GB T 13823.13-1995 振动与冲击传感器的校准方法 光切割法冲击校准(一次校准).pdf

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1、中华人民共和国国家标准振动与冲击传感器的校准方法光切割法冲击校准(一次校准)G/，、13823.13-1995 Methods for ca1ibration of vibration and shock pick-ups Primary shock calibration hy Iight cutting 术标准等效采用ISO53.17 2 d 993(振动与冲ili传感器的校准方法j;切割法冲击次校府1 主题内容与适用范围本标准规定f采用光切割rt进行冲击次校准的技术要求和测试方法。丰标准适用于压电式、照阻式、应变式和电容式振动与冲iiT传感器。2 I F目标准GB/T 2298机械振动J

2、j冲击术语GB!T 13823. 1 振动与冲击传感器的校准方法基本概念3技术要求3. 1 环境条件室温20C士5C 0 3. 2 校准范围3. 2. 1 冲击脉冲持续时间。110口lSQ 3.2.2 冲击加速度幅值dOlO;m/s。3. 2. 3 不销定度2优F读数的3%。3. 3 仪器与设备3. 3. 1 冲击装lt吉nf阁所示，钢球和帖子碰撞时应保证同心，对心准直的最大允许偏心距离为士。.2tnmi币1r (1: l(i 11:时由支撑物撑起，在制球碰撞后工即脱开，由转动而引起的速度损失附小rO. 2% 国家技术监督局1995-04-02批准1996-02 01实施CB/T 13823.

3、 13 -1995 足球111 一-触发光电传飞在和4 王在片洲选光I.!. 1专岱川?显Ifl曾后一一一?h(! 司方向时党叨吉肘直绿加速-汁一一号-，J:ru速度计脑出冲击机因3 3. 2 iWtl速装自二平行光束要聚焦良好，或用激光光束。光柬问推荐距离为25mm，距离误差应小fO.05/:.静止时帖子的切割光线与第个光电检测器的距离(d，)测量精度优j二土1% ，光电脉冲|刊时间约为. 01 rr四.时间的测量精度1!tt读数的士。.01%。3. 3. 3 1古号适调仪频率范时，0.3 Hz100 kHz; 幅值线性度z小fo. 5 %, 3. 3. 4 低通滤波器fE址避免使用低通滤波

4、器，如果必须使用.J:限频率(-3 dB)应高于10/T (1 M冲而脉冲持续时|口仆;1、限频率(-3dB)应低fo. 008/ T。3. 3. 5 加速度一时间记录仪时IbJ泣围，1阳.-._.20 ms; 屯IK范剧。50V，时间泪J进精度.优于读数的士1%;电压iWJlli:精度:优于读数的土1%。3. 3- 6 具他要求a 加速度传感器和信号适调仪应配套起校准，其灵敏度年稳定度优于0.2%; b 加速度传感器应是结构牢固，基座应变灵敏度小子0.002m-sVIHFc 横向灵敏度比小于2%; 安装谐振频率应高f201 T (其中T是脉冲持续时间) 4 校;住方法4. 1 方法原理校lj

5、系统足由冲击装置、测速装置、信弓j量调仪、低通滤波器、加j虫度时间记录仪等组成。被校加速度传感器装在础子，.帖子由支承器支撑。校It时，你l球由定高度lI由落下指吊在装有传感器的帖子上.使之我得一派形近似半正弦波的冲击加速度.ft冲占持续时间决定于缓冲垫的材料和r飞Cf .飞G/T 13823. 13-1995 厚度h撞击h;-仙子fn传感器获得速度增茧，并按式(1)W? , AZY J(千一号122HKI 式巾，6. 速度增f式，mfrszd三两个光li检测器之间的距离，m;f 通过叫个)6电检i皮恕的时IlJ, s , K 当I也r!:力加速度(月4位有放数字)，m/s;dj -I路I时帖

6、子的切割光线与第一个光电检测器之间的距离，rn0 冲占灵敏度凡h由式(2)计贷式中汇1，被校传感器的冲击灵敏度.A一被校传感器输出波形包络而非1，1:.,) 测速装置测出的加速度增值U4.2 打i荐的脉冲持续时间和加速度值4. 2. 1 使用下列加速度值;lX10 ,2Xl ,5Xl0 m/s , lXl肘，2XO，SX10j m/s2; 1 X 1肘，2X 1 , 5 X 10 m/ s , 1 X 100 m/ s 4.2.2 使用F列脉冲持续时间。l().2 , 0. 5 , 1 , 2 , 5 , 10 mso 4.3 校准程序A U止一6.4. 3. 1 检查测速系统，理论计算钢球末

7、速度、J1i式(3)计算v .在豆h式1-1: v 锅球末速度，m凡，h 降落高度，m;k 当地重力加速度(取4位有效数字)，m/s:o由测速装it拥l得的速度与理论rl算速度之间的差异应小于士0.1%。. . ( 1飞( :1 ) 4. 3, 2 通过正确选择脑子、钢球、降落高度、统冲垫材料及厚度进行冲占校准，获得所需要的冲击)Jl速度幅值和持续时间。4, 3. 3 1; 加速度时间记录仪记录被校传感器的输出波形，用数字式或模拟式积分求得波形包绍IAr帜啕巾测速装冒测出仙F的速度增量.则可计算出被校传感器的冲击灵敏度。5 结果处理测试结果应给出某个加速度的下的冲击灵敏度，若进行了-r自回(1

