計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報(bào)告中頻振動(dòng)臺(tái)

計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報(bào)告計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)名稱比較法中頻振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)裝置計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)人建標(biāo)單位名稱（公章）填寫日期目錄一、建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的目的1二、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的工作原理及其組成1三、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器及主要設(shè)備2四、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo)3五、環(huán)境條件3六、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的量值溯源和傳遞框圖3七、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性試驗(yàn)5八、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核6九、測(cè)量不確定度評(píng)定7十、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量不確定度驗(yàn)證11十一、結(jié)論12十二、附加說明120一、建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的目的為了加強(qiáng)計(jì)量器具的監(jiān)督管理，保障國家計(jì)量單位制的統(tǒng)一和量值的準(zhǔn)確可靠，滿足本地區(qū)中頻振動(dòng)臺(tái)量值傳遞的需求，特建立本計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。二、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的工作原理及其組成1工作原理本標(biāo)準(zhǔn)裝置是由標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)套組、電荷放大器、標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)以及振動(dòng)分析儀等附件組成。采用比較法，將標(biāo)準(zhǔn)傳感器和被檢儀器剛性聯(lián)結(jié)在一起，安裝在振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)面中心，選定參考頻率和參考加速度以及電荷/電壓放大器在規(guī)定檔位時(shí)，測(cè)出被檢儀器的加速度、頻率以及位移輸出值。其原理圖如下檢定方法是將被校傳感器與標(biāo)準(zhǔn)加速度計(jì)“背靠背”的安裝在振動(dòng)臺(tái)上，采用“比較法”校準(zhǔn)加速度計(jì)，測(cè)振儀以及基樁動(dòng)測(cè)儀。例如對(duì)加速度計(jì)的靈敏度校準(zhǔn)由傳感器靈敏度定義，可以得出靈敏度計(jì)算公式為SQ輸出電壓/輸入加速度2裝置組成數(shù)字多用表、標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)套組、電荷放大器等1三、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器及主要設(shè)備名稱型號(hào)測(cè)量范圍不確定度或準(zhǔn)確度等級(jí)或最大允許誤差制造廠及出廠編號(hào)檢定周期或復(fù)校間隔末次檢定或校準(zhǔn)日期檢定或校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)及證書號(hào)標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)LA100/VT150（102000）HZ（1100）M/S2頻率UREL10,K2失真度、橫向振動(dòng)比UREL50,K2中測(cè)測(cè)試科技有限公司/503234/50335612個(gè)月20150526中國測(cè)試技術(shù)研究院校準(zhǔn)字第201505009557計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)套組PMP01/NT8305/NT8102（102000）HZ（1300）M/S2加速度、速度、位移UREL30,K2中測(cè)測(cè)試科技有限公司/NT00358A/501011/50318612個(gè)月20150526中國測(cè)試技術(shù)研究院校準(zhǔn)字第201505009559數(shù)字多用表2010ACV（100MV750V）MPE01KEITHLEY12個(gè)月20150309中國測(cè)試技術(shù)研究院校準(zhǔn)字第201503003013配套標(biāo)準(zhǔn)器智能頻率計(jì)VC3165001HZ24GHZMPE39106勝利儀器12個(gè)月20150421中國測(cè)試技術(shù)研究院校準(zhǔn)字第2015040078462四、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo)中頻振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)裝置標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)套組、數(shù)字多用表等標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備測(cè)量范圍頻率范圍（102000）HZ；加速度幅值（1100）M/S2不確定度加速度、速度、位移UREL30,K2；頻率UREL10,K2；失真度、橫向振動(dòng)比UREL50,K2五、環(huán)境條件序號(hào)項(xiàng)目要求實(shí)際情況結(jié)論1溫度（205）（1525）符合要求2濕度80（6580）符合要求3六、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的量值溯源和傳遞框圖上級(jí)計(jì)量器具本級(jí)計(jì)量器具下一級(jí)計(jì)量器具壓電加速度計(jì)、工作測(cè)振儀測(cè)量范圍202000HZ1100M/S2不確定度20，K2RELU直接測(cè)量法比較法中頻振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)裝置測(cè)量范圍頻率（102000）HZ、加速度幅值（1100）M/S2不確定度064，K2RELU直接測(cè)量法測(cè)量范圍振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)套組測(cè)量范圍10HZ2KHZ（1300）M/S255000KHZ（011000）M/S