JJG644-2003振動位移傳感器檢定規(guī)程.pdf

汀 冰 場中華人民共和國國家計量檢定規(guī)程J J G 6 4 4 - 2 0 0 3振動位移傳感器V i b r a t i o n D i s p l a c e m e n t T r a n s d u c e r2 0 0 3 一0 9一 2 3 發(fā)布2 0 0 4 一 0 3 一 2 3實施國 家 質(zhì) 量 監(jiān) 督 檢 驗 檢 疫 總 局發(fā)布J J G 6 4 4 - 2 0 0 3幾.六.八川J.八.扒.振動位移傳感器檢定規(guī)程廣 。. O . 口.O. O.O. O.O. O . O. O . O.O. O .V e r i f i c a t i o n R e g u l a t i o n o fJ J G 6 4 4 -2 0 0 3代替 J J G 6 4 4 -1 9 9 0、. . . . . . . . . . . . . . . . . .V i b r a t i o n D i s p l a c e m e n t T r a n s d u c e r 本規(guī)程經(jīng)國家質(zhì)量監(jiān)督 檢驗檢疫總局 2 0 0 3年 0 9月 2 3日批準(zhǔn)，并 自2 0 0 4 年 0 3 月 2 3日 起施行。歸口單位 :主要起草單位 :參加起草單位 :全國振動沖擊轉(zhuǎn)速計量技術(shù)委員會北京市計量科學(xué)研究所航空工業(yè)總公司第 3 0 4 研究所湖北省計量測試技術(shù)研究院本規(guī)程委托全國振動沖擊轉(zhuǎn)速計量技術(shù)委員會負(fù)責(zé)解釋標(biāo)準(zhǔn)分享網(wǎng) w w w .b z f x w .c o m 免費下載J J G 6 4 4 - 2 0 0 3本規(guī)程主要起草人 : 何偉 李學(xué)瑞 參加起草人:( 北京市計量科學(xué)研究所)( 北京市計量科學(xué)研究所)( 航空工業(yè)總公司第 3 0 4 研究所)( 湖北省計量測試技術(shù)研究院)J J G 6 4 4 - 2 0 0 3目錄1 范圍 ( 1 )2 引用文獻(xiàn) ( 1 )3 概述 ( 1 )4 計量性能要求 ( 1 )5 通用技術(shù)要求 ( 1 )5 . 1 外觀及附件 ， ( 1 )5 . 2 生產(chǎn)廠應(yīng)給出的技術(shù)指標(biāo) ( 2 )5 . 3 傳感器環(huán)境適應(yīng)性 ( 3 )6 計量器具控制 ( 3 )6 . 1 定型鑒定或樣機試驗 ( 3 )6 . 2 首次檢定、后續(xù)檢定和使用中的檢驗 ( 3)6 . 3 檢定結(jié)果處理 ( 7 )6 . 4 檢定周期 ( 7)附錄 A 定型鑒定、樣機試驗方法 ( 8)附錄 B 檢定證書內(nèi)頁格式 ( 9)附錄 C 檢定結(jié)果通知書內(nèi)頁格式 ( 1 0 )標(biāo)準(zhǔn)分享網(wǎng) w w w .b z f x w .c o m 免費下載J J G 6 4 4 -2 0 0 3振動位移傳感器檢定規(guī)程范 圍 本規(guī)程適用于 ( 0 - - 5 0 0 0 ) H z 頻率范圍內(nèi)的用于機械振動測量的電感式、電容式及電阻式的位移傳感器 ( 以下簡稱傳感器)的定型鑒定、樣機試驗、首次檢定、后續(xù)檢定和使用中的檢驗。