JJF 0123-2014 飞机称重平台校准装置校准规范.pdf

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1、JJF 中华人民共和国民用航空部门计量技术规范 JJF(民航) 01232014 飞机称重平台校准装置校准规范 Calibration Specification for Aircraft Weighing Platform Calibration System 2014-02-20 发布 2014-04-01 实施 中国民用航空局 发布 JJF（民航）01232014 JJF(民航) 01232014 飞机称重平台校 准装置校准规范 Calibration Specification for Aircraft Weighing Platform Calibration System 归口单位

2、：中国民用航空局航空器适航审定司 起草单位：中国东方航空股份有限公司工程技术公司 国防科技工业 2311二级计量站 本规范技术条文由起草单位负责解释。 JJF（民航）01232014 本规范起草人： 阎 俊（中国东方航空股份有限公司工程技术公司） 刘玉波（国防科技工业2311二级计量站） 东 方（国防科技工业2311二级计量站） 范秀兰（中国东方航空股份有限公司工程技术公司） 汪成友（中国东方航空股份有限公司工程技术公司）JJF（民航）01232014 目 录 引言 （） 1 范围（1） 2 概述（1） 3 计量特性（1） 4 校准条件（1） 4.1 环境条件（1） 4.2 放置时间（1） 4

3、.3 预热时间（1） 4.4 加荷条件（1） 4.5 测量标准（2） 5 校准项目和校准方法（2） 5.1 校准项目（2） 5.2 校准方法（2） 6 校准结果表达（3） 7 复校时间间隔 （3） 附录 A 校准记录格式（4） 附录 B 校准证书内容 （5） 附录 C 测量不确定度的评定方法（6） 附录 D 测量不确定度的评定示例（10） JJF（民航）01232014 引 言 本规范参考了 JJF 1071-2010国家计量校准规范编写规则 ，其主要内容依据 Intercomp和GEC公司的使用说明书编写。 JJF（民航）01232014 1 飞机称重平台校准装置校准规范 1 范围 本规范适

4、用于民用航空系统中使用和修理后的飞机称重平台校准装置（以下简称校准 装置）的校准。对于其他厂家的同类校准装置，如果本规范能够满足其技术要求，可参照 本规范进行校准。 2 概述 校准装置用于飞机称重平台的校准。校准装置由传感器、指示器、校准平台和液压泵 组件等组成。 3 计量特性 测量范围：0 N444 822 N（0 lb100 000 lb 最大允许误差：0.03读数值 4 校准条件 4.1 环境条件 环境温度：20 5 , 校准过程中，温度变化不大于 1 。 相对湿度：不大于80RH 电源电压：220 V22 V，50 Hz1 Hz 周围无影响正常工作的电磁场、振动、冲击及其他干扰源。 4

5、.2 放置时间 校准装置应在校准条件下放置时间不少于 8 h，保证其温度和校准条件相同并稳 定。 4.3 预热时间 校准装置在校准前应通电预热，预热时间应大于 30 min。 4.4 加荷条件 JJF（民航）01232014 2 校准装置的安装应保证其主轴线和力标准装置的加荷轴线相重合。由于校准装置压 向使用，所以压向校准时应带有承压垫，传感器的支承面和承压面应平滑，不应有杂物。 4.5 测量标准 力标准装置测量范围：能够覆盖被校校准装置的测量范围。 力标准装置最大允许误差：0.01读数值。 5 校准项目和校准方法 5.1 校准项目 校准项目如下： a） 外观检查； b） 预加载检查； c）

6、示值相对误差的校准。 5.2 校准方法 5.2.1 外观检查 校准装置不应有影响正常工作及读数的机械损伤，传感器支承面应光滑、无锈蚀。 5.2.2 预加载检查 5.2.2.1 按图1连接仪器，调整为预加负荷状态，并将校准装置指示器置零。 图1 5.2.2.2 对校准装置施加三次额定负荷，加卸负荷时应缓慢且平稳，不得有冲击和超 载。每次额定负荷的保持时间应至少为 30 s，每次预负荷被完全卸除后，等待回零至少 30 s，检查指示器的回零情况，需要时，将校准装置置零。 JJF（民航）01232014 3 5.2.3 示值相对误差的校准 5.2.3.1 在力标准装置控制台上设定负荷为20 kN。 5

