JJG 644-2003 振动位移传感器检定规程.pdf

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1、G 中华人民共和国国家计量检寇规程JJG 644-2003 振动位移传感器Vibration Displacement Transducer 2003 - 09 -23发布2004 - 03 -23实施国家质量监督检验检茂总局发布JJG 644-23 振动立移传感器检定规程J JJG644- 2003 : Verification Regulation of , 代替JJG644-1990! Vibration Displacement Transducer 本规程经国家质量监督检验检疫总局2003年09月23日批准，并自24年03月23日起施行。归口单位:主要起草单位:参加起草单位:全国振动

2、冲击转速计量技术委员会北京市计量科学研究所航空工业总公司第304研究所湖北省计量测试技术研究院本规程委托全国振动冲击转速计量技术委员会负责解释JJG 644-2例3本规程主要起草人:何伟(北京市计量科学研究所)李学瑞(北京市计量科学研究所)参加起草人:曾吾(航空工业总公司第304研究所)于明(湖北省计量测试技术研究院)JJG 644-2例3目录1 范围(1 ) 2 引用文献(1 ) 3 概述(1 ) 4 计量性能要求(1 ) 5 通用技术要求(1 ) 5.1 外观及附件(1 ) 5 .2 生产厂应给出的技术指标(2 ) 5.3 传感器环境适应性(3 ) 6 计量器具控制(3 ) 6.1 定型鉴

3、定或样机试验(3 ) 6.2 首次检定、后续检定和使用中的检验(3 ) 6.3 检定结果处理(7 ) 6.4 检定周期(7 ) 附录A定型鉴定、样机试验方法(8 ) 附录B检定证书内页格式(9 ) 附录C检定结果通知书内页格式们的JJG 644-2003 振动位移传感器检定规程1 范围本规程适用于(0-50) Hz频率范围内的用于机械振动测量的电感式、电容式及电阻式的位移传感器(以下简称传感器)的定型鉴定、样机试验、首次检定、后续检定和使用中的检验。2 引用文献GB/T 2298-1991 机械振动与冲击术语GB/T 13866- 1992 振动与冲击测量描述惯性式传感器特性的规定GB/T 1

4、3823.1-1993 振动与冲击传感器的校准方法基本概念GB/T 13823.3一1992振动与冲击传感器的校准方法正弦激励比较法校准(二次校准)GB/T 13823. 16一1995振动与冲击传感器的校准方法温度响应比较测试法JJG 2054一1990振动计量器具计量检定系统JJF 1015-2002 计量器具型式评价和型式批准通用规范JJF 1016-2002 计量器具型式评价大纲编写导则JB/T 9256- 1999 电感位移传感器JB/T 9257- 1999 交流差动变压器式位移传感器JB/T 9258- 1999 直流差动变压器式位移传感器JB/T 9329- 1999 仪器仪表

5、运输、运输存储基本环境条件及试验方法使用本规程时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。3 概述振动位移传感器是位移测量仪的主要组成部分，主要用于机械振动测量，它利用电感、电容或电阻量的变化将机械振动的位移量转变成电压或电流的变化量，用来测量振动位移。4 计量性能要求振动位移传感器的计量性能要求见表105 通用技术要求5.1 外观及附件5. 1. 1 传感器产品的外壳上应有铭牌，标明产品名称、规格型号、制造厂家、出厂日期及编号，并应标有理E标志及其编号。JJG 644- 2003 表1振动位移传感器的计量性能要求计量性能要传求感器类型电感式电阻式差动电感式电容式差动变压器式电涡流式应变式电阻式

6、灵敏度校准的1.0% (k ;:;: 2) 不确定度10mm量程以2 下:f:2.0; 幅值线性度/%:f: 0.5 士1.0:f: 1. 0 lOmm量程以上主5.0静3 0 .4 0.5 井，巳之 回程误差/%指4 幅值重复性/%0 .4 1. 0 1. 0 0.5 标5 零值误差/%1.0 0.5 0.2 0.1 6 温漂/(%.C) 0.06 0.1 0.6 0.5 7 幅值稳定度0.5% 8 参考灵敏度校准3.0% (k ;:;: 2) 动的不确定度才，巳二.二(0 -20)Hz或(0 -50)Hz (0 - 5(00) Hz (0 -2O)Hz (0 -1)Hz 9 指频率响应(0