2 引用文獻(xiàn)G B / T 2 2 9 8 -1 9 9 1機械振動與沖擊術(shù)語G B / T 1 3 8 6 6 -1 9 9 2振動與沖擊測量描述慣性式傳感器特性的規(guī)定G B / T 1 3 8 2 3 . 1 -1 9 9 3振動與沖擊傳感器的校準(zhǔn)方法基本概念G B / T 1 3 8 2 3 . 3 -1 9 9 2振動與沖擊傳感器的校準(zhǔn)方法 正弦激勵比較法校準(zhǔn) ( 二次校準(zhǔn))G B / T 1 3 8 2 3 . 1 6 -1 9 9 5 振動與沖擊傳感器的校準(zhǔn)方法 溫度響應(yīng)比較測試法J J G 2 0 5 4 -1 9 9 0振動計量器具計量檢定系統(tǒng)J J F 1 0 1 5 -2 0 0 2計量器具型式評價和型式批準(zhǔn)通用規(guī)范J J F 1 0 1 6 -2 0 0 2計量器具型式評價大綱編寫導(dǎo)則J B / T 9 2 5 6 -1 9 9 9電感位移傳感器J B / T 9 2 5 7 -1 9 9 9交流差動變壓器式位移傳感器J B / T 9 2 5 8 -1 9 9 9直流差動變壓器 式位移傳感器J B / T 9 3 2 9 -1 9 9 9儀器儀表運輸 、運輸存儲基本環(huán)境條件及試驗方法使用本規(guī)程時，應(yīng)注意使用上述引用文獻(xiàn)的現(xiàn)行有效版本。3概述 振動位移傳感器是位移測量儀的主要組成部分，主要用于機械振動測量，它利用電感、電容或電阻量的變化將機械振動的位移量轉(zhuǎn)變成電壓或電流的變化量，用來測量振動位移 。4 計1t性能要求振動位移傳感器的計量性能要求見表 t o5 通用技術(shù)要求5 . 1 外觀及附件5 . 1 . 1 傳感器產(chǎn)品的外殼上應(yīng)有銘牌，標(biāo)明產(chǎn)品名稱、規(guī)格型號、制造廠家、出廠日期及編號，并應(yīng)標(biāo)有邁互標(biāo)志及其編號。J J G 6 4 4 -2 0 0 3表 1 振動位移傳感器 的計量性能要求it 電感式電容式電阻式差 動電感 式差動變壓器式電渦流式應(yīng)變式電阻式靜態(tài)指標(biāo) 1靈敏度校準(zhǔn)的 不確定度1 . 0 % ( k二 z ) 2幅值線性度/ %士0. 5l o m m量程以 下 士2. 0 ;l O m m量程以 上 ,5. 0t 1 . 0f 1 . 0 3回程誤 差/ %0 . 40 . 5 4幅值重復(fù)性/ %0 . 41 . 01 . 00 . 5 5零值誤差/ %1 . 00 . 50. 20 . 1 6溫漂/( % )0 . 0 60 . 10. 60 . 5 7幅值穩(wěn)定度0 . 5%動態(tài)指標(biāo) 8參考靈敏度校準(zhǔn) 的不確定度3 . 0 % ( k 二 2 ) 9頻率響應(yīng)( 0一 2 0 ) H z 或( 0 一2 0 0 ) H z RIB( 0 一5 0 0 0 ) H z 0 . 5 d B( 0 一 5 0 0 0 ) H z 3 d B( 0 一 2 0 0 0 ) H z 3 d B( 0 一1 0 0 ) H z 3 d B 1 0幅值線性度1 1 0%5 . 1 . 2 新制造的傳感器外殼表面的金屬鍍層或其他化學(xué)處理層不應(yīng)有劃痕和脫落現(xiàn)象。5 . 1 . 3 傳感器的輸出導(dǎo)線及各連接部件應(yīng)配套齊全、 完好、 可靠。5 . 