GB T 20485.22-2008 振动与冲击传感器校准方法 第22部分：冲击比较法校准.pdf

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1、ICS 17. 160 J 04 GB/T 20485.22 2008/ISO 16063-22: 2005 代替GB/T13823.10 1995 J 由立目、: I M for the calibration of vibration and shock transducers一Part 22: Shock calibration by comparison to a reference transducer (lSO 16063-22: 2005 , IDT) 2008-03-03发布2008-08-01实施共发布GB/T 20485.22 2008/180 16063-22: 2005

2、 目次中口. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 范围. . . . . . . . . . . . . . . . 2 规范性引用文件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 术语和定义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 测定度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 仪器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3、. . . . . . . . 5.1 总则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2 帖子式冲击校准。00m/s2u100 km/s2) . 5.3 (Hopkinson bar)冲击校准器5.4 示波器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.5 带口的波形记录仪. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.6 理功能的计算机. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4、. . . . . . . . 5. 7 滤. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.8 其他要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 . . . . 7 优选的加速度和脉冲持续时间. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.1 试验程序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5、 . . 8.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.3 信号处理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I 1 1 1 2 2 2 2 6 8 8 8 8 8 8 8 9 9 9 9 9 校准结果报告. 11 附录A(规范性附录校准中定度的表示. . . . . . . . . . . . 13 附录B(资料性附录不确定度例子校准中不确定度的表示. . . . . 15 参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 GB/T 20485.22 2008/ISO 16063-22 :2005 目。GBjT 20485(振动与冲击传感器校准方法预计结构由基本概念、绝对法校准、比较法校准和环境模拟校准等大类以及以下几部分组成z第1部分z基本概念;第11部分z激光干涉法振动绝对校准z第12部分z互易法振动绝对校准E第13部分z激光干涉法冲击绝对校准z第15部分z激光干涉法角振动绝对校准;第21部分z振动比较法校准z第22部分z冲击比较法校准。本部分是GBjT20485的第22部分。本部分等同采用ISO16063-22:2005(id

7、t ISO月EC17025)所述的可溯源性。注2z本部分规定的方法基于加速度的时间历程的测量，从根本上不同于GB/T20485. 1 2008所述基于冲击校准方法，因此冲击灵敏度也从根本上不同于后者得到的冲击校准因子，但和GB/T20485. 13,-2007冲击灵敏度一致.2 规范性引用文件下列文件中的条款通过GBjT20485的本部分引用而成为本部分的条款。凡是注目期的引用文件，其随后所有的修改单不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分。然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GBjT 2298机械振动与冲击术语

8、GBjT 20485. 1 2008振动与冲击传感器校准方法第1部分z基本概念(lSO16063-1: 1998, IDT) GBjT 20485. 11 2006 (lSO 16063-11:1999,IDT) 动与冲击传感器校准方法GBjT 20485. 12 2008 振动与冲击传感器校准方法(lSO 16063-12:2002,IDT) 11部分=激光干涉法振动绝对校准12部分z互易法振动绝对校准GBjT 20485. 13 2007 振动与冲击传感器校准方法第13部分=激光干涉法冲击绝对校准(lSO 16063-13 :2001 ,IDT) GBjT 20485. 21 2007 振

9、动与冲击传感第21部分z比较法校准(lSO16063-21: 2003 ,!DT) IS0 5347-22 IS0 18431-2 3 术语和定义振动与冲击传机械振动与冲击准方法第22部分z加速度计谐振测试通用方法Z信号处理第2部分z用于傅里叶变换分析的时域窗GBjT 2298及下列给出的术语和定义适用于本标准。1) 例外情况，冲击脉冲持续时间可能更长或更短.2) 下一个版本成为ISO16063的一部分.1 GB/T 20485.22 2008/180 16063-22: 2005 3. 1 峰值冲击脉冲幅值的最大值或绝对值的最大值。4 测量不确定度冲击灵敏度测量定度如表1所示。1 比较法校准

10、不确定度参考条件冲击校准装置加速度峰值a/最小脉冲持续时间.b/ 度(km/s2) 口lS1. 5 3 5% + 落球式100 0.100 5% 气动100 0.100 5% 采用比较法的霍100 0.050 10% 采用加速度比较法的霍普金森棒100 0.050 6% 采用力比较法普金100 0.050 10% a峰值和持续时间的变化=士10%.b脉冲持续时间是在峰值的10%处测量见第7章C较大的加(峰值和较短的脉冲持续时间是可能的，但是不能以绝对法校准做参考.不确定度表示为相对扩展测量不确定度，与GB/T20485. 1 2008一致(简称不确定度)，该不确定度包含因子是=2，置信概率约9

