计量标准技术报告中频振动台041958.docx

1、计量标准技术报告中频振动台041958计量标准技术报告计量标准名称比较法中频振动标准装置计量标准负责人 建标单位名称（公章） 填 写日期 一、 建立计量标准的目的 1二、 计量标准的工作原理及其组成 1三、 计量标准器及主要设备 2四、 计量标准的主要技术指标 3五、 环境条件 3六、 计量标准的量值溯源和传递框图 4七、 计量标准的重复性试验 6八、 计量标准的稳定性考核 7九、 测量不确定度评定 8十、计量标准的测量不确定度验证 12十八一、结论 13十二、附加说明 14、建立计量标准的目的为了加强计量器具的监督管理，保障国家计量单位制的统一和量值的准确可靠，满足本地区中频振动台量值传递

2、的需求，特建立本计量标准。、计量标准的工作原理及其组成1工作原理：本标准装置是由标准振动套组、电荷放大器、标准振动台系统以及振动分析仪等附件组成。采用比较法，将标准传感器和被 检仪器刚性联结在一起，安装在振动台的台面中心，选定参考频率和参考加速度以及电荷/电压放大器在规定档位时，测出被检仪器的加 速度、频率以及位移输出值。其原理图如下：检定方法是将被校传感器与标准加速度计 背靠背”的安装在振动台上，采用 比较法”校准加速度计，测振仪以及基桩动测仪。例如对加速度计的灵敏度校准：由传感器灵敏度定义，可以得出灵敏度计算公式为 :岀电压/输入加速度2装置组成：数字多用表、标准振动台系统、标准振动套组、

3、电荷放大器等三、计量标准器及主要设备计量标准器称 名F围 范 量 测薛差 煎误 0许 或允 r大 玻最 離或及号编 荀厂BlR机号 洗书 磁证振系 隹台统枷动Z 2H/Sm3 XJZ0(02(0 O (1(1P 限336 冲nr5c5 荤753n押 第095 癥院鋅050 眦林|)Hzm/s2殺2 位 蜃0% 速=3. 虧ure 速加和钢/NT50186押 第095 幟院鉀050 梯01 50配套标准器多表 姑用O201 V C An智能频率计6四计量标准的主要技术指标中频振动标准装置：标准振动台系统、标准振动套组、数子多用表等标准器及配套设备测量范围：频率范围：(102000) Hz ;加速

4、度幅值：(1-100) m/s2不确定度：加速度、速度、位移： Urel=3.0%,k=2 ;频率：Urel= 1.0%,k=2 ;失真度、横向振动比： Urel=5.0%, k=2五 环境条件序号项目要 求实际情况结 论1温度(205)C(1525)C符合要求2湿度 80%(65-80) %符合要求上级计量器具计量标准的量值溯源和传递框图测量范围：振动标准套组 测量范围：10Hz2kH乙(1300) m/s?2(5 -5000) kHz; (0.1 -1000) m/s准确度等级：Ure=0.5%, k=2保存单位：中国测试技术研究院直接测量法级计曰器具比较法中频振动标准装置测量范围：频率：

5、（102000） Hz、加速度幅值：（1100） m/s12不确定度：Urei=0.64% f k=2直接测量法压电加速度计、工作测振仪测量范围：（202000） Hz2 （1 100） m/s不确定度：Urei=2.0% , k=2下磁电式速度传感器、基桩动态测量仪级计测量范围：（202000） Hz（1 100） m/s2器具/不确定度：Urel=3%5%, k=2 水泥软练设备测量仪测量范围：位移（PP） :0.85mm 转速：（60 999.9） r/min 位移 MPE: 1.5%转速 MPE: 0.1%, k=2七、计量标准的重复性试验本装置正常工作状态下，在 160Hz基准频率点

