HB 6136.1-1987 试飞测试仪器(静态)校准规范.总则.pdf
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1、空工HB6136.1-87 试飞测试仪器(静态)校准规范总则1987-0627发布1988-01一01实施中华人民共和国航空工批准目录I 引言. . . . (1) 1. 1 j垂用范围. .(1) 1. 2 规范系列(1)2 校准工作的依据. .(1) 2. I 试飞测试任务书. . . . . . . . (2) 2. 2 飞机改装技术条件. . . . . . . (2) 2. 3 测量参数编程表. .) 3 校准条件. . .叫2)3. 1 环境条件. . . (2) 3. 2 校准设备. . (2) 3. 3 测试仪器. . . . (3) 3. 4 校准人员. . (3) 4 校准
2、工作程序. (3) 4. 1 校准准备. . . (3) 4. 2 校准调试. . .(4) 4. 3 校准. (4) 4. 4 处理校准数据.)4. 5完成校准文件(8) 5 校准有效期的规定. ., (8) 附录A附录B附录c附录D附录E校准点的选择原则. 回归分析法多项式拟合.校准数据处理程序.关于数字修约的规定. 试飞测试仪器校准报告.(9) (1 0) (1 2) (21) (22) 中华人民共和试飞总1 51亩. 2 )校;住规范HB6136. J 87 本规范对飞行试验中所用测试仪器静态校准的主要技术问题作出了统一规定,是试飞测试仪器(以下简称测试仪器)静态校准时应共同遵守的准则
3、。1. 1 适用范围本规范适用于试飞前测试仪器的静态校准和试飞过程中的定期校准。规范中所述测试仪器的校准,是指由测试仪器配套组成测试系统的校准。对在测系统中,某些传感器(如z温度、流量难以直接参与系统校准的情况下,允许按传感器的校准特性,用模拟信号作为传感器的输出进行系统校准。其校准精度的计算方法,应在相应的规范中于以明确规定.1. 2 规范系列本总则是试飞测试仪器静态校准系列规范的第一部分。试飞测试仪器(静态)校准规范是一部系列规范,它由下列相对独立的校准规范组成HB6136.1 -87 试飞测试仪器(静态)校准规范HB6136.2 -87 试飞测试仪器(静态)校准规范HB6136. 3 -
4、87 试飞测试仪器(静态)校准规范HB6136.4 -87 试飞测试仪器(静态)校准规范HB6136.5 -87 试飞测试仪器(静态校准规范HB6136.6 -87 试飞测试仪器(静态)校准规范HB6136.7 -87 试飞测试仪器(静态、校准规范HB6136.8 -87 试飞测试仪器(静态校准规范HB6136. 9 -87 试飞测试仪器(静态)校准规范HB6136.10-87 试飞测试仪器(静态校准规范HB6136.11-87 试飞测试仪器(静态校准规范HB6136.12-87 试飞测试仪器(静态校准规范HB6136.13-87 试飞测试仪器(静态)校准规范HB6137-87 试飞测试仪器校
5、准规范2 校准工作的依据航空工业部1987-06-27发布总则g高度g速度z压力p力,线加速度,角速度,姿态角,迎角测滑角,位移e温度e转速e流量;振动加速度。1988-01-01实施1 HB6136.1-87 2. 1 试飞测试任务书试飞测试任务书给出:课题(或任务)名称、代号及测量参数的名称、符号、测量范围、测量精度、参数变化率或采样率等。2. 2 飞机改篝技术条件飞机改装技术条件给出s按试飞测试任务书选用的测试仪器名称、型号、测量范围、安装要求及全部测试仪器的改装电气原理圈.2. 3 测量,撇编程寝测量参数编程表给出:测量参数的地址、采样率、增益以及偏移量等。5 核准条件3. 1 环槐条
6、件a.测试仪器静态校准时的环挽条件,一般情况下是指校准时当地实际的大气条件.b对在当地实际条件下的校准结果有异议时,则应在正常试验大气条件下进行校准。正常试验大气条件温度15-35(; 相对湿度20%-80% 气压84-106kPa C.如果校准设备对工作环境另有严格要求.J!应以设备技术条件为准,以确保校准设备的测量精度.d.校准设备若在超过其技术条件的环撞下工作时,校准数据应按设备说明书进行相应的修正.3. 2 校准设备测试仪器的校准设备包括Ea标准器,b.电源FC.读数记录装置,d其它。选用的校准设备必须满足下述基本要求-3. 2. 1 设备精度选用的校准设备基本误差的综合,不应越过被校