11、5%。校准时，只要激励引起的传感器或冲击机械结构中任何固有共振模态的谱能量相对于校准频率范围内的谱进行。，就可以达到表1所列的不确定度指标。传感器固有频率的测试按照IS05347-22 注=对高精度等级传感器(如参考传感器的校准，应仔细操作，确保给出的全部不确定度分量比相应的规定不确定度的分量参看附录A)都足够小，可以得到比表1所列要小的不确定度.对摆锤、落球和气动活塞的神击校准器，在加速度峰值范围200m/s22 000 m/s2内，已在多个实验室进行的比较校准中得到了1%的不确定度EU.以用标准重力加速度表示，符号表示为gn(1 gn 9.806 65 m/ S2 ; 1. 5 km/ S

12、2 :=:150 gn)。根据传感器生产厂家的指标，应该考虑传感器所适用的最窄冲击持续时间，以避免加大测量不确定度和损坏或毁坏传L!l.i11R 0 5仪5. 1 总则安装传感器(参考或被校传感器的所有表面应该抛光、平整和清洁。安装传感器的表面粗糙度，用算术平均偏差Ra表示，其值应小于1rn.表面平面度的要求是z在对应于任何被校传感器的最大安装表面内，该表面应包容在距离为5m的两个平行平面之间。连接传感器用的通孔和螺纹孔相对于安装面的垂直度应小于10rn，即该孔的中心线应被包含在一个直径10m、高度等于孔深度的圆柱形区域内。根据安装表面的材料，可以在各种的参考文献找到合适的螺钉和螺栓的安装力矩

13、，在任何情况下都应遵循传感器生产厂家的建议。5.2 耐子式冲击校准器。00rn/s2u100 km/s2) 5.2. 1总本章给出了能满足第4章中不确定度要求的础子冲击校准器的标。当用落球冲击校准器或2 GB/T 20485.22 2008月SO16063-22: 2005 气体驱动活塞冲击校准器进行背靠背校准时，建议被校传感器直接安装在参考传感器顶部，如图1所示。不推荐摆锤式冲击校准器采用这种安装方式，其安装方式参见5.2. 2和图3。由于参考传感器的灵敏度和频响随着附加质量的大小有轻微的变化，为得到最佳准确度，被校传感器和安装夹具的尺寸或不应明显大于参考传感器。为了消除过冲和共振激励产生的

14、振铃，对所有方法被校传感器的固有周期(等于共振频率的倒数应小于所施加冲击脉冲的半正弦脉冲持续时间的0.2倍。1一一被校传量z4一柿子. , , 固15.2.2 摆锤式冲击校准装1 2 3 4 的传感器、帖子和的安装方式摆锤式冲击校准装置用于传感器的冲击灵敏度和幅值线性度的测定，以及大批量传感器的校准。采用比较法校准的加速度范围100m/s2u1 500 m/s2 (10 gnn150 gn)，半正弦冲击脉冲持续时间(在10%幅值处测量为3ms 8 mso摆锤式冲击校准装置示意图如图2所示。冲击脉冲持续时间T跟加的峰值有关，例如在1500 m/s2时是3ms，而在100m/s2时是8ms。幅值线

15、性度可以通过摆锤4到7次的碰撞测得，或者通过多次不同加速度幅值的冲击测阿。冲击校准装置包括一个刚性支架、一个摆锤和一个耐摆。支架的典型尺寸约为500mmX 500mm的方形基座，高度为780mmo结构的总质量大约60kgo石占摆的长度约为400mmo将摆锤转到需要的角度处释放，摆锤对瞄摆产生一个碰撞。提供角度刻度尺来确定摆锤的角度。碰撞期间的大速度变化量小于3m/so参考传感器和被校传感器安装在摆上，如图3所示。用角度刻度尺测锤角位移。两个摆的转动惯量大致相同，以产生一系列幅值逐渐降低的碰撞。通过两个摆之间的垫，将已知脉冲形状的碰撞从一个摆传递到另一个摆。橡胶垫的硬度决定脉冲的形状、脉冲持续时