6、，在30m/s2的加速度下，对8305(NO:705514)加速度计传递标准作不少于10次的重复测量校准，测量数据如下表:次数12345678910X位移Xi0.12090.12090.12090.12090.12080.12090.12090.12090.12090.12080.12088Z & -X $S(Xj )= =4.2 氷 0-5I n -1标准装置不确定度评定中，有测量重复性引入的不确定度为： 4.8 10-5因S Xi4.8 10?故本装置的重复性考核符合 JJF1033-2008计量标准考核规范要求。八、计量标准的稳定性考核用一只标准加速度计来考核计量标准的稳定性，连续两年的

7、标准加速度计的电荷灵敏度测量数据如下：在160Hz、30 m/s2条件下测试，测量数据如下表:测量时间2014年1月2014年6月2014年12月2015年1月平均值 y (pC/m-s1,2)0.12090.12100.12090.1211max ymin/y=0,17%本计量标准装置扩展不确定度 U冋=0.64%因满足maxmin/ 丫 U冋，故本装置的稳定性考核符合 JJF1 033-2008计量标准考核规范要求。九、测量不确定度评定、概述1测量依据：JJG233-2006压电加速度计检定规程；JJG676-2000工作测振仪检定规程；JJG930-1998基桩动测仪检定规程;JJG 1

8、34-2003磁电式速度传感器检定规程、JJG974-2002水泥软练设备测量仪检定规程2环境条件：温度(20 5)C,相对湿度80%RH3测量标准：中频振动标准装置。4测量对象：加速度计，测振仪、基桩动测仪等5测量过程：将被校传感器与标准加速度计“背靠背”的安装在振动台上，采用“比较法”校准加速度计，测振仪以及基桩动测仪。由传感器灵敏度定义，可以得出灵敏度计算公式为 :Sq二输出电压/输入加速度四、输入量的不确定评定1输入量的标准不确定度来源1.1输出电压测量引入的标准不确定度 Ui,采用B类评定1.2标准振动套组加速度灵敏度值测量结果不确定引入的标准不确定度 U2,采用B类评定1.3标准台

9、体横向振动引入的标准不确定度 Us,采用B类评定1.4总谐波失真引入的标准不确定度 U4,采用B类评定1.5标准振动套组加速度幅值不稳定度引入的标准不确定度 Us,采用B类评定1.6标准振动台频率测量引入的标准不确定度 Ue,采用B类评定1.7测量重复性引入的标准不确定度 Uy,采用A类评定2各标准不确定度的评定2.1输出电压测量引入的标准不确定度 W被校传感器输出的电压由本装置中的数字多用表进行测量得到， 根据检定规程和证书，在（100mV750V）范围内，最大允许误差MPE=_0.1%,估计服从均匀分布，则Ui=MPE/T3 =0.058%2.2标准振动套组加速度灵敏度值测量结果不确定引入

10、的标准不确定度 U2, B类评定根据检定规程，用于量传的参考加速度计加速度灵敏度幅值测量不确定 Urel=0.5%,包含因子k=2,服从均匀分布，则 U （aB 卜厶二0.25%k2.3标准振动台体横向振动引入的不确定度 U3JJG 298-2005中频标准振动台检定规程，台面中心横向加速度幅值不应大于主振动方向加速度幅值的 10%,参考加速度计振动最大横向灵敏度比应不大于2%,被测工作加速度计的振动最大横向灵敏度比应不大于 5%o如果被校与标准加速度计的横向灵敏度方向已知，振动台的横向激振方向也已知，则 360 内合成得出的方差为：H二丄（或+S： 1）aT （Sv2v &1分别为被校减速度

11、计和 标准加速度计的横向灵 敏度，aT为横向振动加速14度）。假设3个参数均为矩形分布根据ISO/FDIS 16063-21推荐，合成计算为二 （S2 SA *3,二估计服从正态分布，概率p=95%,置信因子k=2,则U3二；r/k0.13%2.4总谐波失真引入的标准不确定度 U4实际检定过程中，本装置中标准振动台在（ 202000） Hz内加速度的谐波失真平均值为 da =0.69%,根据经验值，Pl认为总谐波失真da完全是由3次谐波产生的，由其带给测量结果的最大相对误差为： 6a=dA 痒土 0.11%,9、 估计服从均匀分布，贝IJ U3=0.56%/.3=0.061%2.5标准振动套组