7、.2.3.2 在加荷至设定负荷后，保持 30 s，读取校准装置指示器示值，记入附录 A 的表 A.1中。 5.2.3.3 在力标准装置控制台上依次设定 45 kN、90 kN、135 kN、180 kN、220 kN、 265 kN、310 kN、355 kN、400 kN和445 kN（额定负荷），重复5.2.3.2的操作。 5.2.3.4 达到额定负荷后，退回零负荷。 5.2.3.5 重复进行5.2.3.15.2.3.4的操作两次。 5.2.3.6 按公式（1）计算校准装置在各校准点的平均值F ，按公式（2）计算校准装置 的相对误差 。 3 1 1 () 3 i i FF (1） 0 0

8、100% FF F （2） 式中： i F 第i次测量值，N（lb） ； 0 F 力标准装置的标准负荷值，N（lb） 。 6 校准结果表达 经校准的校准装置出具校准证书。校准证书的内容见附录 B。测量不确定度评定方法 见附录C。测量不确定度评定示例参见附录D。 7 复校时间间隔 校准装置的复校时间间隔一般不超过 12 个月，必要时可随时送校。对首次校准和修 理后校准的校准装置的首个复校时间间隔一般为 6 个月。 JJF（民航）01232014 4 附录 A 校准记录格式 设 备 名 称 型 号 规 格 制 造 厂 设 备 编 号 送 校 单 位 相 对 湿 度 环 境 温 度 校 准 结 果

9、校 准 员 核 验 员 校准日期 外观检查： 预加载检查： 表 A.1 示值相对误差的校准 标准负荷值 校准装置指示器示值 lb kN（lb） 1 2 3 平均值 相对 误差 % 最大允许误差 20（4 496.2） 45（10 116.4） 90（20 232.8） 135（30 349.2） 180（40 465.6） 220（49 458.0） 265（59 574.4） 310（69 690.8） 355（79 807.2） 400（89 923.6） 445（100 040.0） 0.03%读数值 注：1 N=0.224 809 lb JJF（民航）01232014 5 附录B 校准

10、证书内容 校准证书应至少包括以下信息： a） 标题： “校准证书” ； b） 实验室名称和地址； c） 进行校准的地点（如果与实验室的地址不同） ； d） 证书的唯一性标识（如编号） ，页码及总页的标识； e） 客户的名称和地址； f） 被校对象的描述和明确标识； g） 进行校准的日期，如果与校准结果的有效性应用有关时，应说明被校对象的接收日 期； h） 如果与校准结果的有效性应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明； i） 校准所依据的技术规范的标识，包括名称和代号； j） 本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明； k） 校准环境的描述； l） 校准结果及其测量不确定度的说明； m） 对

11、校准规范的偏离的说明； n） 校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识； o） 校准结果仅对被校对象有效的说明； p） 未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。 JJF（民航）01232014 6 附录C 测量不确定度的评定方法 C.1 概述 C.1.1 评定依据 参照JJF1059.1测量不确定度评定与表示的要求进行评定。 C.1.2 环境条件 说明校准过程中的环境条件。 C.1.3 测量标准 说明校准所使用标准器的相关信息。 C.1.4 测量方法 将被校校准装置平稳放置在力标准装置工作平台上。通过力标准装置加荷系统加荷至 设定负荷后，保持30 s，直接读取被校校准装置指示器示值，

12、重复测量两次，校准装置指 示器示值的平均值与已换算后的力标准装置的标准质量值之差即为被测对象的示值误差。 C.2 测量模型 建立测量模型，见公式(C.1)。 0 FFF (C.1) 式中：F 校准装置各校准点的平均值，lb； 0 F 力标准装置的标准负荷值，lb； F 校准装置的示值误差，lb。 C.3 各输入量标准不确定度的评定 C.3.1 不确定度来源 见表C.1。 JJF（民航）01232014 7 表 C.1 不确定度来源 标准不确定度分量 不确定度来源 类型 1 () uF 测量重复性引入的不确定度 A () uF 2 () uF 被校校准装置指示器分辨力引入的不确定度 B 01 (

13、) uF 标准装置引入的不确定度 B 02 () uF 环境条件引入的不确定度 B 03 () uF 环境温度和大气压力的变化引入的不确定度 B 0 () uF 04 () uF 重量的垂直分布和环境的影响引入的不确定度 B C.3.2 不确定度分量 () uF的评定方法 C.3.2.1 不确定度分量 1 () uF 的评定方法 假设被校校准装置指示器的示值在某点附近，在重复性条件下用力标准装置连续加荷 n次，得到观测列 i F (i=1n)。 1 () uF 属于 A 类不确定度，采用贝塞尔公式计算, 求出观 测列的算术平均值 1 1 n i i FF n 、单次实验标准差 2 1 1 ()