2 生產(chǎn)廠應(yīng)給出的 技術(shù)指標(biāo) 傳感器生產(chǎn)廠家應(yīng)給出傳感器的其他技術(shù)指標(biāo)，如:線性范圍、絕緣電阻、絕緣強度、輸出負(fù)載能力、重量、外形尺寸及安裝方式。標(biāo)準(zhǔn)分享網(wǎng) w w w .b z f x w .c o m 免費下載 J J G 6 4 4 - 2 0 0 35 . 3 傳感器環(huán)境適應(yīng)性5 . 3 . 1 傳感器正常工作環(huán)境 : 溫度:在生產(chǎn)廠規(guī)定的溫度范圍內(nèi)使用。 濕度:_8 5 %R H . 周圍無強磁場、無腐蝕性氣液體 、無強振源。5 . 3 . 2 環(huán)境適應(yīng)性試驗要求 環(huán)境試驗應(yīng)符合J B I T 9 3 2 9 -1 9 9 9 儀器儀表運輸、運輸存儲基本環(huán)境條件及試驗方法第 3 條中濕度試驗和跌落試驗的要求。 濕度試驗:9 5 %R H ( 2 5 9 : ; ) ; 跌落試驗:l 0 0 m m高度自由跌落。6、 計t器具控制 計量器具控制包括:定型鑒定或樣機試驗、首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗。6 . 1 定型鑒定或樣機試驗6 . 1 . 1 定型鑒定或樣機試驗應(yīng)按 J J F 1 0 1 5 -2 0 0 2 計量器具型式評價和型式批準(zhǔn)通用規(guī)范和 J J F 1 0 1 6 -2 0 0 2 計量器具型式評價大綱編寫導(dǎo)則的有關(guān)要求進(jìn)行。6 . 1 . 2 定型鑒定和樣機試驗的項 目 見表2 06 . 1 . 3 定型鑒定和樣機試驗的方法見附錄 A o6 . 2 首次檢定 、后續(xù)檢定和使用中的檢驗6 . 2 . 1 檢定條件6 . 2 . 1 . 1 環(huán)境條件 1 )溫度:( 2 0 士 5 ) 9 C o 2 )濕度:X8 5 %R H o 3 )電源電壓波動量不應(yīng)超過額定值的 士 1 0 %. 4 )檢定現(xiàn)場應(yīng)無強振源、強磁場的干擾及腐蝕性氣、液體。6 . 2 . 1 . 2 檢定用儀器設(shè)備 可以根據(jù)不同類型的被檢傳感器的種類和型號來選擇下列檢定用儀器設(shè)備。 1 )靜態(tài)標(biāo)定用儀器設(shè)備: 位移 ( 長度)測量儀器: 三等標(biāo)準(zhǔn)量塊: 測量不確定度為 ( 0 . 1 十 I L ) 1 e m ( k = 3 ) ; 四等標(biāo)準(zhǔn)量塊: 測量不確定度為 ( 0 . 2 + 2 L ) fL m ( k = 3 ) ; 千分表:( 0 - 5 ) m m ， 示值誤差:土 5 fc m ; 百分表:( 0 一 1 0 ) m m ， 示值誤差:士 2 0 m ; ( 0 一 2 5 ) m m ， 示值誤差:t 3 0 K m ; 位移靜校器:( 0 一 1 0 ) m m或 ( 0 一 3 0 ) m m ; 直流 數(shù)字電壓表: 測量不確定度為0 . 1 % ( k = 2 ) ; 示波器 :示值誤差 士 5 %; 直流穩(wěn)壓電源:電壓穩(wěn)定度 士 0 . 1 %，紋波電壓 1 m v oJ J G 6 4 4 - 2 0 0 3 2 )動態(tài)標(biāo)定用儀器設(shè)備: 標(biāo)準(zhǔn)振動臺: 加速度波形失真度- 5 %; 橫向振動比1 0 % ; 加速度幅值穩(wěn)定度- : 0 . 