16、间以及可用的撞击次数。要产生一个半正矢脉冲形状，丁二烯橡胶垫的典型规格是8mm厚，硬度为56 HSA。被校传感器和参考传感器安装在耐摆的第一阶轴向摸态的节点处，以避免结构振动而影响数据。建议使用安装螺栓或其他可选的安装接头，使耐摆上的被校传感器的惯性质量重心与参考传的灵敏轴重合间。3 GB/T 20485.22 2008/囚o16063-22: 2005 6 I 2 -一可词端点的刻度标尺:圄2摆锤式传感器冲击校准装置示例1一一绝对法校准的参考和测量表山55一一-丁-6 z , z , x 1 y z 2 3 图3摆锤式冲击校准装置上传感器的正确安装和参考传感器参考表面的选择5.2.3 落球式

17、冲击技准装置落球式冲击校准装置使用一个参考传感器与被校传感器背靠背安装在钢制的础子上，见图4。用该落球可产生脉冲持续时间为O.100 ms 10 ms、加速度峰值为100m/s2 100 km/s2的冲击脉冲，传于帖子的底部，构成的组合体插入落球装置的管子中。础子靠磁性固定在管子内适当的位置。用真空吸盘定位和释放位于落球装置管子顶部的钢球，这样落球撞击位于管内的耐子中心。在撞击础子时，落球产生机械的冲击脉冲，使础子自由跌落到位于校准装置管子内部磁性吸盘下面的泡沫橡胶接1 2 GB/T 20485.22 2008/180 16063-22 :2005 击表团材料的阻尼，可以调整撞击产收装置中。通

18、过改变落球生的峰值和脉冲持续时间。落球装置用于确定作为加速度峰值(gn)或频率函数的灵敏度问。理想的情况下，应改变参数，在5 kHz 10 kHz频率范围内产生一系列不受限于峰值的有效谱能量的冲击脉冲。例如，产生100gn 1 000 gn峰值加速度幅值冲击脉冲的础子，其直径小于25mm。柱塞的用途是避免直径相对较小的落球与耐子在初次碰撞后产生多次撞击。使用小落球和小尺寸的耐子产生冲击有两个优点.首先，减小甜子的质量能降低陆子碰撞接受装置时损坏传感器的风险。其次，减小陆子的尺寸能提高它的固有率。由于耐子的共振能明显地调制机械冲击脉冲的包络，在确定时域幅度的峰值时第二点尤其重要问，以及改变附和3

19、 4 5 6 r-1 7 , , , , 、装置示例5.2.4 气动活塞式冲击校准装置一个向上运动的气动活塞提供简单、可控和可重复的传感器比较法校准的手段，如图5所示间。射出的子弹(活塞撞击在耐子上，产生冲击峰值幅度为200m/s2r , 100 km/s2 (20 gnu10 000 gn)，脉冲持续时间为100，-3 ms的半正弦脉冲。典型的耐子材料为钢和铝。参考传感器与被校传感器背靠背地安装在帖子上。用一个调压器控制子弹压力，通过一个阀门释放压力并精确控制子弹。当发生时，装有橡皮垫的耐子被弹起一个很短距离后，被软垫阻挡。子弹被限制在一个管子中。通过压力控制，以及耐子、附加质量和软垫厚度的

20、组合可以产生宽范围的冲击峰值和持续时间。5 冲击落球式传图4空吸盘z钢球z(可选); 吸盘z础子E传感器(组合); 接收装置.inL句。an2FHUF。1 GB/T 20485.22 2008月8016063-22: 2005 2 , 46 5 1川口fu7 8 袖子z橡胶垫z毡垫。A句，qa约束s和参考传9 1 , 附加质量zE占子和衬垫z子弹活塞); 管子z阀门zqaaaZFDFOn, 压缩空气勘-a) 冲击校准装置b) 帖子和衬垫固5向上运动的气动活塞式冲击校准装置框图衬垫有可能被高速子弹和大的附加质量撕裂。损坏了的衬垫产生不可重复的冲击脉冲，也许会出现过大的幅值。使用前一定要检查衬垫，