12、加速度幅值不稳定度引入的标准不确定度 Us根据检定证书，本装置中所用标准加速度计的稳定度 E =0.2%,估计服从均匀分布，贝IJ 115=0.2%八3 =0.12%26标准振动台频率测量引入的标准不确定度 U6根据本标准装置中的标准振动台系统的性能， 频率（202000） Hz测量的允差为Af = 0.05%,估计服从均匀分布，则山 Af/七=0.029%利用本装置在正常工作条件下等精度测量一支加速度计，重复测量 1 0 次， 测 量数据 如下表测量次数12345678910X测量值(Xi)0.12090.12090.12090.12090.12090.12100.12100.12100.1

13、2090.12090.12093送(Xi_X 丫相对标准偏差: S Xi 二 sxi 100 % =0.040%XSXj = v =4.8 10-5 nU(X = sxJ-=0.013%3不确定度分量及贡献值一览表标准不确定度分量(u(Xi)不确定度来源标准不确定度灵敏系数C (Xi)不确疋度贡献值|Cxju(Xi)输出电压测量引入U10.058%10.058%标准振动套组加速度灵 敏度值测量结果不确定 引入吃0.25%10.25%标准台体横向振动引入U30.13%10.13%总谐波失真引入U40.061%10.061%标准振动套组加速度幅 值不稳定度引入U50.12%10.12%标准振动台频

14、率测量引入U60.029%10.029%测量重复性引入50.013%10.013%4合成标准不确定度Uc = . U1 U2 U3 U4 U5 U6 U7 =0.32%5扩展不确定度取置信概率95%,包含因子k=2,则标准装置的扩展不确定度:U 冋二 kuc =0.64%6测量不确定度的报告与表示相对扩展不确定度： U冋=0.64%, k=2十、计量标准的测量不确定度验证根据中频振动标准装置的要求和公司实际情况，不确定验证采用比较法进行验证。验证采用标准加速度计 8305（NO: 1068992）,中国测试技术研究院在绝对法中频振动国家计量副基准上和本公司比较法中频振动标准装置上分别在160H

15、乙100m/s2下进行校准，校准数据如下：型号(8305)中频振动国家计量副基准（绝对法）中频振动标准装置（比较法）y-20.1264 pC/ms20.1265 pC/ms丄丿，口乎、 0.1264 0.1265 2相对误差：6 -上 =0.08 W20.1264因为：本公司中频振动标准装置扩展不确定度： U rei=0.64%,满足 Urei,故本公司中频振动标准装置测量不确定度的验证合格。I、结论经验证，本计量标准的不确定度评定，重复性考核,稳定性考核符合JJF1033-2008计量标准考核规范、JJG233-2006压电加速度计检定规程、JJG676-2000工作测振仪检定规程、JJG9

16、30-1998基桩动测仪检定规程、 JJG134-2003磁电式速度传感器检定规程、JJG974-2002水泥软练设备测量仪检定规程的要求 。可对压电加速度计、基桩动测仪、磁电式速度传感器、工作测振仪以及水泥软练设备测量仪进行量值传递工作。十二、附加说明1.标准器具及配套说明书；2.测量数据的全部原始纪录；3.检定证书；4.操作规范；5.JJG233-96压电加速度计检定规程；6.JJG676-2000工作测振仪检定规程；7.JJG930-1998基桩动态测量仪检定规程；8.JJG134-2003磁电式速度传感器检定规程;9.JJG974-2002水泥软练设备测量仪；10.JJF1033-2008计量标准考核规范。