14、 ( ) 1 n ii i sF F F n 及观测列算术平 均值的实验标准差 ()() i sF sF n 。若在实际测量中取 j次测量的算术平均值为一次测量结 果，则 0 1() j s uF ， 0 s 可以选取为实验室经验数值的实验标准差 () i sF。 C.3.2.2 不确定度分量 2 () uF 的评定方法 2 () uF 是由被校校准装置指示器分辨力引入的不确定度分量，属于 B 类不确定度。被 校校准装置指示器的分辨力为 1 a ， 则半宽度为 1 2 a ， 在区间内服从均匀分布， 包含因子为 3， 2 () uF 按公式（C.2）计算： 1 2 3 () 2 a uF （C

15、.2） C.3.2.3 不确定度分量 () uF的计算方法 () uF按公式（C.3）计算： JJF（民航）01232014 8 22 12 () () () uF uFuF （C.3） C.3.3 不确定度分量 0 () uF 的评定方法 C.3.3.1 不确定度分量 01 () uF 的评定方法 01 () uF 是由标准装置引入的不确定度分量，属于 B 类不确定度。若标准装置检定证书 或校准证书上出具了不确定度， 可直接引用 （需注意的是证书经常给出的是扩展不确定度， 应将其除以包含因子换算为标准不确定度） ；若标准装置检定证书或校准证书上未出具不 确定度，可引用标准器在此测量点上的最大

16、允许误差计算得到的不确定度，设最大允许误 差为 2 a ，则半宽度为 2 a ，在区间内服从均匀分布，包含因子为 3， 0 () uF 按公式（C.4） 计算： 2 0 3 () a uF （C.4） C.3.3.2 不确定度分量 02 () uF 的评定方法 02 () uF 是由环境条件引入的不确定度分量，属于 B 类不确定度。由于工作时实验室环 境严格控制在标准条件下，所以环境条件的影响可忽略不计。 C.3.3.3 不确定度分量 03 () uF 的评定方法 03 () uF 是由环境温度和大气压力的变化引入的不确定度分量，属于 B 类不确定度。由 于环境温度和大气压力的变化造成的最大误

17、差估计值为 3 a ，则半宽度为 3 a ，在区间内服 从均匀分布， 03 () uF 按公式（C.5）计算： 3 00 3 () a uF F （C.5） C.3.3.4 不确定度分量 04 () uF 的评定方法 04 () uF 是由重量的垂直分布和环境的影响引入的不确定度分量，属于 B 类不确定度。 受重量的垂直分布和环境的影响，重力加速度将随之变化，标准偏差的估计值为 04 () uF 。 C.3.3.5 不确定度分量 0 () uF 的计算方法 JJF（民航）01232014 9 0 () uF 按公式（C.6）计算： 2222 00 10 20 30 4 () () () ()

18、() uF uF uF uF uF （C.6） C.4 合成标准不确定度 () c uF 和扩展不确定度U 的计算方法 C.4.1 灵敏系数 测量模型： 0 FFF 灵敏系数： 1 ) () F c F ( ， 2 0 ) () F c F (C.4.2 合成标准不确定度 () c uF 的计算 因为各不确定度分量相互独立，所以按公式（C.7）计算合成标准不确定度 () c uF 。 2 2 c12 0 () () () uF c u F c u F （C.7） C.4.3 扩展不确定度U 的计算 按公式（C.8）计算扩展不确定度U 。 c () Uk uF （C.8） JJF（民航）0123

19、2014 10 附录D 测量不确定度的评定示例 D.1 概述 D.1.1 评定依据 参照JJF1059.1测量不确定度评定与表示的要求进行评定。 D.1.2 环境条件 温度：21.5 , 校准过程中温度变化不大于 1 ；相对湿度:61RH。 D.1.3 测量标准 名称：力标准装置 测量范围： （01）MN 扩展不确定度：0.01%（ 2 k ） D.1.5 测量方法 将被校校准装置平稳放置在力标准装置工作平台上。通过力标准装置加荷系统加荷至 设定负荷后，保持30 s，直接读取被校校准装置指示器示值，重复测量两次，校准装置指 示器示值的平均值与已换算后的力标准装置的标准质量值之差即为被测对象的示

20、值误差。 D.2 测量模型 建立测量模型，见公式(C.1)。 D.3 各输入量标准不确定度的评定 D.3.1 不确定度来源 见表C.1。 D.3.2 不确定度分量 () uF的评定 D.3.2.1 不确定度分量 1 () uF 的评定 JJF（民航）01232014 11 以力标准装置设定负荷 220 kN（49 458.0 lb）为例，在重复性条件下用力标准装置 连续加荷10次，得到观测列(见表 D.1)，采用贝塞尔公式计算。 表D.1 次数n 1 2 3 4 5 i F （kN） 49 460 lb 49 459 lb 49 459 lb 49 460 lb 49 460 lb 次数n 6