21、尤其是损坏了的衬垫会使子弹和帖子间发生金属对金属的，从而产生潜在的、与驱动压力相关的破坏性加速度。冲击脉冲的特性通常取决于a) 子弹的速度zb) 靶(础子和传感器组合体的朋:M;c) 最为关键的是两者之间的材料变形。子弹的速度近似正比于驱动压力.陆子的速度加速度曲线下的面积受目标质量和子弹质量之比的影响。目标质量是耐子质量、附加质量、所有安装夹具质量、标准参考传感器质量和被校传感器质之和。碰撞点的材料越柔软，冲击脉冲持续时间越长。对冲击产生的给定速度，加速度幅值和脉冲持续时间的乘积近似为一个常数。在同一个础子上较薄的衬垫产生持续时间短而幅值高的冲击，而较厚的衬垫会产生一个持续时间较长而幅值较低

22、的冲击。这两个冲击脉冲加速度曲线下的面积应近似相等。5.3 霍普金森棒(Hopkinsonbar)冲击校准5.3. 1 通用要求冲击校准器具有的高加速度工作范围(峰值1000m/s2u2 000 000 m/s勺，用于评价加速度传感器的性能。本部分规定的加速度范围是100m/s2u100 000 m/s2，可以用绝对法作参考。(详见GB/T20485. 13 2007/ ISO 16063-13). 常被定义为长度和直径之比大于10的9 。长度和直径之比约为100时，用本节6 GB/T 20485.22 2008/ISO 16063-22 :2005 的方法可得到很好的结果。霍普金森棒冲击校准

23、器可以配备应变测量仪器或激光多普勒测振仪(LDV)进行参考测量。在参考传感器测量值和被校传感器测量值之间可以进行速度或加速度的比较。对于分离式的霍普金森棒冲击校准器，被校传感器的参考加速度由测量的力值导出。所有霍普金森冲击校准器可以用于评价峰值加速度幅值高达2000km/sz的加速度传感器的性能。霍普金森棒中的应力波传播理论在文献5，6中有较好的描述。为了提供向绝对冲击标准的可溯源性，用一个经绝对法校准的参考传感器来验证用霍普金森棒冲击校准器校准的参考传感器的不确定度。5.3.2 采用速度或加速度比较法的霍普金森棒冲击校准通过对传感器的积分输出和应变测量仪或激光多普勒测振仪的输出进行比较，以速

24、度量校准被校传感器7，8。被校加速度传感器也可以通过对传感器的输出和应变计或激光多普勒测振仪输出的微分的比较来进行加速度校准9，10。霍普金森棒冲击校准器示意框图如图6所示。有关带传递标准的霍的校准详见参考文献问。6 1 3 1一一子弹z2一一-冲击波型发生器; , 4一一用于参考测量的应变仪z加速度计F6-一子弹的初,Vo ; 量仪.2 n 主2固6霍普金森棒冲击校准器示意框图5.3.3 采用与力传感器比较的分离式霍普金森棒冲击校准器7 分离式霍普金森棒冲击校准器是用未积分的传感器输出和应变测量输出的微分进行加速度比较。图7是第一个棒的长度和直径之比大于10的铝分离式霍普金森棒冲击校准器的示

25、意图ll，1月。使用5.3.2技术相同的设备川0，不同的是分离式结构传感器直接安装在棒的端头。一个0.254mm厅、19.0 mm直径的X型剪切的石英量仪粘在第二个棒的一端，而在第二个棒的另一端安装被校传感器。8 1一一子弹p2 冲击2 1 3 , z 4一一用于应力波测量的应变片z5一一石英参考测力计(0.254mm厚); 6一钢盘或第二个棒02.7mm t主); 8-一子弹初始远皮.v.，0 固7分离式4 5 7 击校准器示倒7 GB/T 20485.22 2008/ISO 16063-22: 2005 只要子弹碰撞产生的相应应力脉冲上升时间足够长，并且钢盘(第二个棒的长度足够短，第二个棒

26、的响应可以近似看作鸽钢盘的刚体运动1日。鸽钢盘的刚体运动加速度a，用石英测力计测得的力F计算，根据牛顿第二定律，Fma，式中，m是包括被校传感器在内的被力驱动的活动质量，并与被校器测得的加速度进行比较，一个真空环用于保持钢盘紧密的接触到附带的棒上。分离式霍构的证书详见文献f闷。5.4 示波应提供一台两个或两个以上通道的示波器来检查加速度信号的波形，其最低的频率范围从DC到1 MHzo 5.5 带计算机接口的波形记录仪应提供一台带计算机接口能进行模数转换并储存两个加速度响应的波形记录仪，或者使用插在计的A/D转换卡。应具有足够的分辨率、采样率和内存，以满足附录A规定不确定度期望动态范围内进行的校

