JJG 676-2000 工作测振仪

中华人民共和国国家计量检定规程

JJG 676—2000

工作 测振 仪

2000-12-12发布 2001-03-01实施

国家 质量 技术 监督 局发 布

工作测振仪检定规程 Verification Regulation ofWorking MeasuringVibration Instruments

以以以以以以以以以以以以以弋JJG 676—2000 以

代替 JJG 676—1990 以以

JJG 710—1994 以

弋以以以以以以以以以以以以以弋

本检定规程经国家质量技术监 督局 于 2000年 12月 12 日批 准 , 并自2001年 03月 01 日起施行。

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 : 北京市计量科学研究所

本规程委托全国振动冲击转速计量技术委员会负责解释

本规程主要起草人 :

邓荣鑫 (中国测试技术研究院)

参加起草人 :

何伟 (北京市计量科学研究所)

工作测振仪检定规程

1 范围

本规程适用于 0.1 Hz~ 10kHz频率范围内的工作测振仪的首次检定、后续检定和使用中的检验。

2 概述

工作测振仪 (以下简称测振仪) 一般是由振动传感器、放大器和指示或记录装置组成的测振系统。

3 计量性能要求

3.1 传感器 (或测振仪) 参考灵敏度

参考灵敏度是在参考频率点所标定的位移灵敏度、速度灵敏度或加速度灵敏度 , 其校准扩展不确定度为 2% (k= 3)。

配压电加速度传感器 : ±5% ;

配其他传感器 : ±10%。

3.3 测振仪的幅值非线性度

4 通用技术要求

4.1 外观

测振仪应具有铭牌 , 并标有名称、型号、编号、标志、制造厂及出厂日期。

4.2 随仪器所带附件 , 如专用电缆、测头、安装螺钉等应齐全完好。

4.3 传感器的安装基面应光滑平整、安装螺孔应完好无损。

4.4 调整机构应调节自如、 自锁性好 , 所附各种指示器的示值应醒目、清楚。

5 计量器具控制

计量器具控制包括首次检定、后续检定和使用中检验。

5.1 检定条件

5.1.1 实验室环境条件

5.1.1.1 温度 : (20±5)℃

5.1.1.2 相对湿度 : ≤80%

5.1.1.3 电源电压的变化应在额定电压的 ±10%的范围内。

5.1.1.4 室内无腐蚀性介质、无明显的干扰振源和电磁场。

5.1.2 振动标准装置

5.1.2.1 振动标准装置原理框图见图 1~ 3。 a. 条纹计数法测量系统 (图 1)

图 1 条纹计数法测量系统框图

b. 比较法测量系统 (图 2)

图 2 比较法测量系统框图

c. 贝塞尔函数法测量系统 (图 3)

图 3 贝塞尔函数法测量系统框图

5.1.2.2 振动标准装置各测量部分的技术指标见表 1。

表 1

5.2 检定项目和检定方法

测振仪的首次检定、后续检定和使用中检验的检定项目和要求是一致的。

5.2.1 外观

按本规程 4.1要求进行外观检查。

5.2.2 所有电子仪器在检定前均应预热 15 min (除另有说明)。

5.2.3 传感器的安装

5.2.3.1 检定单只传感器时 , 应将传感器的重心尽量对准振动台台面中心。

5.2.3.2 同时检定多只传感器时 , 应以振动台台面为中心作对称布局。

5.2.3.3 对于工作时可自由放置的传感器 , 检定时仍应采取必要的固定措施。

5.2.3.4 对自振周期可调的传感器 , 应按说明书调至规定的周期值。

5.2.3.5 对有平衡位置指示器和水平仪的传感器 , 应按要求进行各部位的调节 , 调节完毕后须将可调部位锁紧。对接触式传感器 (指绝对式) 应对探头施加一定的预紧力 ,但在检定过程中仍应注意监视传感器与台面的接触状况。

5.2.3.6 传感器的输出电缆应固定合适 , 防止检定时产生剧烈抖动、碰撞和摩擦现象。

5.2.3.7 对非接触式传感器应固定在刚性好且可调节初始间隙的支架上 , 传感器与台体间不允许有相对运动。在检定过程中应注意监视其变化是否超出规定的初始间隙。

5.2.3.8 对摆式传感器在安装完毕后 , 应在最大允许幅值的情况下预振 , 预振时应注意摆是否有失稳、机械松动、碰撞等异常现象。如有 , 必须立即停机检查 , 经调整后再重新预振 , 直至工作正常。

5.2.4 传感器 (或测振仪) 参考灵敏度的检定

按规程 5.2.3有关规定安装传感器 , 由振动标准装置在某一参考频率点 (推荐为160, 80, 60, 40, 20, 10 Hz或测振仪指明的频率点) , 给出适当的振动幅值 , 此时测量传感器 (或测振仪) 的输出示值 , 将其值除以振动标准幅值即为被检传感器 (或测振仪) 的参考灵敏度。

