計量標準技術報告中頻振動臺

計量標準技術報告計量標準名稱比較法中頻振動標準裝置計量標準負責人建標單位名稱（公章）填寫日期目錄一、建立計量標準的目的1二、計量標準的工作原理及其組成1三、計量標準器及主要設備2四、計量標準的主要技術指標3五、環(huán)境條件3六、計量標準的量值溯源和傳遞框圖3七、計量標準的重復性試驗5八、計量標準的穩(wěn)定性考核6九、測量不確定度評定7十、計量標準的測量不確定度驗證11十一、結論12十二、附加說明120一、建立計量標準的目的為了加強計量器具的監(jiān)督管理，保障國家計量單位制的統(tǒng)一和量值的準確可靠，滿足本地區(qū)中頻振動臺量值傳遞的需求，特建立本計量標準。二、計量標準的工作原理及其組成1工作原理本標準裝置是由標準振動套組、電荷放大器、標準振動臺系統(tǒng)以及振動分析儀等附件組成。采用比較法，將標準傳感器和被檢儀器剛性聯(lián)結在一起，安裝在振動臺的臺面中心，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，測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準加速度計“背靠背”的安裝在振動臺上，采用“比較法”校準加速度計，測振儀以及基樁動測儀。例如對加速度計的靈敏度校準由傳感器靈敏度定義，可以得出靈敏度計算公式為SQ輸出電壓/輸入加速度2裝置組成數(shù)字多用表、標準振動臺系統(tǒng)、標準振動套組、電荷放大器等1三、計量標準器及主要設備名稱型號測量范圍不確定度或準確度等級或最大允許誤差制造廠及出廠編號檢定周期或復校間隔末次檢定或校準日期檢定或校準機構及證書號標準振動臺系統(tǒng)LA100/VT150（102000）HZ（1100）M/S2頻率UREL10,K2失真度、橫向振動比UREL50,K2中測測試科技有限公司/503234/50335612個月20150526中國測試技術研究院校準字第201505009557計量標準器標準振動套組PMP01/NT8305/NT8102（102000）HZ（1300）M/S2加速度、速度、位移UREL30,K2中測測試科技有限公司/NT00358A/501011/50318612個月20150526中國測試技術研究院校準字第201505009559數(shù)字多用表2010ACV（100MV750V）MPE01KEITHLEY12個月20150309中國測試技術研究院校準字第201503003013配套標準器智能頻率計VC3165001HZ24GHZMPE39106勝利儀器12個月20150421中國測試技術研究院校準字第2015040078462四、計量標準的主要技術指標中頻振動標準裝置標準振動臺系統(tǒng)、標準振動套組、數(shù)字多用表等標準器及配套設備測量范圍頻率范圍（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、橫向振動比UREL50,K2五、環(huán)境條件序號項目要求實際情況結論1溫度（205）（1525）符合要求2濕度80（6580）符合要求3六、計量標準的量值溯源和傳遞框圖上級計量器具本級計量器具下一級計量器具壓電加速度計、工作測振儀測量范圍202000HZ1100M/S2不確定度20，K2RELU直接測量法比較法中頻振動標準裝置測量范圍頻率（102000）HZ、加速度幅值（1100）M/S2不確定度064，K2RELU直接測量法測量范圍振動標準套組測量范圍10HZ2KHZ（1300）M/S255000KHZ（011000）M/S2準確度等級UREL05，K2保存單位中國測試技術研究院磁電式速度傳感器、基樁動態(tài)測量儀測量范圍202000HZ1100M/S2不確定度35，K2RELU水泥軟練設備測量儀測量范圍位移（PP）085MM轉速（609999）R/MIN位移MPE15轉速MPE01，K24七、計量標準的重復性試驗本裝置正常工作狀態(tài)下，在160HZ基準頻率點，在30M/S2的加速度下，對8305NO705514加速度計傳遞標準作不少于10次的重復測量校準，測量數(shù)據(jù)如下表4210512NXXSNIII標準裝置不確定度評定中，有測量重復性引入的不確定度為51084因，故本裝置的重復性考核符合JJF10332008計量標準考核規(guī)范要求。IXS51084次數(shù)12345678910X位移IX012090120901209012090120801209012090120901209012080120885八、計量標準的穩(wěn)定性考核用一只標準加速度計來考核計量標準的穩(wěn)定性，連續(xù)兩年的標準加速度計的電荷靈敏度測量數(shù)據(jù)如下在160HZ、30M/S2條件下測試，測量數(shù)據(jù)如下表測量時間2014年1月2014年6月2014年12月2015年1月平均值（PC/MSY2）01209012100120901211017YY/MINAX本計量標準裝置擴展不確定度064RELU因滿足，故本裝置的穩(wěn)定性考核符合JJF10332008計量標準考核規(guī)范要求。YY/MINAXREL6九、測量不確定度評定一、概述1測量依據(jù)JJG2332006壓電加速度計檢定規(guī)程；JJG6762000工作測振儀檢定規(guī)程；JJG9301998基樁動測儀檢定規(guī)程；JJG1342003磁電式速度傳感器檢定規(guī)程、JJG9742002水泥軟練設備測量儀檢定規(guī)程2環(huán)境條件溫度（205），相對濕度80RH3測量標準中頻振動標準裝置。