27、准。对于传感器的输出应使用大于或等于10位、最好12位分辨率的模数转换。5.6 带数据处理功能的计算机, 应提供一台带数据处理程序的计算机或分析仪，满足本部分不同冲击校准器的阳虱。5. 7 露波为避免混叠和/或抑制噪声的模拟滤波器应有适当的幅频和相频响应，以满足加速度信号测量的限定不确定度。数字处理程序中采用的数字滤波器也应满足这条要求。5.8 其他要求为了在校准中获得小的测定度，应最好将传感器及其信号适调仪视为一个传感器，并一起校准。同样，也应将石英晶体和石英晶体放大器视为一个传感器，并一起校准。传感器结构上应该是刚性的。当计算测量不确定度时，应该考虑基座应变灵敏度、横向灵敏度和传组合的稳定

28、性。如果校准背靠背的参考传感器，其灵敏度(幅值和/或相移应使用模拟质量来测量，该模拟质量等于用背靠背参考传感器进行比较法校准的被校传感器的质量。6 环境条件校准应在下列环境条件下进行zd 室温:(23土3).C;b) 相对湿度:75%。7 优选的加速度和脉冲持续时8 的标称值峰值和冲击脉冲持续时间最好从以下序列中选取zd 加速度，m/s2100 , 200 , 500 , 1000, 2000 , 5000, 10000, 20000, 50000, 100000 b) 冲击脉冲持续时间3), ms 0.05 , 0.07, 0.1 , 0.2 , 0.5 , 1, 2 , 3 , 5, 8

29、注12对霍普金森棒冲击校准器产生的加速度信号，可以给定两个不同的正和负半脉冲持续时间十10%和-10%). 注22如果使用参考传感器，用GB/T20485. 13 2007中4.3规定的冲击装置进行校准，校准证书中规定冲击绝对校准的冲击脉冲持续时间与整个冲击过程高斯速度形状有关.这样，绝对法(基于速度和比较法校准基于加速度对这一冲击过程有不同的冲击脉J中持续时间大约2倍3) 持续时间在峰值10%处测量.GB/T 20485.22 2008/ISO 16063-22 :2005 8 方法8. 1 试验程序按第5章中所述的安装仪器设备。冲击前，测量诸如交流声和噪声等，其值应足够小，以达到校准不确定

30、度的要求。如果出信号Us(t)和被校传感器输出信号Ux(t)进行滤波，应选择低通和高通滤波器女日果有的截止频率，以使其滤波对校准结果的影响可以接受旧。8.2 数据采应选择低通和高通滤波器(如果有的截止频率，以使其滤波对校准结果的影响可以接受问。为了得到要求的不确定度，数据采集应有足够高的分辨率、采样率和大的内存。要满足Nyquist定理，采样率的设置应使最高频率低于采样率的一半。应在机械冲击开始前不久和结束后不久的测量周期内，对感器的输出信号(US)和被校传感器的输出信号(Ux)进行等距采样。将用Us(t;)和Ux(t)表示的测量值的采样序列传输到计算机内存。数据采集应从冲击过程发生前小于或等

31、于1XT的时刻开始，到冲击过程结束后大于或者等于1XT时刻结束，其中T是第7章所定义的冲击脉冲持续时间。对霍普金斯棒冲击校准器，数据采集的区间应截止到反射脉冲发生前。8.3 信号处理8.3. 1 通用要求8.3.2和8.3.3分别给出了础子冲击校准器和霍普金森棒冲击校准器的数据处理方法示例，冲击灵敏度用传感器输出峰值与加速度峰值之比来计算。GB/T20485. 11 2006、GB/T20485. 12 2008 和GB/T20485. 13 2007对其做了说明。8.3.2 耐子冲击校准器的冲击灵敏度计8. 3. 2. 1 方法1:选择最大值作为峰如果采集的两个输出信号序列的最大值maxUs

32、 (ti)和max Ux (ti ) 能足够准确地代表低通滤波后的峰值Us.时和Ux.同.就可以应用本方法。经过低通滤波的输出信号描绘出的应该是一条光滑曲线，由任何共振(振铃等引起的振荡和噪声所产生的失真较小或没有。冲击机的任何共振，或者参考传感器和/或被校传感器的谐振激励都可能引起振铃。传感器的冲击灵敏度应按以下数据处理步骤a)到e)进行计算。程序包括步骤a)和c)中描述的数字低通滤波。如果采集的信号足够光滑，这些步骤可以省略。a) 用低通数字滤波器的算法对采集的标准传感器输出数据US.D(t)进行滤波，算法的参数应能抑制如振铃和高频噪声等干扰，并且不影响测试信息。结果是光滑的数据序列Us(