7、 - 200)Hz 0.5dB 3dB 3dB 3dB 3dB 标10 幅值线性度土10%5. 1. 2 新制造的传感器外壳表面的金属镀层或其他化学处理层不应有划痕和脱落现象。5. 1. 3 传感器的输出导线及各连接部件应配套齐全、完好、可靠。5.2 生产厂应给出的技术指标传感器生产厂家应给出传感器的其他技术指标，如:线性范围、绝缘电阻、绝缘强度、输出负载能力、重量、外形尺寸及安装方式。2 JJG 644-2003 5.3 传感器环境适应性5.3.1 传感器正常工作环境:温度:在生产厂规定的温度范围内使用。湿度:运85%RH。周围元强磁场、元腐蚀性气液体、无强振源。5.3.2 环境适应性试验要

8、求环境试验应符合JB/T9329-1999 仪器仪表运输、运输存储基本环境条件及试验方法第3条中湿度试验和跌落试验的要求。湿度试验:959毛RH(25OC); 跌落试验:100mm高度自由跌落。6 计量器具控制计量器具控制包括:定型鉴定或样机试验、首次检定、后续检定和使用中检验。6.1 定型鉴定或样机试验6. 1. 1 定型鉴定或样机试验应按刀F1015-22计量器具型式评价和型式批准通用规范和JJFI016-22计量器具型式评价大纲编写导则的有关要求进行。6. 1.2 定型鉴定和样机试验的项目见表206. 1.3 定型鉴定和样机试验的方法见附录Ao6.2 首次检定、后续检定和使用中的检验6.

9、2.1 检定条件6.2. 1. 1 环境条件1)温度:(20:!: 5) OC。2) 湿度:主三85%RH。3)电源电压波动量不应超过额定值的:!:10%。4)检定现场应元强振源、强磁场的干扰及腐蚀性气、液体。6.2.1.2 检定用仪器设备可以根据不同类型的被检传感器的种类和型号来选择下列检定用仪器设备。1)静态标定用仪器设备:位移(长度)测量仪器:三等标准量块:测量不确定度为(0.1+ lL)m(k=3); 四等标准量块:测量不确定度为(0.2+2L)m(k=3);千分表:(0-5) mm，示值误差:!: 5mj 百分表:(0 - 10) mm，示值误差:!: 20m; (0 - 25) m

10、m，示值误差:土30m;位移静校器:(0-10)mm或(0-30)mm; 直流数字电压表:测量不确定度为0.1%(k=2); 示波器:示值误差:t5%;直流稳压电源:电压稳定度:tO.l%，纹波电压lmVo 3 JJG 644-2003 2)动态标定用仪器设备:标准振动台:加速度波形失真度运5%;横向振动比运10%; 加速度幅值稳定度运0.5%;信噪比注60dB;台面漏磁运3mTo标准加速度计套组:参考灵敏度校准不确定度:在160Hz或80Hz时，为0.5%(k=3); 在(20- 1000) Hz频率范围时，为1.0%(k =3); 交流数字电压表:测量不确定度为0.2%(k=2); 数字频

11、率计:测量不确定度为0.05%(k = 2)。3)温箱:温度范围:(-40 -200)吧，温度波动度:t 0.5C; 温度均匀度:t2C。6.2.2 检定项目及检定方法首次检定、后续检定和使用中检验的检定项目见表20表2定型鉴定或样机试验、首次检定、后续检定和使用中检验的检定项目序号项目定型鉴定或首次检定后续检定样机试验l 外观+ + + 2 灵敏度+ + + 3 幅值线性度+ + + 4 静回程误差+ + 5 态幅值重复性指+ + 6 标零值误差+ + + 7 温漂+ 8 幅值稳定度+ 9 动参考灵敏度+ + + 10 d井巳之A、频率响应+ + + 指11 标幅值钱性度+ + + 12 线

12、性范围+ 13 绝缘电阻+ 14 绝缘强度+ 15 环境适应性试验+ 表中带+者为必须检定或试验的项目，-为不需要检定或试验的项目。6.2.2. 1 外观及附件的检查4 使用中的检验+ + + JJG 644-2003 外观、铭牌及各种连接部件等通过目测进行检查，检查结果应符合本规程第5.1条的要求。6.2.2.2 静态灵敏度的检定把位移传感器安装在相应的位移静校器上，改变传感器的测量距离以每10%量程为1个测量点，在整个测量范围内，包括上、下限值共测11个点，顺序在各个测量点测量传感器的输出值U和传感器的移动距离L;，以上、下两个行程为一个测量循环，一共测3个循环。将检定数据中10%到90%