5 %; 信噪比 6 0 d B ; 臺面漏磁, 3 m T o 標(biāo)準(zhǔn)加速度計套組: 參考靈敏度校準(zhǔn)不確定度: 在 1 6 0 H z 或 8 0 H : 時，為 0 . 5 % ( k = 3 ) ; 在 ( 2 0 一 1 0 0 0 ) H z 頻率范圍時，為 1 . 0 % ( k= 3 ) ; 交流數(shù)字電壓表 :測量不確定度為0 . 2 % ( k = 2 ) ; 數(shù)字頻率計: 測量不確定度為0 . 0 5 % ( k = 2 ) o 3 )溫箱 :溫度范圍:( 一 4 0 - 2 0 0 ) C ,溫度波動度 :士 0 . 5 C ; 溫度均勻度 :士2 1C o6 . 2 . 2 檢定項 目 及檢定方法 首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗的檢定項目見表 2 0 表2 定型鑒定或樣機試驗、首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗的檢定項目序號項目定型鑒定或樣 機試驗首次檢定后續(xù)檢定使用中的檢驗1外觀+十十2靜態(tài)指標(biāo)靈 敏度+十十幅值線性度+十十34回程誤差+5幅值重復(fù)性+零 值誤差+十6溫漂+78幅值穩(wěn)定度十9動態(tài)指標(biāo)參考靈敏度+1 0頻率 響應(yīng)十+十幅值線性度+十+111 2線性范 圍+1 3絕緣 電阻+1 4絕緣強度+1 5環(huán)境適應(yīng)性試驗+表中帶 “ +”者為必須檢定或試驗的項目，“ 一”為不需要檢定或試驗的項目。6 . 2 . 2 . 1 外觀及附件的檢查標(biāo)準(zhǔn)分享網(wǎng) w w w .b z f x w .c o m 免費下載 J J G 6 4 4 -2 0 0 3 外觀、銘牌及各種連接部件等通過目測進(jìn)行檢查，檢查結(jié)果應(yīng)符合本規(guī)程第 5 . 1 條的要求。6 . 2 . 2 . 2 靜態(tài)靈敏度的檢定 把位移傳感器安裝在相應(yīng)的位移靜校器上，改變傳感器的測量距離以每 1 0 %量程為 1 個測量點，在整個測量范圍內(nèi)，包括上、下限值共測 1 1 個點，順序在各個測量點測 量傳感器的 輸出 值 U和傳感器的移動距離L，以上、 下兩個行程為一個測量循環(huán)，一共測 3 個循環(huán)。 將檢定數(shù)據(jù)中 1 0 %到 9 0 %量程的上、下行程各 9 個檢測點的數(shù)據(jù)取為 1 組，共取 3組，采用最小二乘法計算。 設(shè) 回歸方程為 右 ; =U o + S L ; ( 1 )式中:S 位移傳感器靈敏度; U o 截距; L 給定位移 ( 測量位移) ; C / 傳感器輸出信號的回 歸值。 根據(jù)給定位移 L和傳感器相應(yīng)的輸出值 認(rèn)，按最小二乘法公式計算出 S :2 藝 U ,: 全 乙 藝 L ; U ;2 全 L ; 隊 L藝閣全 : :。 ; L ;( 2 )客 L z( 3 )式中:n 檢測次數(shù) ( i = 1 , 乙 給定位移量平均值( 、 = 生 女: I t 二 育U - A 4i 5 7值 U 二 告 客 。 )。 傳感器靜態(tài)靈敏度應(yīng)符合本規(guī)程表 1 中第 1 項技術(shù)要求。6 . 2 . 2 . 3 靜態(tài)幅值線性度的 檢定 傳感器幅值線性度檢定與第 6 . 2 . 2 . 