冲击加速度计量器具

JJG2072—20161冲击加速度计量器具检定系统表1范围本检定系统表适用于冲击加速度计量器具的量值传递。规定了冲击加速度国家基准的组成和主要的计量性能,由国家基准通过计量标准器具向工作计量器具传递量值的程序,并给出相应的扩展不确定度(或最大允许误差)和基本检定方法。在开展校准时,本检定系统表也可以作为量值溯源的依据。本检定系统表规定了以冲击加速度(m/s2)、冲击加速度脉冲持续时间(s)作为描述冲击运动的主要物理量。2计量基准2.1冲击加速度国家基准包括(50~2.0×104)m/s2低峰值冲击加速度基准和(>2.0×104~2.0×106)m/s2高峰值冲击加速度基准。2.2冲击加速度国家基准主要由冲击激励系统、测量系统(包括激光干涉仪、数据采集处理系统等)、控制系统和必要的隔振基础构成。国家基准采用激光绝对法复现的冲击加速度峰值ap范围为(50~2.0×106)m/s2,冲击加速度脉冲持续时间t范围为(0.015~10)ms。2.3冲击加速度国家基准复现的冲击加速度时域波形为单极性半正弦和双极性类正弦。2.4国家基准冲击加速度峰值的测量不确定度主要取决于长度(m)、时间(s)和电压(V)的测量不确定度,国家基准冲击加速度峰值和脉冲持续时间的测量范围与测量不确定度见表1。表1冲击加速度国家基准的测量范围及测量不确定度测量范围加速度峰值测量不确定度Urel(k=2)冲击加速度峰值apm/s2脉冲持续时间tms低峰值冲击加速度基准50~2.0×1040.20~100.5%高峰值冲击加速度基准>2.0×104~1.0×1050.05~0.21%>1.0×105~1.0×1060.02~0.053%>1.0×106~2.0×1060.015~0.025%2.5冲击加速度国家基准的量值通过冲击加速度激光测量仪(或冲击加速度标准套组)表2。JJG2072—20162表2冲击加速度激光测量仪/标准套组的测量范围及测量不确定度测量范围加速度峰值测量不确定度Urel(k=2)冲击加速度峰值apm/s2脉冲持续时间tms冲击加速度标准套组50~1.0×1050.05~102%冲击加速度激光测量仪50~1.0×1050.05~101%>1.0×105~1.0×1060.02~0.053%>1.0×106~2.0×1060.015~0.025%3计量标准冲击加速度计量标准器具主要包括绝对法冲击标准,加速度比较法冲击标准、速度比较法冲击标准以及冲击力法冲击标准和冲击试验台检定装置。其中,绝对法和比较法冲击标准按照激励方式一般可分为基于霍普金森(Hopkinson)杆式与刚体机械碰撞式(气动活塞式、摆锤式、砧子式及落球式)等类型。3.1绝对法冲击标准3.1.1绝对法冲击标准包括激光干涉测量系统、冲击激励系统和必要的隔振基础及核查标准。3.1.2国家基准通过标准冲击激光测量仪对绝对法冲击标准进行检定或与其进行比对。绝对法冲击标准通过绝对法向下一级工作计量器具传递量值。3.1.3绝对法冲击标准的冲击加速度峰值和脉冲持续时间测量范围及测量不确定度见表3。表3绝对法冲击标准的测量范围及测量不确定度测量范围加速度峰值测量不确定度Urel(k=2)冲击加速度峰值apm/s2脉冲持续时间tms绝对法冲击标准50~1.0×1050.05~102%>1.0×105~1.0×1060.02~0.055%>1.0×106~2.0×1060.015~0.0210%3.2加速度比较法冲击标准3.2.1加速度比较法冲击标准包括冲击加速度标准套组(或者应变测量系统)、冲击激励系统、测量系统、必要的隔振基础。3.2.2国家基准通过冲击加速度激光测量仪或冲击加速度标准套组对加速度比较法冲击标准进行检定。加速度比较法冲击标准通过比较法向下一级工作计量器具传递量值。3.2.3加速度比较法冲击标准复现的冲击加速度峰值和脉冲持续时间范围与测量不确JJG2072—20163定度见表4。表4加速度比较法冲击标准的测量范围及测量不确定度测量范围加速度峰值测量不确定度Urel(k=2)冲击加速度峰值apm/s2脉冲持续时间tms加速度比较法冲击标准50~2.0×1040.20~103%>2.0×104~1.0×1050.05~0.25%>1.0×105~1.0×1060.02~0.058%>1.0×106~2.0×1060.015~0.0215%3.3速度比较法冲击标准3.3.1速度比较法冲击标准主要包括应变仪测量系统(或者激光多普勒测量系统)、冲击激励系统和必要的隔振基础。