2準(zhǔn)確度等級(jí)UREL05，K2保存單位中國測(cè)試技術(shù)研究院磁電式速度傳感器、基樁動(dòng)態(tài)測(cè)量?jī)x測(cè)量范圍202000HZ1100M/S2不確定度35，K2RELU水泥軟練設(shè)備測(cè)量?jī)x測(cè)量范圍位移（PP）085MM轉(zhuǎn)速（609999）R/MIN位移MPE15轉(zhuǎn)速M(fèi)PE01，K24七、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性試驗(yàn)本裝置正常工作狀態(tài)下，在160HZ基準(zhǔn)頻率點(diǎn)，在30M/S2的加速度下，對(duì)8305NO705514加速度計(jì)傳遞標(biāo)準(zhǔn)作不少于10次的重復(fù)測(cè)量校準(zhǔn)，測(cè)量數(shù)據(jù)如下表4210512NXXSNIII標(biāo)準(zhǔn)裝置不確定度評(píng)定中，有測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度為51084因，故本裝置的重復(fù)性考核符合JJF10332008計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核規(guī)范要求。IXS51084次數(shù)12345678910X位移IX012090120901209012090120801209012090120901209012080120885八、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核用一只標(biāo)準(zhǔn)加速度計(jì)來考核計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性，連續(xù)兩年的標(biāo)準(zhǔn)加速度計(jì)的電荷靈敏度測(cè)量數(shù)據(jù)如下在160HZ、30M/S2條件下測(cè)試，測(cè)量數(shù)據(jù)如下表測(cè)量時(shí)間2014年1月2014年6月2014年12月2015年1月平均值（PC/MSY2）01209012100120901211017YY/MINAX本計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置擴(kuò)展不確定度064RELU因滿足，故本裝置的穩(wěn)定性考核符合JJF10332008計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核規(guī)范要求。YY/MINAXREL6九、測(cè)量不確定度評(píng)定一、概述1測(cè)量依據(jù)JJG2332006壓電加速度計(jì)檢定規(guī)程；JJG6762000工作測(cè)振儀檢定規(guī)程；JJG9301998基樁動(dòng)測(cè)儀檢定規(guī)程；JJG1342003磁電式速度傳感器檢定規(guī)程、JJG9742002水泥軟練設(shè)備測(cè)量?jī)x檢定規(guī)程2環(huán)境條件溫度（205），相對(duì)濕度80RH3測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)中頻振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)裝置。4測(cè)量對(duì)象加速度計(jì)，測(cè)振儀、基樁動(dòng)測(cè)儀等5測(cè)量過程將被校傳感器與標(biāo)準(zhǔn)加速度計(jì)“背靠背”的安裝在振動(dòng)臺(tái)上，采用“比較法”校準(zhǔn)加速度計(jì)，測(cè)振儀以及基樁動(dòng)測(cè)儀。由傳感器靈敏度定義，可以得出靈敏度計(jì)算公式為輸出電壓/輸入加速度QS二、數(shù)學(xué)模型PQAE/式中振動(dòng)臺(tái)加速度，由標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)套組測(cè)得PA被校傳感器輸出的單峰電壓，由有效值電壓表讀數(shù)乘以得到E2被校傳感器的參考靈敏度QS3、方差和靈敏系數(shù)根據(jù)公式得IIXUFYU22CPPQCAUCEUS2212將上式左邊除以，左式除以，得到相對(duì)不確定度2QSPAEPRELPRELQCRELES222靈敏系數(shù)，11PEC12PQSC四、輸入量的不確定評(píng)定1輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源11輸出電壓測(cè)量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，采用B類評(píng)定1U12標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)套組加速度靈敏度值測(cè)量結(jié)果不確定引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，采用B類評(píng)定2U713標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)體橫向振動(dòng)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，采用B類評(píng)定3U14總諧波失真引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，采用B類評(píng)定415標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)套組加速度幅值不穩(wěn)定度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，采用B類評(píng)定5U16標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺(tái)頻率測(cè)量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，采用B類評(píng)定617測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，采用A類評(píng)定7U2各標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定21輸出電壓測(cè)量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度1被校傳感器輸出的電壓由本裝置中的數(shù)字多用表進(jìn)行測(cè)量得到，根據(jù)檢定規(guī)程和證書，在（100MV750V）范圍內(nèi)，最大允許誤差,估計(jì)服從均勻分布，則005810MPE1U3/MPE22標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)套組加速度靈敏度值測(cè)量結(jié)果不確定引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，B類評(píng)定2根據(jù)檢定規(guī)程，用于量傳的參考加速度計(jì)加速度靈敏度幅值測(cè)量不確定UREL05，包含因子K2，服從均勻分布，則025BAUKU23標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺(tái)體橫向振動(dòng)引入的不確定度3UJJG2982005中頻標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺(tái)檢定規(guī)程，臺(tái)面中心橫向加速度幅值不應(yīng)大于主振動(dòng)方向加速度幅值的10，參考加速度計(jì)振動(dòng)最大橫向靈敏度比應(yīng)不大于2，被測(cè)工作加速度計(jì)的振動(dòng)最大橫向靈敏度比應(yīng)不大于5。