2 條靜態(tài)靈敏度檢定同時進(jìn)行 ，上、下限值在內(nèi)的 3 次上行程的檢測點數(shù)據(jù)，用最小二乘法 式 ( 1 ) ,出 U與I I 之間的最大差值5 ,- , a m 。 二 = ( 認(rèn)一11 i ) . -則幅值線性度偏差按式 ( 5 )計算檢定數(shù)據(jù)取包括( 2 ) , ( 3 ) 計算( 4 )S , = 擎 、 1 0 0 % UN( 5 )J J G 6 4 4 - 2 0 0 3式中:S , 幅值線性度; U滿量程時傳感器的輸出。 其幅值線性度最大偏差應(yīng)符合本規(guī)程表 1 中第2 項技術(shù)要求。6 . 2 . 2 . 4 回程誤差 回程誤差的檢定與第 6 . 2 . 2 . 2條靜態(tài)靈敏度檢定同時進(jìn)行，其 回程誤差按式 ( 6 )計算 : U一U,. a .二x1 以) % U( 6 )式中:8h(第 i 個測量點上的回 程誤差; 瓦 : 第 i 個測量點上3 次上行程傳 感器輸出值的 算術(shù)平均值; 云 、 第 i 個測 量點上3 次下行程傳感器輸出值的算術(shù)平均值; U , 滿量程時傳感器的 輸出值。 其回程誤差應(yīng)符合本規(guī)程表 1 中第 3 項技術(shù)要求。6 . 2 . 2 . 5 幅值重復(fù)性 幅值重復(fù)性的檢定與第6 . 2 . 2 . 2 條靜態(tài)靈敏度檢定同時進(jìn)行，由 3 次循環(huán) 中同一行程的同一測量點的 3 次測量的傳感器輸出值， 得出相互間的最大差值 。 r ，然后按式( 7 )計算幅值重復(fù)性: a , = 粵 10 0 % ( 7 )式中:或 t 第 i 個測量點的。 ， 值; a ,; 第 i 個測量點的幅值重復(fù)性; U N 滿量程時傳感器的輸出值。 其幅值重復(fù)性應(yīng)符合本規(guī)程表 1 中第 4 項技術(shù)要求。6 . 2 . 2 . 6 零值誤差 把傳感器安裝在位移靜校器上，在工作狀態(tài)下將位移傳感器置于零點 ( 起始工作點) ，用示波器測出傳感器的噪聲信號，再與滿量程時傳感器的輸出信號之比，即為傳感器的零值誤差。其檢定結(jié)果應(yīng)符合本規(guī)程表 1 中第 5 項技術(shù)要求。6 . 2 . 2 . 7 動態(tài)參考靈敏度的檢定 對于測量中用支架固定的傳感器，在檢定中要用適合的支架將被檢傳感器固定在標(biāo)準(zhǔn)振動臺臺面垂直方向上的合適位置，并確保支架及傳感器非活動部分與振動臺臺體之間不產(chǎn)生相對運動;對于測量中不用支架固定 ，可直接安裝在被測振動體上的傳感器，在檢定中應(yīng)將被檢傳感器剛性地安裝在標(biāo)準(zhǔn)振動臺臺面上。 用標(biāo)準(zhǔn)加速度計監(jiān)控振動臺，在被檢傳感器的動態(tài)范圍內(nèi)，選取某一實用的頻率值 推薦 ( 2 0 , 4 0 , 8 0 , 1 6 0 ) H z 和某一指定 的位移值 推薦 ( 0 . 1 , 0 . 2 , 0 . 5 , 1 . 0 ,2 . 0 , 5 . 0 ) m m 進(jìn)行檢定，其被檢傳感器的輸出值與振動臺的位移值之比為該傳感器的動態(tài)參考靈敏度。動態(tài)參考靈敏度按式 ( 8 )計算:。U 1 , = 二 屯 u( 8 )標(biāo)準(zhǔn)分享網(wǎng) w w w .b z f x w .c o m 免費下載.T J G 6 4 4 - 2 0 0 3式中:S d 位移傳感器的動態(tài)參考靈敏度; U 參考點處傳感器的輸出值; D 參考點處的振動位移值。 