8、0211Jrn/s)内t个叫、J_!-I 个，含最大和最小加速度)不同加速度值F的冲击校准，则应给出该范围灵敏度的幅值线忏度:1)(II;M恼Jt曲线。5. 1 某4个加速度值F的冲Ill-灵敏度，按公式(2)汁钩。当给出校准结果报告时，校准的总不确定度和对町的民信水、r应按附录A(补f件)全市HHYiJ;l;汁t. 应该采片j95 %的置信水平。5.2 平漂的处H!如何处f!l岑苦苦，应该把冲山前的冬点与冲击后的不点连成条直线来作为IJlI.虫lE每考的主在线内也1关于不确定度的计算总的不确i度的计:11，G B /T 13823. 13-1995 附录也不确定度的计算(fI、交f于1.!t

9、 .立ntf言度(CL- 95 % ).1由式(tu)l衍:X吐J云;2丁干2式中X，随机不确定度;X、系统不确定度。f女规定)Ii:f言皮F的随机不确定度X咐由式(/2) I: X户工，:rjl:1，I.er2.In 一各单次测量值勺算术平均值的偏差5n一测量次数;z 一规定置信度和测茧次数的学生分衔。系统设立71首先向该被消除或修正。剩余的不确ii二度X叫)h.i由式(/3)决定:Xu(Qn _ K .，。町，一-三二二二e., 10 .; 3 式中，K -.2. O(取95%的贺信JJ!), ( ./飞1) .( /.3 ) 灿灿给司二校准脉冲时间、加速度和放大器增放下的冲击灵敏度的绝对

10、误;2.V/(m川?)nU 冲击灵敏度相对误差的计算对应于某-校附脉冲H才!町、加速度和放大器增益札冲击灵敏度牛tlM误差山式(A4)合成:Y二士JtI丁牙寸古工(flE丐百二( A4 ) 式巾儿一号幅值有关的冲击灵敏度;J , 测速光电险波器之间的距离.m;ed2 测速光电检波器之间距离的绝对误差.m;t -ijl r通过两个光电检波器的时间，叫r , 测迷光电检波器的时间测量误差，问正弦校准系数，V/(ms-); (s 正弦校准灵敏度绝对误差(应.明参考频率、幅值和放大器增益l，V!(mS ), Y 巾加速度时间记录仪测量得到的脉冲持续时间，问叫测结脉冲持续时间的绝对误差咽S，(J rlL

11、又由加速度时间记录仪测得的最大加速度值，m/:-;气 测量最大加速度的误差，m/s;1.飞4加速度时间记录仪的线性误差，表达为与最佳拟合线的百分偏差叫整个校准范围的冲击较准系数e，峭的总绝对误差的计算根何一/2叶n的冲击校准系数的绝对民，年1电对某参JS的冲击及其设备有效。村I二将于校耳UIZr旬飞，G/T 13823.13-1995 冲di11准系致的总绝对误差e飞川足以V/(m s只)为叶飞主.整个范罔的斗J确定度山式(八川t- n 。一二r. 二，, ，二，二，I二i3了tW了;川市十(f;2)寸i;ij刊出)，1 V )J. , 十(币。1年十(品叫占百)川i;2)十;市iI I 1-

12、 1 1. I , I 十(itil-十iI市l十(ftaj十!击)41Ja)，.山一式巾人h冲击校准系数，y、h冲击校准系数的绝对误差.V /(m川勺.L，八参考放大器的频率线性偏差.以参考校准系数的自分数丧矶，I咐一一参考加速度汁的频率线性偏差，以参二号校准系数的1可分数表示，L八参考放大器的面值线性偏差咱以参考校推系数的百分数点示;.r 参考加速度计的幅值线性偏差，以参考校准系数的h分数表示:1A 参，号放大器士曾益不稳定性误注和源阻扰的误差以参考校附系数的Ll分数友小1 参考加速度ii的不稳定性误差，以参考校lfE系数的百分数表/JI;R 对应j二不同的放大器垦程时，参考放大器量程的跟

13、踪误差，以参考校准系数的1:1分11)(t L 由于环境影响引起的参考放大器的误差，以参号校准系数的百分数表/: Ep 巾二j环境影响91起的参考加速度计的误差，以参考校lfE系数的百分教衣示d;乡、以YJt包v;横向共敏度、同变效应、混度、失真度等4LII 低通滤流吉普频末的线性偏是，以参45校准系数的百分数表示，I句i低通滤波器幅值线性度.以参考校P骨，系数的百分数一点后g1, 低通滤波器增益的不稳定度.以参考校准系数的百分数表辰，儿一由于环城影响引起低通滤波器的误72.以四分数表/五.EM 由于环境影响引起加速度-时间记录仪的误差。附加说明:本标准出国家技术监督局提出。本标准由全国机械振动与冲击标准化技术委员会归口。牛二标准由中国计监科学研究院，航天L业总公司102所负责起草。本标准主要起且在人徐殷、徐建良、林建、陈道南。