3.3.2速度比较法冲击标准通过对被测加速度传感器输出的积分与应变测量仪或者激光多普勒测量系统的输出进行比较,以速度量检定被测加速度传感器。3.3.3国家基准通过冲击加速度激光测量仪或冲击加速度标准套组对速度比较法冲击标准进行检定。速度比较法冲击标准通过比较法向下一级工作计量器具传递量值。3.3.4速度比较法冲击标准复现的冲击加速度峰值和脉冲持续时间范围与测量不确定度见表5。表5速度比较法冲击标准的测量范围及测量不确定度测量范围加速度峰值测量不确定度Urel(k=2)冲击加速度峰值apm/s2脉冲持续时间tms速度比较法冲击标准50~1.0×1050.05~105%>1.0×105~1.0×1060.02~0.0510%>1.0×106~2.0×1060.015~0.0215%3.4冲击力法冲击标准3.4.1冲击力法标准主要由装有标准力传感器的固定底座、与底座固定在一起的导向装置、安装被测加速度传感器的落锤,电荷放大器和测量系统等组成。3.4.2国家基准通过冲击加速度激光测量仪或冲击加速度标准套组对冲击力法冲击标准进行检定。冲击力法标准通过比较法向下一级工作计量器具传递量值。3.4.3冲击力法冲击标准复现的冲击加速度峰值和脉冲持续时间范围与测量不确定度见表6。JJG2072—20164表6冲击力法冲击标准的测量范围及测量不确定度测量范围加速度峰值测量不确定度Urel(k=2)冲击加速度峰值apm/s2脉冲持续时间tms冲击力法冲击标准50~2.0×1040.2~105%>2.0×104~1.0×1050.05~0.210%3.5冲击试验台检定装置3.5.1冲击试验台检定装置由冲击传感器(含适调仪)、动态信号分析仪(或数据采集处理系统)以及其他配套仪器组成,用于对各类冲击试验台、碰撞试验台进行检定。3.5.2冲击试验台检定装置中冲击测量仪的量值可用绝对法或比较法冲击标准进行检定。3.5.3冲击试验台检定装置冲击加速度峰值和脉冲持续时间范围与测量不确定度见表7。表7冲击力法冲击标准的测量范围及测量不确定度测量范围加速度峰值测量不确定度Urel(k=2)冲击加速度峰值apm/s2脉冲持续时间tms冲击试验台检定装置50~2.0×1040.2~105%>2.0×104~1.0×1050.05~0.210%4工作计量器具冲击加速度工作计量器具主要指各类冲击测量仪、冲击加速度传感器以及冲击、碰撞试验台等。其冲击加速度量值直接或间接向冲击标准或基准溯源。4.1冲击测量仪/冲击加速度传感器4.1.1冲击测量仪由冲击加速度传感器、信号适调仪和显示仪器等组成。4.1.2用绝对法或比较法冲击标准对冲击测量仪或冲击加速度传感器进行量值传递。冲击加速度传感器与测量仪的加速度峰值范围和测量不确定度见表8。表8冲击测量仪/冲击加速度传感器测量范围及测量不确定度测量范围加速度峰值测量不确定度Urel(k=2)冲击加速度峰值apm/s2脉冲持续时间tms冲击测量仪/冲击加速度传感器50~1.0×1050.05~105%~10%>1.0×105~1.0×1060.02~0.0510%~15%>1.0×106~2.0×1060.015~0.0215%~20%JJG2072—201654.2冲击/碰撞试验台4.2.1冲击/碰撞试验台主要由冲击/碰撞激励装置、控制系统和冲击加速度测量系统等组成。4.2.2冲击/碰撞试验台的冲击加速度峰值范围为(50~1.0×105)m/s2,脉冲持续时间范围为(0.05~20)ms;冲击加速度峰值的最大允许误差MPE为±20%。采用冲击试验台检定装置对冲击/碰撞试验台进行量值传递。4.2.3冲击加速度工作计量器具可能会有新的产品或不同的名称,在检定系统表中不可能全部列出。对未列入检定系统表的工作计量器具,必要时可根据其被测量、测量范围和工作原理,参考相应检定系统表中列出的工作计量器具的测量范围和工作原理,确定适合的量值传递途径。5冲击加速度计量器具检定系统表框图(见下图)6计量计量基准器具计量标准器具工作计量器具冲击加速度计量器具检定系统表框图冲击加速度国家基准基本单位量值计量基准基本单位量值计量基准冲击加速度激光测量仪|Uei=1%(k=2)冲击加速度标准套组检定速度比较法冲击标准检定冲击力法冲击标准绝对法冲击标准加速度比较法冲击标准检定检定Uei=10%(k=2)Uei=10%冲击试验台检定装置检定检定检定检定检定冲击测量仪/冲击加速度传感器