其動態(tài)參考靈敏度應(yīng)符合表 1 中的第 8 項技術(shù)要求。6 . 2 . 2 . 8 頻率響應(yīng)的檢定 傳感器的安裝方法同第 6 . 2 . 2 . 7條，在傳感器的動態(tài)范圍內(nèi)，均勻地選取不少于7個頻率值 ( 包括上、下限值) ，在保持振動臺位移恒定的情況下，測量各頻率點傳感器的輸出值，并計算出各點的動態(tài)位移靈敏度，然后按式 ( 9 )計算各測量點靈敏度與動態(tài)參考靈敏度的相對偏差:、 = 201g一Sd;Sd( 9 )式中 : 8 f 第l 個 頻 率 點的 動態(tài) 靈 敏 度 與 動 態(tài) 參考 靈 敏 度的 相 對 偏 差; S d f 第 i 個頻率點的動態(tài)靈敏度; S d 動態(tài)參考靈敏度。 其頻率響應(yīng)最大偏差應(yīng)符合本規(guī)程表 1 中的第9 項的技術(shù)要求。6 . 2 . 2 . 9 動態(tài)幅值線性度的檢定 被測傳感器的安裝方法同第 6 . 2 . 2 . 7 條，在傳感器的頻率范圍內(nèi)選取某一實用的頻率值，并在校準(zhǔn)振動臺可達(dá)到的振動位移幅值內(nèi)選取 5 個位移值進(jìn)行激振 ，分別測量各位移點的傳感器輸出值和振動臺的位移幅值，計算出各測量點傳感器的動態(tài)位移靈敏度，然后按式 ( 1 0 )計算各測量點靈敏度與動態(tài)參考靈敏度的相對偏差:a l l ,X 1 0 0%( 1 0 )S一 5S一式中: S d , 第 i 個位移點的動態(tài)靈敏度與參考動態(tài)靈敏度的 相對偏差; S d 第 i 個位移點的 動態(tài)位移靈敏度; S d 參考動態(tài)靈敏度。 其幅值線性度最大偏差應(yīng)符合本規(guī)程表 1 中第 1 0 項的技術(shù)要求。6 . 3 檢定結(jié)果處理 經(jīng)檢定符合本規(guī)程要求的傳感器發(fā)給檢定證書，檢定證書內(nèi)頁格式見附錄 B ;經(jīng)檢定不符合本規(guī)程要求的發(fā)給檢定結(jié)果通知書，檢定結(jié)果通知書內(nèi)頁格式見附錄 C ，注明不合格項。6 . 4 檢定周期 傳感器的檢定周期一般不超過 1 年。J萬 G b 4 4 - 2 州 1 3附錄 A定型鑒定、樣機試驗方法1 . 表 2中第 1 一 6 項和第 9 一1 1 項檢定分別按本規(guī)程第 6 . 2 . 2 . 1 一 6 . 2 . 2 . 9 條檢定方法進(jìn)行。2 . 溫漂 將傳感器安裝在位移靜校器上 ，并將測量距離調(diào)至于傳感器的線性中點，將傳感器放至溫箱內(nèi)，溫箱溫度以 2 0 為基準(zhǔn)，按每 2 0 間隔為一個測量點，升高或降低溫箱溫度，直至傳感器允許使用的溫度上限或下限，每個溫度測量點需恒溫 1 5 m i n ，然后讀取傳感器的輸出值并按式 ( 1 1 )計算溫度每改變 1 時傳感器輸出值變化的相對量: U. 一 U .a ,i = ( t i - 2 0 ) ;x 1 0 0%( 1 1 )式中: a , i 第 i 個溫度測量點傳感器的溫度變化量; t 第 i 個溫度測量點的溫度值; U , i 第 i 個溫度測量點傳 感器的輸出 值; U m 在室溫時傳感器的輸出值; U ,v 滿量程時傳感器的輸出值。其檢定結(jié)果應(yīng)符合本規(guī)程表 1 中第 6 項技術(shù)要求。3 幅值穩(wěn)定度的檢定 傳感器在室