13、量程的上、下行程各9个检测点的数据取为1组，共取3组，采用最小二乘法计算。设回归方程为、IJ1 ，、U = Uo + SL, 式中:S一一位移传感器灵敏度;U。一一截距;L，一一给定位移(测量位移); ，一一传感器输出信号的回归值。根据给定位移Li和传感器相应的输出值矶，按最小二乘法公式计算出S:(2) (3) 三JLiU&-Z与UiS = i_:_! 与L:-ZZLiu与L?-ZJLiUSL: -IL 式中:n一一检测次数(i=1，2, 3 , , n); Z一给定位移量平均值(Z=tzLa);Uo = U二给定位移量的相应输出平均值(U=f二U，)。传感器静态灵敏度应符合本规程表1中第1项

14、技术要求。6.2.2.3 静态幅值线性度的检定传感器幅值线性度检定与第6.2.2.2条静态灵敏度检定同时进行，检定数据取包括上、下限值在内的3次上行程的检测点数据，用最小二乘法式(1)，(2) , (3)计算出Ui与之间的最大差值0max : (4) (U, - i)m8x 8max = (5) 5 Sr23号x 1% VN 则幅值线性度偏差按式(5)计算JJG 644-2例3式中:，一一幅值线性度;UN一一满量程时传感器的输出。其幅值线性度最大偏差应符合本规程表I中第2项技术要求。6.2.2.4 回程误差回程误差的检定与第6.2.2.2条静态灵敏度检定同时进行，其回程误差按式(6)计算:8|

15、U.二U:_I hi = . - . TT - L . x 100 0/0 式中:hi一一一第i个测量点上的回程误差;U -第i个测量点上3次上行程传感器输出值的算术平均值;Uix _.第i个测量点上3次下行程传感器输出值的算术平均值;UN一一满量程时传感器的输出值。其回程误差应符合本规程表1中第3项技术要求。6.2.2.5 幅值重复性(6) 幅值重复性的检定与第6.2.2.2条静态灵敏度检定同时进行，由3次循环中同一行程的同一测量点的3次测量的传感器输出值，得出相互间的最大差值.6，然后按式(7)计算幅值重复性:.: = I .6i I . -:. . x 100% 式中:.6 i -第i个

16、测量点的.6，值;i一一第i个测量点的幅值重复性;UN 满量程时传感器的输出值。其幅值重复性应符合本规程表l中第4项技术要求。6.2.2.6 零值误差(7) 把传感器安装在位移静校器上，在工作状态下将位移传感器置于零点(起始工作点)，用示波器测出传感器的噪声信号，再与满量程时传感器的输出信号之比，即为传感器的零值误差。其检定结果应符合本规程表1中第5项技术要求。6.2.2.7 动态参考灵敏度的检定对于测量中用支架固定的传感器，在检定中要用适合的支架将被检传感器固定在标准振动台台面垂直方向上的合适位置，并确保支架及传感器非活动部分与振动台台体之间不产生相对运动;对于测量中不用支架固定，可直接安装

17、在被测振动体上的传感器，在检定中应将被检传感器刚性地安装在标准振动台台面上。用标准加速度计监控振动台，在被检传感器的动态范围内，选取某一实用的频率值推荐(20 , 40 , 80 , 160) Hz J和某一指定的位移值推荐(0.1，0.2, 0.5, 1. 0 , 2.0, 5.0) mmJ进行检定，其被检传感器的输出值与振动台的位移值之比为该传感器的动态参考灵敏度。动态参考灵敏度按式(8)计算:6 5.1 = U -,1 - D (8) JJG 644 2003 式中:Sd一一位移传感器的动态参考灵敏度;U一一参考点处传感器的输出值;D一一参考点处的振动位移值。其动态参考灵敏度应符合表1中

18、的第8项技术要求。6.2.2.8 频率响应的检定传感器的安装方法同第6.2.2.7条，在传感器的动态范围内，均匀地选取不少于7个频率值(包括上、下限值)，在保持振动台位移恒定的情况下，测量各频率点传感器的输出值，并计算出各点的动态位移灵敏度，然后按式(9)计算各测量点灵敏度与动态参考灵敏度的相对偏差:队=20lg!刻(9)式中:(Jfi一一第i个频率点的动态灵敏度与动态参考灵敏度的相对偏差;Sdi一一第i个频率点的动态灵敏度;Sd一一动态参考灵敏度。其频率响应最大偏差应符合本规程表1中的第9项的技术要求。6.2.2.9 动态幅值线性度的检定被测传感器的安装方法同第6.2.2.7条，在传感器的频