33、t;)。注z有最大平坦幅值响应的滤波器适用于对非线性相位影响进行补偿的目的，如4阶递归Butterworth低通滤波器.b) 从滤波过的传感器输出值序列US(t;)中，选择最大值max Us (ti ) 作为传感器输出的峰值Us，peak0 如果信号有零位偏移，应该用直线相连冲击前的瞬时零点和冲击后的瞬时漂移的零点，这条线是确定输出的基础。相当于输出峰值1%的最大零偏是可以接受的。如果零偏大于1%.必须考虑其对测量不确定度的影响，并应给出零偏的数且。在某些冲击机械中，冲击后的信号会被共振响应如振铃)混杂。在这种情况下，冲击前的时零点可以被认为是确定输出的基础，并且必须在不确定度计算中考虑它可能

34、对校准结果带来的影响。c) 对有失真的被校传感器输出值US.D(t;) 继续步骤a)。滤波的结果是得到光滑的数据序GB/T 20485.22 2008/ISO 16063-22 :2005 歹uux (t;)。d) 对被校传感器继续步骤b)。所选择的最大峰值表示为ux.吟。e) 根据由步骤b)和d)得到的uS.peak值和ux.时值及参考传感器的灵敏度Ss，用以下公式计算冲击灵敏度S.h0 间一陆CU S ( 1 ) 注z为了简化，省略了被校传感器灵敏度符号中下标，即S.b=SX.山当报告校准结果时，应根据附录A计算并报告校准中测量的扩展不确定度。如果在采集传感器输出信号前使用适当的两通道模拟

35、滤披器，按照步骤a)和步骤c)的数字滤波可以省去。8.3.2.2 方法2:多项式拟合(时域如果采集的两个输出信号序列的最大值maxus(t;)和maxUx (t;)能足够准确和直接代表峰值 Us.时和吨，叫，就可以应用本方法，如果采集的参考和被校传感器输出信号us(t;)和ux(t;)由任何一种共振振铃等产生的噪声或振荡造成失真，或者没有按照方法1进行较好的数字滤波，或者没有按照方法3进行较好的傅里叶变换时，建议采用本方法。注=首选方法2的理由是，如果采用方法1时采样点数量不足以进行数字滤波，或采用方法3太耗时。传感器的冲击灵敏度应可以按以下a)到g)的数础儿也伊辄1J川卉。a) 在参考传感器

36、输出的采样数据序列us(t;)估计的峰值附近，确定拟合的区间。注2从采样数据序列四s(t,) 中选出所有超过us(t,) = Us.阔的数值，最好选择=0.9(第一选择或=0.95.用所选的数据形成逼近的Us(t，)叩p序列.b) 用2阶多项式拟合，逼近数据序列us(t;) app 0 us(t) hS.2t2 +bS.1t十bSJHH-. . .( 2 ) 用高斯最一常数bso,bS1 ,bS2 0 c) 根据以下公式，由常数bs.o,bS.1 ，bS.2得到峰值us.陆Zus.时(t)bs.。一坠zl:4bs2 ( 3 ) 8. 3. 2. 1中d) 对被校传b)。行步骤a), 出值ux(

37、t;)。由所选的值形成序列ux(t;) 啊。注z可以选择不同于参考传感器所选的国e) f) 对被校传g) 用公式(1)，由报告校准结果时，b)，得到近似多项式ux(t)中的常数bxo,bX1 ，bX2。c) ，得到近似多项式的晦恒ux.叫。c)和f)得到的值us.陆和吨，陆计算冲击灵敏度Saho附录A计算和报告校准中测量的扩展不确定度。8.3.2.3 方法3E用F盯分析计算灵本方法可用于计算被校传感器在任一峰值冲击加速度激励下的复谱灵敏度S(j或幅值和相移，或公式。定义的传感器冲击灵敏度S件。如果已知傅里叶谱相关频率上的参考传感器的复灵敏度，可以使用本方法。参考传感器的复灵敏度可根据GB/T2