21、 7 8 9 1 0 i F （kN） 49 461 lb 49 460 lb 49 461 lb 49 459 lb 49 460 lb 则平均值（n=10）为： 10 11 11 10 n ii ii FFF n =49459.9 lb 实验标准差： 2 1 1 () ( ) 1 n ii i sF F F n =0.74 lb 重复条件或复现条件下多次测量的算术平均值的分布符合正态分布。一般用观测的算 术平均值作为测量结果，所以测量重复性引入的标准不确定度分量为算术平均值的实验标 准差，得到： 1 ()() () i sF uF sF n =0.23 lb D.3.2.2 不确定度分量

22、2 () uF 的评定 2 () uF 是由被校校准装置指示器分辨力引入的不确定度分量，属于 B 类不确定度。被 校校准装置指示器的分辨力为 1 1 lb a ，则半宽度为 1 0.5 lb 2 a ，在区间内服从均匀分布， 包含因子为 3， 2 () uF 按公式（C.2）计算，得到： 1 2 3 () 2 a uF =0.29 lb D.3.2.3 不确定度分量 () uF的计算 () uF按公式（C.3）计算，得到： 22 12 () () () uF uFuF =0.37 lb JJF（民航）01232014 12 D.3.3 不确定度分量 0 () uF 的评定 D.3.3.1 不确

23、定度分量 01 () uF 的评定 由力标准装置的校准证书可知， 力标准装置的扩展不确定度为 0.01% （ 2 k ） ， 则 01 () uF 为： 01 0.01% 2 ( ) 49458.0 lb uF =2.47 lb D.3.3.2 不确定度分量 02 () uF 的评定方法 02 () uF 是由环境条件引入的不确定度分量，属于 B 类不确定度。由于工作时实验室环 境严格控制在标准条件下，所以环境条件的影响可忽略不计。 D.3.3.3 不确定度分量 03 () uF 的评定方法 03 () uF 是由环境温度和大气压力的变化引入的不确定度分量，属于 B 类不确定度。环 境温度和大

24、气压力的变化造成的最大误差估计值为 3 0.0005% a ，在区间内服从均匀分 布， 03 () uF 按公式（C.5）计算，得到： 3 00 0.0005% 33 ( ) 49458.0 lb a uF F =0.14 lb D.3.3.4 不确定度分量 04 () uF 的评定方法 04 () uF 是由重量的垂直分布和环境的影响引入的不确定度分量，属于 B 类不确定度。 受重量的垂直分布和环境的影响，重力加速度将随之变化，标准偏差的估计值为： 04 () uF = 0.0001% 49458.0 lb =0.05 lb D.3.3.5 不确定度分量 0 () uF 的计算方法 0 ()

25、 uF 按公式（C.6）计算，得到： 2222 00 10 20 30 4 () () () () () uF uF uF uF uF =2.47 lb D.4 合成标准不确定度 () c uF 和扩展不确定度U 的计算方法 D.4.1 灵敏系数 JJF（民航）01232014 13 测量模型： 0 FFF 灵敏系数： 1 ) 1 () F c F ( ， 2 0 ) 1 () F c F (D.4.2 标准不确定度汇总表 标准不确定度汇总表（见表D.2） 。 表D.2 标准不确定度分量 不确定度来源 类型 标准不确定度 i c 1 () uF 测量重复性引入的不确定度 A 0.23 lb (

26、) uF 2 () uF 被校校准装置指示器分辨力引 入的不确定度 B 0.37 lbf 0.29 lb 1 01 () uF 标准装置引入的不确定度 B 2.47 lb 02 () uF 环境条件引入的不确定度 B 0 03 () uF 环境温度和大气压力的变化引 入的不确定度 B 0.14 lb 0 () uF 04 () uF 重量的垂直分布和环境的影响 引入的不确定度 B 2.47 lbf 0.05 lb -1 D.4.3 合成标准不确定度 () c uF 的计算 因为各不确定度分量相互独立，所以按公式（C.7）计算合成标准不确定度 () c uF ， 得到： 2 2 c12 0 () () () uF c u F c u F =2.498 lb D.4.4 扩展不确定度U 的计算 取 2 k ，置信概率为 95% p ，按公式（C.8）计算扩展不确定度U ，得到： c () Uk uF =4.996 lb5.0 lb D.4.5 扩展不确定度的报告与表示 被校校准装置在负荷为 220 kN（49 458.0 lb）点的示值误差测量结果的扩展不确定 度为： U =5.0 lb， 2 k