7、测试仪器基本误差的三分之一.即,A嗣;1/3.1仅.校准设备基本误差A标准和被校测仪器基本误差句.般可按方和根法进行综合.计算公式E难标A mzu 准标A 2 HB6136. 1 - 87 q, 血仅4 .三户一一揭仅A 式。)和式(2)中zA咐准一校准设备中标准器、电源、读数记录装置等各环节的基本误差,!1,仅揣一被校测试系统中传感器、信号调节器、数据采集器、记录器等各环节的基本误差.3.2.2 测量范围校准设备的测量范围,一般应为被校测试仪器校准范围的)-1.5倍。3.2. 3 检定要求选用的校准设备必须经过周期检定,且应具有计量部门签发的未超期的检定合格证。3. 3 测试仪器测试仪器包括
8、:a传感器pb.信号调节器;C.数据采集器gd.记录器(光学示波器、磁记录器he.其它(电源、电桥盒等)。被校的测试仪器应符合下述基本要求。3. 3. 1 外观测试仪器的外观应完整,不应有影响仪器性能的锈蚀和损伤。3. 3. 2 标记测试仪器应有标明仪器型号、编号、测量范围、精度、测量方向等的标记。3.3.3 技术文件测试仪器应具备必要的说明书、履历书等有关技术文件-3. 3. 4 检定要求测试仪器应具有未超期的检定合格证。3. 4 校准人员校准人员需经本单位技术部门考核合格,并发给证明书.校准人员必须熟练掌握校准设备和测试仪器的使用,熟悉试飞测试仪器(静态)校准规范.并应严格按规范进行校准工
9、作。4 校准工作程序4. 1 校准准备4. 1. 1 选用校准设备按第3.2条的规定选用校准设备。4. 1. 2 检查被校测试仪器按第3.3条的规定检查被校测试仪器。3 H86136.1-87 4. 1. 3 电路配套根据飞机改装电气原理图进行校准测量电路的配套。4. 1. 4 调整校准设备根据校准设备的技术指标,检查并调整己选用的校准设备,使其满足校准要求。4. 1. 5 安装测试仪器按飞机改装技术条件正确地安装被校测试仪器,使其尽量符合装机状态。4. 1.自联接校准线路依照飞机改装电气原理图和校准设备接线图正确地联接校准线路(电路、管路)0 4. 1. 7 预热按说明书规定的预热时间,对校
10、准设备和被校测试仪器通电预热。4. 2 校准调试4. 2. 1 调整零点和极限点对测试仪器的零点和校准极限点进行调整包括g光学示波器振子零位及记录高度值、模拟电最、数码值等的调整).使其符合要求。调整完毕,在校准的整个过程中,不允许再作调整,杏则校准实验应重新进行。4. 2. 2 预校准按测量参数的要求,对被测试仪器输入相应的物理最(或模拟信号).从校准范围的下限值平稳地升至上限值,然后从上限值平稳地降至下限值,如此反复12次,观察仪器的输出应跟随其输入量连续正常地变化。否则,应对测试仪器进行检查和调整,使其符合要求。4. 3 校准4. 3. 1 选取校准点在测试仪器的校准范围内,推荐按6点(
11、11个校准数据)或11点(21个校准数据)选取校准点(见附录A)。将所选校准点对应的输入物理量值(对于间接测量的物理量,按公式换算或查表得出)或模拟信号值,记入测试仪器校准记录表中(见附录E中表凹,下同)。4. 3. 2 确定循环次数校准实验循环次数推荐不少于三次,且应连续进行。但在保证校准实验数据点(Xj、y,) 总数N不少于33的条件下,允许按下述原则确定循环次数a.校准点取6点(11个校准数据)时,校准实验循环次数不得少于三次gb.校准点取11点(21个校准数据)时,校准实验循环次数不得少于两次,c.在保证校准数据点总数N不少于33(正、反行程取点尽量重合)时,校准实验允许作一个循环。4
12、. 3. 3 校准实验4.3.3.1 单向测试仪器的校准按己选定的校准点顺序,从校准的下限值或零值开始,对被校测试仪器依次输入相应的物理量(或模拟信号)至校准的上限值(称之正行程勺g再从上限值依次平稳地回校至下限值或零值(称之反行程4 HB6136.1-87 按正、反行程各校准点顺序校准一次,即完成校准实验的一个循环。4.3.3.2 双向测试仪器的校准按已选定的校准点顺序,从零值开始对被校测试仪器依次输入相应的物理量(或模拟信号)至校准的上限值(正半行程勺e再从上限值依次平稳地回校至下限值(反行程勺,然后再从下限值递增校至零值(正半行程勺。按正、反行程各校准点顺序校准一次,即完成校准实验的一个