38、0485. 13 2007附录C的冲击绝对校准确定。如果参考传感器已被证明是线性的，可以根据GB/T20485. 11 2006或GB/T20485. 12 2008，用振动绝对校准取代冲击绝对校准，或根据GB/T 20485. 21 2007用振动比较法校准取代。由于没有任何传感器是完全线性的，的影响.由以下数据处理步骤a)到g)和a)到i)，定度时必须考虑由于线性度偏差导致的不确定度的复灵S(jw)和冲击灵敏度Sp哇。10 GB/T 20485.22 2008/ISO 16063-22 :2005 a) 进行m次重复测量即h个采样序列)UsCt;)k uxCt;)k是=1，2，mo注z采祥

39、周期决定了可得到的采样率.例如，80ms采样周期得到采样率12.5Hz. b) 用合适的窗进行快速傅里叶变换CFFT)或离散傅里叶变换(DFT)。如果使用矩形窗，参见ISO 18431-20 c) 在频域对重复测量的数据进行平均，分别得到出信号和出信号的平均谱us(j和ux(j。d) 用以下公传感器的复灵Sx(j) : Us I. )W d 计算相干函数，并检查是否符合最小容111肌国。注:)值应在);:0.99范围内.只有已经考虑了它对测量不确定度的贡献时，才允许有较低的值-0 用参考传感器输出的平均谱及其复灵敏度计算复加速度谱zg) 用停立叶逆变换CIFFT或IDFT)将平均谱ux(j)和

40、aCj变换到时域，得到被校传感器输出ux(t;)和相应的加速度a(t;)的时。h) 由步骤g)得到的序列ux(t;)和aCt)中，选择最大值maxux(t;)和max(t;)作为峰值UX，pek和apeak。i) 根据以下公式，由h)得到的ux.陆和apeak计算冲击灵S 一旦圣里生.h apeak 8.3.3 用霍普金森棒冲击校准器时的冲击灵敏度计8. 3. 3. 1 通用要求S.h: .( 6 ) 当比较的双方量值是同一单位时，使用8.3.2中的方法1和方法2计算用霍普金森棒冲击校准时的冲击灵啦队。8.3.3.2 用速度比较法计算用霍普金森棒冲击校准器时的冲击灵敏度对本方法，用应变片或激光

41、多普勒测振仪(LDV)进行的参考测量应为速度量。被校传感器的加度测量必须通过积分由加速度转换成速度。由于积分是平滑处理，不需要其他的附加处理。可以使用方法1(8.3.2.1)和方法2(8.3.2.2)，用速度峰值代替加速度峰值，计算冲击灵敏度。8.3.3.3 用加速度比较法计算用霍普金森棒冲击校准器时的冲击对本方法，用应变片或激光多普勒测振仪(LDV)进行的参考测量应为速度量，并且必须通过微分转换成加速度。时域或频域微分都可以。通常，建议在微分处理前后采用低通滤波消除外来的噪声。滤波的截止频率要选的足够高，使所关注的频率带宽不受滤波处理的影响。可以使用方法1(8.3.2.1)和方法2(8.3.

42、2.2)，用加速度峰值计算冲击灵啦队。8.3.3.4 用力传感器比较法计算用霍普金森棒冲击校准器时的冲击对本方法，参考测量是由石英测力计测量的力值除以石英晶体、钢盘和被校传感器的质量之和得到的加速度。可以使用方法1(8.3.2.1)和方法2(8.3.2.2)，用加速度峰值计算冲击灵敏度。9 校准结在校准结果报告中，除校准方法以外，至少应对下列校准条件和a) 环境条件环境空b) 安装方法。安装表面的材料F说明z11 GB/T 20485.22 2008/150 16063-22: 2005 12 安装力矩(如果传感器用油或油脂(如果使用h电缆的固定z安装方位(垂直或水平)。c) 模拟质量块(如果使用)装); 材料(如钢)，尺寸(长度，直径)和质量F安装力矩。d) 校准结冲击加速度峰值和冲击脉冲持续时间z冲击灵敏度值;的扩展不确定度。如果包含因子h不等于2，给出使用的h值。GB/T 20485.22 2008/ISO 16063-22 :2005 附录A规范性附录校准中测量不确定度的表示A. 1 计算给定加速度峰值、冲击脉冲持续时间、政大器增益设置和滤波器截止频率时的冲击灵敏度也的扩展不确定度U时(S.)应按照GBjT20485. 1 2008和下面的公式，计算给定加速度峰值、冲击脉冲持续时间、放大器增益设置和滤波器截止频率时