革小于5%(参考颇'点).IJ、于10%〈其他频率点),加运E值l!lË性在每个帽'点佼难过程中世于1%,d)I震动台地基的盾量且不'1、于搬动运动部件厦'量的1000f畜.6.2.3激光干涉但采用激光干涉但搁置匾量块上表团的拥速度值.要求加盟匮测量误量为土o.05,,〈参考频率点)，士0.1%(其他频率点)激光干涉值的地基血与躁动台地革分开，以减少振动台且环搅撼动时酣量的干扰.2•JJF1370-20126.2.4质量块且连按机构将质量块通过连接饥曲与传感器置密同轴连接〈如图口.$量块3在用圆柱体结构，要求回锥体密度均匀且力学性能稳定.直撞机构的材质且质量准确E要求与质量块相同.质量块具体技术要求如下:.)质量四量不确定应0.01%性=2)iM商匮与直径之比值，1-51c)1二表团银植IX'J、子R，O.21d)圆挂IX缸子O.Olmmi的上下表面平行IXtt于0.015mml。与传感铸安装要有足面i't力〈可参考具体传感稽时置装力矩的要求).且量力均匀•因i愿量换与传感器安装6.2.5位制器.)捂率植国1Hz-3kHz;b)频率是大允许国量1士0.05%:c)频率草草匪2在测量周期内，且在读盘的土0.05日之内，d)幅值稳定庄在回量周期内，应在匪量的士0.05%主内.6.2.6黠据采集罩桂要求陆够与激光干涉也同步测量，技术指标要求如下的罪桥事不低于4MHz;b)A/O位敢不低于12位-6.2.1激励电源传感器校准中使用的酷曲也源输出电压的4hl:l直性，应不翻过传盛器相应挂术指你最大允许误差的五分之一.7饺准项目和饺准方法校黯项目且我1，俊雄撞事点可根据用户要求或合同要求确定.3JJF131。一2012载1俊雄项目Il'号项目外观2是附件2铺位灵敏皮3幡也贝'*JX相对误差4徊优属这5革缉皮7.1外观且酣件撞查接本规范第5.1条的要求通过目割草孚感进行检查，并符合规定-7.2其他计量'守住钱被7.2.1饺准原理iEl!(力校准军tt如围2.j专感锦击兹在电锺振动台上，居量I变革撞在传感器上.根据牛锁第二定律，传感器所莹的动态力可以投照仕式(1)貌示为zF=71W1式中gm一一且有效E重量，作用在传感曾敏感元件上的所有质量之和.kgja一一质量换上的拥速[f.m/sl.公式(1)中总有效质量m晶』质量块的质量m，、传感据与血量族之间的联被机构的质量m.以且传感器的等敛届盘m，主和p按照公式(2)计算gm=ml+ml+m.(2)如图2.正弦力悻榄装置提m激光干涉佳测量匾量块田面加且应.传感悟信号经过$:大后被盘踞采集罩辑转换为'皮字倩号.振动位副秘输出伯号经过功且解放大后驱动'展动台工作.计算机控制各酶族同步工作，同时进行量据处理，获得伎准结果.图2正弦为标准簇.t4JJF137G-ZOIZ7.2.2佼难前准备时被佼传感器在佼准试验环境下放l!t时间且在8h以上，使其国匪与位准条件的温度平衡.b)挂照说明书要求接连正弦力校准革辑和披校传瞄嚣的导辑，打开住楼咆源，通电预热30min.7.2.3佼准点选挥.)饺准ßI'售点一直竟不少于10点，其中至少包括参考捆牟点f..草根据用户要求确定.b)枝准力值一般在传噩铅盘踵的20日-80日间任意选一点，草根据用户要求确定.0)在每个校准盟率点，对E量块上麦丽进持5点细注匪回置，取如速度的平均值作为质量块上表面的如且应值.测量点分布如围3所示.1点为中点，2-5点在半在为，/2的圆周上均布.因3加速度测量点7.Z.4传感稽且质量块置装号叫将被枝传感器圭挂在振动台的台面上，在传盛器上端安在质量块，各置装丽之间要求配合良好〈可剧根据实际情且在撞融顶之间涂抹少量的润滑剂).且有足够的预嚣力(肘子采用螺纹配合方式安装的传感器，应满足传蜡器也明书时置装力矩的要求).山保证在校准过程中振动台、传感器、团量块之间力值的正确传递.;7}外，应悍证振动台台面的中心轴线与传感器和质量块的中轴辑置舍，且尽量减少偏心负荷和倾斟负荷的ll'响.x'l于质量块的选镜，一般推荐选挥质量块的质量大于20倍传感器的瑞部等效质量，以减少咄部等效质量的回擅自量对簸终测量不确定匪的lIi响.7.2.5搜准程序.)调整仪器设备，使其处于JltlË的工作状在.b)按7.2.4要求在搬动台台面上去装磁校传感器，调整激光干涉搁置革统，使其四盘点位于传感器上表面n近咿心位置.，)将振动台功率放大榻的增益湖:!H变低后开启其电源.调整振动台控制器输出参考频率点f.正弦信号，逐渐嗣整其输出值和振动台功率放大器的咱盐，使枝n辈革统产生(100-500)m/s'的如速度值.待振动台工作瞌直后，同步采集激光干涉但和传感sJJF1310-2012器的测量最据，每次时回噩噩据的罪集时间J且不小于10个振动周期，在同状噩噩草棚量10lX.测量结束后，连渐将振动台功率放大器精益调至最低.d)选定团量块，使系统可自产生佼准力值.按7.2.4要求在被校传感锦上世草质量块.按7.2.3选定的翩点，从低颇亘商频依次进行饺准.，)调整摄动控制稽的多盘，使校准草就输出规定的颇牟利力值，待t震动台工作BE后，进入下一步程序-0调整激光干涉回量军统，使其测量点位于质量块上表面中心处(!点)，同步采集激光干涉姐和传盛器的测量盘据，每次时捆量曼史据的果集时间且不、于10个据动周期，在同状在重草测量10lX，共果集10组量据.依次调整激光干涉捆量革统圃量位置至2-5点，茸茸上述测量过程，记录实验量据.时在每个颇率点下