13、循环。4. 3. 4 记录校准数据在校准实验的每个循环中,待对应各校准点的输出稳定后,将其值记入测试仪器校准记录表中。a 对于单向测试仪器,在每个校准循环中,其校准下限值或零值的输出应记录两次上限的输出值只记录一次(见附录A中表Al)。b 对于双向测试仪器,在每个校准循环中,其校准上限和下限的输出值只记录一次;零点的输出值应记录三次(见附录A中表A2) 4. 3. 5 蜂鸣振动校准过程中,允许对电位计输出的测试仪器轻敲或施加频率为100险,加速度为O.lg-0.3g的蜂鸣振动。4. 3. 6 超调处理校准时应平稳地加载或卸载至校准点,一般不应出现超调。若出现超调,则应向相反方向卸载(或加载超过
14、校准点,然后再准确地回到校准点。4. 3. 7 粗差剔除校准中应尽量避免由于过失或条件意外改变(如机械冲击、外界振动等)而造成的错误读数和记录。校准人员通过观察和判断,对确认是由上述原因而出现含有粗大误差的校准数据,应补作一个循环(在校准实验时发现)或予以剔除在数据处理时发现)自4. 4 处理校准数据4. 4. 1 数据处理原则本规范推荐采用依据最小二乘原理的下述两种方法之一处理校准实验数据,并给出满足飞行试验测试数据处理需要的校准结果。4.4.1.1 回归一逼近法a.依据校准时所取的m个校准点,经过n次循环实验获得的N组校准数据(Xj,YJ)N=(2m- l) Xn , 利用最小二乘法则,以
15、A三生仪黯为判据,先进行回归计算(见附录盼,得到回归多项式5 H86136.1-87 Y = ao + a, X + alXl十+aRXRRZ , = 0 子祥标准偏差S值N 二;(MJ-fJZs= ,一一(4)N-R-1 和校准精度A38 LI _v X 1 00 %. (5) Y /I .s 式(3)(4)(5)中.a 回归多项式系数估值。=0,1.2,R)J R一回归多项式的最高方次,N一参与回归计算的校准数据的容量ex,一诸校准点对应的输入值。=1 , 2,N) ; y,一对应诸校准点的回归值3y, . s一校准满量程输出值。其中矶和R的具体计算方法见附录B和附录C.b.根据式(幻,取
16、出K组(K;11)确定的数据(YjXj),利用最小二乘法,以,1土,1,盛、毛1OL01JUf 为如!据,再进行逐次逼近后,求得拟合多项式主b. +b,y +b.y +山+bd-ZU 和逼近精度t.1 =且圭卡旦X100%. .(7) 式(6)(7)中zb,一拟合多项式系数。=0.1,2,_0.,M); M 拟合多项式的最高方次,立,一对应诸y,的逼近值。=1,2,.K)J 6 HBS13S. 1-87 X,.S一校准满量程输入值。冥中b,和M的具体计算方法参见附录B和附录Co在满足且吨f)的条件下,拟合多项式叫才N组校准数据(xJ Yj)的拟合精度,可近似为测试仪器的校准精度,并曲式(5)计
17、算。C.用回归一逼近法处理校准数据后,应给出下述结果g(a) 反映测试仪器校准特性的拟合多项式(6)主2).y . -. (b) 由式(5)计算并给出校准精度A38 A=r:丁X100%。4.4.2 直接逼近法在试飞测试仪器的校准特性基本上是线性和准线性的条件下,允许采用直接逼近法处理校准实验数据。a.将N组校准数据(丸,Yj)中的Y;作为自变量,X,作为因变量,利用最小二乘法则,以A三王岛附为判掘,参照附录B和附录C的方法,直接进行逐次逼近计算,得到与式(6)相似的拟合多项式拟合标准偏差S和校准精度A主b. + b,y + b,Y + +bMyM 2)几Agpz , - w 二;(飞一主,)
18、 一-一一一.(8) .v -M-1 38 A Z7一一X100% 0 . . (9) .11. 11 8 b用直接逼近法处理校准数据后,应给出下述结果z(的反映测试仪器校准特性的拟含多项式(6)7 HB6136.1-87 主2:旷(的由式(9)汁算并给出校准精度A1 .Ro作为表征校准数据与校准曲线离散屈度的指标.p子样标准偏差S值,其计算公式N 二;tiJ) s=二N-R-l . (B2) 8.2 固归多项式系数估值a,的计算当回归多项式(BI)的数学模型(亦即最高方次R值确定后,根据最小二乘原理,应用数学中求极值的方法,得到下述形式的正规方程2; X, 2; Xj. 2; X: N 0
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