4測量對象加速度計，測振儀、基樁動測儀等5測量過程將被校傳感器與標準加速度計“背靠背”的安裝在振動臺上，采用“比較法”校準加速度計，測振儀以及基樁動測儀。由傳感器靈敏度定義，可以得出靈敏度計算公式為輸出電壓/輸入加速度QS二、數(shù)學模型PQAE/式中振動臺加速度，由標準振動套組測得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，得到相對不確定度2QSPAEPRELPRELQCRELES222靈敏系數(shù)，11PEC12PQSC四、輸入量的不確定評定1輸入量的標準不確定度來源11輸出電壓測量引入的標準不確定度，采用B類評定1U12標準振動套組加速度靈敏度值測量結果不確定引入的標準不確定度，采用B類評定2U713標準臺體橫向振動引入的標準不確定度，采用B類評定3U14總諧波失真引入的標準不確定度，采用B類評定415標準振動套組加速度幅值不穩(wěn)定度引入的標準不確定度，采用B類評定5U16標準振動臺頻率測量引入的標準不確定度，采用B類評定617測量重復性引入的標準不確定度，采用A類評定7U2各標準不確定度的評定21輸出電壓測量引入的標準不確定度1被校傳感器輸出的電壓由本裝置中的數(shù)字多用表進行測量得到，根據(jù)檢定規(guī)程和證書，在（100MV750V）范圍內(nèi)，最大允許誤差,估計服從均勻分布，則005810MPE1U3/MPE22標準振動套組加速度靈敏度值測量結果不確定引入的標準不確定度，B類評定2根據(jù)檢定規(guī)程，用于量傳的參考加速度計加速度靈敏度幅值測量不確定UREL05，包含因子K2，服從均勻分布，則025BAUKU23標準振動臺體橫向振動引入的不確定度3UJJG2982005中頻標準振動臺檢定規(guī)程，臺面中心橫向加速度幅值不應大于主振動方向加速度幅值的10，參考加速度計振動最大橫向靈敏度比應不大于2，被測工作加速度計的振動最大橫向靈敏度比應不大于5。如果被校與標準加速度計的橫向靈敏度方向已知，振動臺的橫向激振方向也已知，則360內(nèi)合成得出的方差為，為橫向振動加速212TVAS敏度標準加速度計的橫向靈分別為被校減速度計和、1VTA度。假設3個參數(shù)均為矩形分布根據(jù)ISO/FDIS1606321推薦，合成計算為，估計服從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準不確定度4實際檢定過程中，本裝置中標準振動臺在（202000）HZ內(nèi)加速度的諧波失真平均值為069，根據(jù)經(jīng)驗值，AD認為總諧波失真完全是由3次諧波產(chǎn)生的，由其帶給測量結果的最大相對誤差為AD8011，估計服從均勻分布，則056/0061219ADA3U25標準振動套組加速度幅值不穩(wěn)定度引入的標準不確定度5根據(jù)檢定證書，本裝置中所用標準加速度計的穩(wěn)定度02，估計服從均勻分布，則02/012E5U326標準振動臺頻率測量引入的標準不確定度6U根據(jù)本標準裝置中的標準振動臺系統(tǒng)的性能，頻率（202000）HZ測量的允差為005，估計服從均勻分F布，則00296U3/F27測量重復性引入的標準不確定度1U利用本裝置在正常工作條件下等精度測量一支加速度計，重復測量10次，測量數(shù)據(jù)如下表相對標準偏差004012NXXSNIII5108410XSII0013IUI3不確定度分量及貢獻值一覽表標準不確定度分量IXU不確定度來源標準不確定度靈敏系數(shù)IXC不確定度貢獻值IIXUC輸出電壓測量引入1U005810058標準振動套組加速度靈敏度值測量結果不確定引入20251025標準臺體橫向振動引入3U0131013總諧波失真引入4006110061標準振動套組加速度幅值不穩(wěn)定度引50121012測量次數(shù)12345678910X測量值（）I012090120901209012090120901210012100121001209012090120939入標準振動臺頻率測量引入6U002910029測量重復性引入70013100134合成標準不確定度0327654321UUUC5擴展不確定度取置信概率95，包含因子K2，則標準裝置的擴展不確定度064CRELKUU6測量不確定度的報告與表示相對擴展不確定度064，K2RELU10十、計量標準的測量不確定度驗證根據(jù)中頻振動標準裝置的要求和公司實際情況，不確定驗證采用比較法進行驗證。驗證采用標準加速度計8305（NO1068992），中國測試技術研究院在絕對法中頻振動國家計量副基準上和本公司比較法中頻振動標準裝置上分別在160HZ，100M/S2下進行校準，校準數(shù)據(jù)如下型號（8305）中頻振動國家計量副基準（絕對法）中頻振動標準裝置（比較法）Y01264PC/MS201265PC/MS2相對誤差008102126405因為本公司中頻振動標準裝置擴展不確定度064，滿足，故本公司中頻振動標準裝置測量RELURELU不確定度的驗證合格。11十一、結論經(jīng)驗證，本計量標準的不確定度評定，重復性考核，穩(wěn)定性考核符合JJF10332008計量標準考核規(guī)范、JJG2332006壓電加速度計檢定規(guī)程、JJG6762000工作測振儀檢定規(guī)程、JJG9301998基樁動測儀檢定規(guī)程、JJG1342003磁電式速度傳感器檢定規(guī)程、JJG9742002水泥軟練設備測量