如果被校與標(biāo)準(zhǔn)加速度計(jì)的橫向靈敏度方向已知，振動(dòng)臺(tái)的橫向激振方向也已知，則360內(nèi)合成得出的方差為，為橫向振動(dòng)加速212TVAS敏度標(biāo)準(zhǔn)加速度計(jì)的橫向靈分別為被校減速度計(jì)和、1VTA度。假設(shè)3個(gè)參數(shù)均為矩形分布根據(jù)ISO/FDIS1606321推薦，合成計(jì)算為，估計(jì)服從212VS正態(tài)分布，概率P95，置信因子K2，則/K0133U24總諧波失真引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度4實(shí)際檢定過程中，本裝置中標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺(tái)在（202000）HZ內(nèi)加速度的諧波失真平均值為069，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，AD認(rèn)為總諧波失真完全是由3次諧波產(chǎn)生的，由其帶給測(cè)量結(jié)果的最大相對(duì)誤差為AD8011，估計(jì)服從均勻分布，則056/0061219ADA3U25標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)套組加速度幅值不穩(wěn)定度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度5根據(jù)檢定證書，本裝置中所用標(biāo)準(zhǔn)加速度計(jì)的穩(wěn)定度02，估計(jì)服從均勻分布，則02/012E5U326標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺(tái)頻率測(cè)量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度6U根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)裝置中的標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)的性能，頻率（202000）HZ測(cè)量的允差為005，估計(jì)服從均勻分F布，則00296U3/F27測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度1U利用本裝置在正常工作條件下等精度測(cè)量一支加速度計(jì)，重復(fù)測(cè)量10次，測(cè)量數(shù)據(jù)如下表相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差004012NXXSNIII5108410XSII0013IUI3不確定度分量及貢獻(xiàn)值一覽表標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量IXU不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度靈敏系數(shù)IXC不確定度貢獻(xiàn)值IIXUC輸出電壓測(cè)量引入1U005810058標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)套組加速度靈敏度值測(cè)量結(jié)果不確定引入20251025標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)體橫向振動(dòng)引入3U0131013總諧波失真引入4006110061標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)套組加速度幅值不穩(wěn)定度引50121012測(cè)量次數(shù)12345678910X測(cè)量值（）I012090120901209012090120901210012100121001209012090120939入標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺(tái)頻率測(cè)量引入6U002910029測(cè)量重復(fù)性引入70013100134合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度0327654321UUUC5擴(kuò)展不確定度取置信概率95，包含因子K2，則標(biāo)準(zhǔn)裝置的擴(kuò)展不確定度064CRELKUU6測(cè)量不確定度的報(bào)告與表示相對(duì)擴(kuò)展不確定度064，K2RELU10十、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量不確定度驗(yàn)證根據(jù)中頻振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)裝置的要求和公司實(shí)際情況，不確定驗(yàn)證采用比較法進(jìn)行驗(yàn)證。驗(yàn)證采用標(biāo)準(zhǔn)加速度計(jì)8305（NO1068992），中國測(cè)試技術(shù)研究院在絕對(duì)法中頻振動(dòng)國家計(jì)量副基準(zhǔn)上和本公司比較法中頻振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)裝置上分別在160HZ，100M/S2下進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)數(shù)據(jù)如下型號(hào)（8305）中頻振動(dòng)國家計(jì)量副基準(zhǔn)（絕對(duì)法）中頻振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)裝置（比較法）Y01264PC/MS201265PC/MS2相對(duì)誤差008102126405因?yàn)楸竟局蓄l振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)裝置擴(kuò)展不確定度064，滿足，故本公司中頻振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)裝置測(cè)量RELURELU不確定度的驗(yàn)證合格。11十一、結(jié)論經(jīng)驗(yàn)證，本計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度評(píng)定，重復(fù)性考核，穩(wěn)定性考核符合JJF10332008計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核規(guī)范、JJG2332006壓電加速度計(jì)檢定規(guī)程、JJG6762000工作測(cè)振儀檢定規(guī)程、JJG9301998基樁動(dòng)測(cè)儀檢定規(guī)程、JJG1342003磁電式速度傳感器檢定規(guī)程、JJG9742002水泥軟練設(shè)備測(cè)量