5.2.4.1 用条纹计数法检定时 , 传感器 (或测振仪) 的位移、速度、加速度灵敏度峰值计算公式如下 :

式中 : Sd— 位移电压灵敏度 (mV/mm) ;

Sv— 速度电压灵敏度 (mV/cm · s-1 ) ;

Sa— 加速度电压灵敏度 (mV/m · s-2 ) ;

Sq— 加速度电荷灵敏度 (pC/m · s-2 ) ;

Dp— 位移峰值 (mm) ;

Vp— 速度峰值 (cm/s) ;

ap— 加速度峰值 (m/s2 ) ;

N— 每振动周期的干涉条纹数 ;

f— 振动频率 (Hz) ;

T— 振动周期 (s) ;

ERMS— 传感器 (或测振仪) 输出电压有效值 (mV) ;

Q— 传感器输出电荷量 (pC)。

5.2.4.2 用比较法检 定时 , 应将 标准 传感 器与 被检 传感 器安 装在 一起 (背靠 背或 肩并肩)。

被检传感器 (或测振仪) 的灵敏度计算公式如下 :

Sa=Ka ·Ss (5)

Sv = 2πf ·Kv ·Ss

Sd =4π2f2 ·Kd ·Ss

式中 : Ss— 标准加速度传感器灵敏度 (mV/m · s-2或 pC/m · s-2 ) ;

Ka— 被检加速度传感器 (或测振仪) 输出与标准加速度传感器输出之比值 ;

Kv— 被检速度传感器 (或测振仪) 输出与标准加速度传感器输出之比值 ;

Kd— 被检位移传感器 (或测振仪) 输出与标准加速度传感器输出之比值。

用比较法检定时 , 对带有灵敏度适调电位器的测振仪 , 可调节适调电位器 , 当测振仪的输出与标准加速度计的输出一致时 , 则适调电位器的数值即为被检传感器的参考灵敏度。

5.2.4.3 用贝塞尔函数法检定时 , 被检传感器 (或测振仪) 的加速度灵敏度计算公式如下 :

a. J0 零值法

b. J0 比值法

式中 : Sa— 加速度电压灵敏度 (mV/m · s-2 ) ;

λ— 激光波长 (0.6328 μm) ;

2kA 值 — 由测得的比值 γ=J0 (2kA) 查 J0 函数表得出 , k

5.2.4.4 仲裁检定时 , 以条纹计数法为准。

5.2.5 测振仪频率响应检定

5.2.5.1 按本规程 5.2.3 有关规定安装传感器 , 由振动标准装置给出某一固定的振动幅值 , 改变频率 , 测量不同频率下被检测振仪的示值。

5.2.5.2 工作频率在 0.1 Hz~ 100 Hz范围的 , 可采用条纹计数法检定 (如有低频标准传感器也可用比较法)。 推荐在 0.1, 0.5, 1, 2, 5, 10, 20, 40, 60, 80, 100 Hz各频率点 , 选取不少于 7个频率下进行检定。

5.2.5.3 工作频率在 20 Hz~2 000 Hz范围的 , 可采用条纹计数法或比较法检定。 推荐在 20, 40, 80, 160, 315, 630, 1250, 2000Hz各频率点 , 选取不少于 7个频率下进行检定。 仲裁检定时 , 以条纹计数法为准。

5.2.5.4 工作频率在 2 kHz~ 10 kHz范围的 , 应采用贝塞尔函数法检定。 推荐在 2,

3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10kHz各频率点 , 选取不少于 7个频率下进行检定。

5.2.5.5 测振仪频率响应按下列公式计算其相对误差 :

式中 : 工i— 测振仪示值 ;

工r— 测振仪在某个参考频率点的示值。

其结果的最大相对误差应符合本规程 3.2要求。

5.2.6 测振仪幅值非线性度检定

选取某个参考频率点 , 在该频率不变的情况下 , 由振动标准装置给出不少于 6个均匀分布的振动幅值 (包括最大振动幅值) , 分别测量被检测振仪在不同幅值下的示值 ,测振仪幅值非线性度可按下列公式计算其相对误差 :

工s— 振动标准装置给出的标准值。

其结果的最大相对误差应符合本规程 3.3要求。

5.2.7 允许根据用户要求的参数范围进行检定。

5.3 检定结果处理

经检定合格的测振仪发给检定证书 ; 不合格的发给检定不合格通知书 , 并注明不合格项目。

5.4 检定周期

测振仪的检定周期一般不超过 1 年。但用于重要工程测试或野外作业的测振仪 , 建议用前检定 , 用后复检。

附录

检定证书背面格式

1. 参考灵敏度 :

频率为 Hz时 , 传感器灵敏度 ;

测振仪灵敏度。

2. 频率响应 : 为

3. 幅值非线性 : 频率为 Hz。

检定环境条件 : 温度 ℃ ; 相对湿度 %。