GBT 13823.11-1995 振动与冲击传感器的校准方法 激光干涉法低频振动一次校准.pdf 5页

'中华人民共和国国家标准振动与冲击传感器的校准方法激光干涉法低频振动一次校准(;s/"r13823.11-1995Methodsforthecalibrationofvibrationandshockpick-upsPrimaryvibrationcalibrationbylaserinterferometryatlowfrequencies1主题内容与适用范围本标准规定了采用激光干涉法进行低频振动校准的详细要求、所使用的仪器设备及校肚方法本标准适用于直线运动型传感器，其适用范围如卜;频率范围:。.1一100Hz动态范围(视振动频率而定):位移:10km-40mm;加速度:0.1^100m/s`不确定度:参考点不确定度:G0.5%;总不确定度:(1%e2弓1用标准GB/C13823.振动与冲击传感器的校准方法基本概念GB/T13823.振动与冲击传感器的校准方法激光干涉法振动绝对校准(一次校7f}l3环境条件温度:20"C士50C。相对湿度:<75%04仪器设备4.飞振动发生器系统41.1振动台加速度波形失真度:<3%o信噪比:满功率输出时应大于或等于6odB加速度幅值的稳定度:在测试期间，其幅值变化量小于或等干读数的。.1%安装面所引起的传感器基座应变不应影响校准灵敏度横向、弯曲和摆动加速度应保持最小;在校准用频率点处，最大为轴向运动的5%4.1.2信号发生器频率范围:。.01一1000Hz.国家技术监督局1995一04一02批准1996一02一01实施 GB/T13823.11一1995不确定度给定频率的极限误差，最大为读数的。.01%频率稳定度;在测试期间小于或等干读数的。.们%-幅值稳定度:在测试期问小十或等于读数的。.O1%4.2安装基础振动台和激光干涉仪组合在同一基础卜.该基础的质量至少为振动台运动部分质址(包括k1t.和传感器)的2000倍，以减小基础的反作用力所引起的相对运动。应采用隔振的方式尽里减少地表面振动的影响4.3激光千涉仪4.3.1氦氖激光器波长:().6328pm4.3.2干涉仪光电转换器频率范围:DC-15MHz信噪比乡40dB4.4频比计数器频率范围。.01Hz-10MHz不确定度最大为读数的。.01%.4.5翼有效值电压表频率范围:0.1一1000Hz.不确定度:so.1%。在测里中用电压表的读数值乘以J厄~得单峰值。4.6失真度测枯装置频率范围:。.1H,10kHz测精范围0^10N读数的不确定度;镇10%.当使用频谱仪测量失真度时，注意读取不少于10次的谐波分量4.了示波器用干观察传感器输出信号波形濒率范围:DC--1000Hz5其他要求校准时应将传感器和信号适调仪视为一整体;尽量消除传感器信号适调仪的直流输出6推荐的幅值和频率对位移传感器校准择优选择如下的幅值和频率点:位移:。.1，。.5.1.0,2.0.5.0,10,20mm频率:。.5.1.0,2.0,5.0,10,20.40,80Hz对加速度传感器校准择优选择如下的幅值和频率点:加速度;0.5,1,2,5.10,20,50,100m/s"频率:0.5,1.0,2_0,4.0,8.0,16.20.40,80Hz了校准方法7.1校准步骤7.1.1将十涉仪调整到鼓佳工作状态，测试光束尽量对准台面中心，其信噪比满足4.3.2的要求〔被校 GB/T13823.11一1995传感F应尽量安装在台面中心;若不能安置在巾心时应配s与被校传感器轴向对称的平衡质YL块以减少台面横向运动。其系统图如卜:激光干涉法低频振动校准装置图7.1.2在校准频率点和幅值处检查传感器的失真、噪声及横向振动，应满足4.1.1中的规定要求7门.3首先确定被校传感器参考灵敏度，对于加速度传感器其优选参考幅值为10m/a`(第二参考点为1.0m/s`);而频率可优先选择8Hz(第二选择点为1Hz)。然后在其他校准幅值和频率点确定其灵敏度并给出与参考灵敏度相比的百分比偏差作为校准结果了.2校准结果通过频比计数器测出的干涉频率和振动频率之间的比!Kf可按式(1)计算出振动的位移值:。一音·K,··········································⋯⋯‘式中;A-氦氖激光波长，为。.6328pm;Kf-一激光干涉频率和振动频率之比如果是位移传感器，则位移灵敏度S,按式(2)计算S、一Iv)⋯(2)如果是速度传感器，则速度灵敏度S:按式(3)计算S,=.V2wlU如果是加速度传感器，则加速度灵敏度S按式(4)计算S,=41}尸D式中:D"一传感器输出的单峰值电压，V;了一一振动校准的频率值，Hz,当提供校准结果报告时，应根据附录A(补充件)和所规定的置信水平计算出总不确定度所规定的置信水平为99%(第二选择点为9500) cs/T13823.11--1995附录A不确定度的计算(补充件)Al总不确定度的计算本标准所规定的仪信水平为:CI.=99%或95Y;其校准的总不确定度Xfz应按式(Al)日一劝X一土了X,丁不k⋯〔A{式中:X,随机不确定度;x、一系统不确定度对于给定了仪信水平的随机不确定度:X,二、按式(A2)进行计算:e.,+v:z十Pg+⋯+尸熟X「二，一士t⋯(AZ)n(n一1)式中:e"=e,，，二，价一一是一系列单次测里值与算术平均值的偏差;—测里的次数;t—为规定了置信水平与测量次数的/分布值。对于系统误差首先应进行消除和修正，其残余部分作为系统不确定度X.