19、率范围内选取某一实用的频率值，并在校准振动台可达到的振动位移幅值内选取5个位移值进行激振，分别测量各位移点的传感器输出值和振动台的位移幅值，计算出各测量点传感器的动态位移灵敏度，然后按式(10)计算各测量点灵敏度与动态参考灵敏度的相对偏差:SJ - 5 .1 (Jd，u.王一二x100% 式中:dri一一第i个位移点的动态灵敏度与参考动态灵敏度的相对偏差;Sdi一一第i个位移点的动态位移灵敏度;Sd一一参考动态灵敏度。其幅值线性度最大偏差应符合本规程表1中第10项的技术要求。6.3 检定结果处理经检定符合本规程要求的传感器发给检定证书，检定证书内页格式见附录B;经检定不符合本规程要求的发给检定

20、结果通知书，检定结果通知书内页格式见附录C，注明、，AU ，t、不合格项。6.4 检定周期传感器的检定周期一般不超过1年。7 JJG 644-2003 附录A定型鉴定、样机试验方法1.表2中第1-6项和第9-11项检定分别按本规程第6.2.2.1-6.2.2.9条检定方法进行。2.温漂将传感器安装在位移静校器上，并将测量距离调至于传感器的线性中点，将传感器放至温箱内，温箱温度以200C为基准，按每200C间隔为一个测量点，升高或降低温箱温度，直至传感器允许使用的温度上限或下限，每个温度测量点需恒温15min，然后读取传感器的输出值并按式(11)计算温度每改变lOC时传感器输出值变化的相对量:.

21、，=，i - U,o = / . ， OV. . x 100% -(-20) UN 式中:i -第i个温度测量点传感器的温度变化量;tj一一-第i个温度测量点的温度值;UIi一一第i个温度测量点传感器的输出值;U，o一一在室温时传感器的输出值;UN一一满量程时传感器的输出值。其检定结果应符合本规程表l中第6项技术要求。3.幅值稳定度的检定传感器在室温下检测，将传感器安装在位移静校器上，并将测量距离调至于传感器的线性中点，接通电源预热1h，开始测量传感器的输出值，每隔2h测量1次，至少连续测量24h，然后按式(12)计算幅值稳定度:、，A A ，、在U一二U_，=叫Ux 100% VN (12)

22、 式中:c -传感器的幅值稳定度;U max一-24h内传感器的输出最大值;Umin-24h内传感器的输出最小值;UN一一满量程时传感器的输出值。其检定结果应符合本规程表l中第7项技术要求。4.环境适应性试验:(1)湿度试验按JB/T9329一1999中第4.3条的试验方法进行湿度试验。(2)跌落试验按JB/T9329-1999中第4.5条的试验方法进行跌落试验。8 JJG 644-2003 附录B检定证书内页格式振动位移传感器检定结果1.外观:2.静态指标:1)位移灵敏度:。m m 2)幅值线性度%;3)回程误差%;4)幅值重复性%;5)零值误差:%。3.动态指标:1)参考位移灵敏度:(在频

23、率为2)频率响应:3)幅值线性度:4.其他( /mm) 峰，位移为mm时); %, ( Hz - Hz); %, ( mm -mm)。检定结果:可作为使用。检定环境条件:温度吧;相对湿度%。注:下次检定请带此证书。9 JJG 644-2003 附录C检定结果通知书内页格式振动位移传感器检定结果经检定不合格项目列入下表序号检定项目规程指标实测指标备注检定环境条件:温度C;相对湿度%。10 中华人民共和国国家计量检定规程振动位移传感器JJG 644-23 国家质量监督检验检瘟总局发布* 中国计量出版社出版北京和平县西街甲2号邮政编鸽1棚13电话(010)642753 E-mall Jlbb孤.北京市池鑫印刷厂印刷新华书店北京发行所发行版权所有不得翻印* 880 mm x 1230 mm 16开本印张1字数14千字2刷3年12月第1版2倒3年口月第1次印刷印数1-15制统一书号155026-1748 定价:14.元