振动计量器具检定规程

JJG2054—20151振动计量器具检定系统表1范围本检定系统表适用于振动计量器具的量值传递,规定了振动国家基准的组成和用途,由国家基准通过计量标准器具向工作计量器具传递振动量值的程序,并给出相应的扩展不确定度和基本检定方法等。在开展校准时,本检定系统表也可作为量值溯源的依据。本检定系统表以振动频率f(Hz),振动加速度a(m/s2)、速度v(m/s)、位移d(m)的幅值和相位φ(°)作为描述振动运动的主要物理量。2计量基准振动计量基准包括振动国家基准和振动国家副基准。2.1振动国家基准/副基准装置2.1.1振动国家基准包括超低频振动基准装置、低频振动基准装置、中频振动基准装置和高频振动基准装置(以下统称为基准装置)。2.1.2基准装置主要由振动发生系统(包括信号源、功率放大器、振动台等)、激光测振系统(包括激光干涉仪、数据采集系统等)和必要的隔振基础等组成。2.1.3基准装置可复现按正弦规律运动的振动加速度、速度、位移的幅值和相位。其量值采用激光绝对法测量,可直接溯源到基本国际单位制的长度单位(m)和时间单位(s)。2.2振动国家副基准2.2.1振动国家副基准包括低频振动副基准装置、中频振动副基准装置(以下统称为副基准装置)。2.2.2副基准装置主要由振动发生系统(包括信号源、功率放大器、振动台等)、激光测振系统(包括激光干涉仪、数据采集系统等)和必要的隔振基础等组成。2.2.3副基准装置的量值复现方法与基准装置相同,其量值应定期通过标准激光测振仪(含振动标准测量仪)与基准装置进行量值比对。振动标准测量仪由振动标准传感器、适调仪和显示器组成。2.2.4振动国家基准/副基准的测量范围和测量不确定度见表1。JJG2054—20152表1振动国家基准/副基准的测量范围及测量不确定度名称测量范围测量不确定度(k=2)频率范围UrelUφ超低频振动(垂直向/水平向)基准装置f:a:v:d:φ:(0.005~80)Hz(5×10-4~10)m/s2(水平)(5×10-5~30)m/s2(垂直)(1×10-3~0.2)m/s(1×10-5~0.5)m-180°~180°参考点(1Hz、1m/s2)0.2%0.2°(0.005~0.1)Hz0.5%0.5°(>0.1~80)Hz0.2%0.2°低频振动(垂直向/基准/副基准装置f:a:v:d:φ:(0.1~200)Hz(5×10-3~30)m/s2(1×10-3~0.2)m/s(1×10-5~3.5×10-2)m(垂直)(1×10-5~2.25×10-2)m(水平)-180°~180°参考点(16Hz、10m/s2)0.2%0.2°(0.1~120)Hz0.3%0.4°(>120~200)Hz0.4%0.4°中频振动基准/副基准装置f:a:v:d:φ:(10~5000)Hz(5.0×10-2~1×102)m/s2(1×10-2~0.2)m/s(1.0×10-5~0.005)m-180°~180°参考点(160Hz、100m/s2)0.2%0.2°(10~1000)Hz0.2%0.4°(>1000~5000)Hz0.3%0.4°高频振动基准装置f:a:v:d:φ:(2000~20000)Hz(可扫频到50000Hz)(20~5×104)m/s2(1×10-2~0.4)m/s(1×10-8~5×10-7)m-180°~180°参考点(4000Hz、100m/s2)0.5%0.5°(2000~10000)Hz0.5%0.5°(>10000~20000)Hz1%注1:f—频率,a—加速度,v—速度,d—位移,Urel:—加速度(或速度、位移)测量不确定度,Uφ—相位测量不确定度,下同。注2:高频振动基准测量不确定度值不含频率谐振点。2.2.5振动基准/副基准装置的量值通过标准激光测振仪(含振动标准测量仪)传递给振动计量标准。标准激光测振仪(含振动标准测量仪)的测量范围和测量不确定度见表2。3表2标准激光测振仪(含振动标准测量仪)的测量范围和测量不确定度名称测量范围测量不确定度(k=2)频率范围UrelUφ标准激光(含振动标准测量仪)f:a:v:d:φ:(0.005~20000)Hz(5×10-5~5×104)m/s2(1×10-3~4×10-1)m/s(1×10-8~0.5)m-180°~180°(0.005~10)Hz0.5%0.5°(>10~5000)Hz0.2%0.2°(>5000~10000)Hz0.5%0.5°(>10000~20000)Hz1%3计量标准振动计量标准包括绝对法振动标准装置、比较法振动标准装置、标准振动台检定装置以及振动试验台检定装置。3.1绝对法振动标准装置3.1.1绝对法振动标准装置包括激光测振仪、振动发生系统、测量系统和必要的隔振基础。3.1.2绝对法振动标准装置通过标准激光测振仪(含振动标准测量仪),采用绝对法将基准/副基准的量值向下一级计量标准或工作计量器具(含振动标准套组)进行量值传递。3.1.3绝对法振动标准装置的测量范围及测量不确定度见表3。表3绝对法振动标准装置的测量范围及测量不确定度名称测量范围测量不确定度(k=2)频率范围UrelUφ绝对法振装置f:a:v:d:φ:(0.005~20000)Hz(5×10-5~100)m/s2(1×10-3~0.4)m/s(1×10-8~0.5)m-180°~180°(0.005~0.1)Hz3%2°(>0.1~5000)Hz1%1°(>5000~10000)Hz2%2°(>10000~20000)Hz5%3.2比较法振动标准装置3.2.1比较法振动标准装置包括振动标准套组、振动发生系统、测量系统和必要的隔振基础。3.2.2比较法振动标准装置通过振动标准套组,采用比较法将基准/副基准的量值向下一级计量标准或工作计量器具进行量值传递。3.2.3带内装标准传感器的比较法振动标准装置则通过标准激光测振仪(含振动标准测量仪),采用比较法将基准/副基准的量值向下一级计量标准或工作计量器具进行量值传递。3.2.4比较法振动标准装置的测量范围及测量不确定度见表4。4表4比较法振动标准装置的测量范围及测量不确定度名称测量范围测量不确定度(k=2)频率范围UrelUφ比较法振装置f:a:v:d:φ:(0.01~20000)Hz(5×10-5~5×104)m/s2(1×10-3~0.4)m/s(1×10-8~0.5)m-180°~180°(0.01~20)Hz5%3°(>20~2000)Hz2%2°(>2000~5000)Hz3%3°(>5000~10000)Hz5%5°(>10000~20000)Hz10%3.3振动台检定装置3.3.1振动台检定装置包括标准振动台检定装置和振动试验台检定装置。振动台检定装置包括振动测量仪(由振动传感器和信号适调仪组成)、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,对各类标准振动台进行检定。3.3.2标准振动台检定装置的振动量值应由绝对法振动标准装置传递,振动试验台检定装置的振动量值可由绝对法或比较法振动标准装置传递。3.3.3标准振动台检定装置的测量范围及测量不确定度见表5。表5标准振动台检定装置的测量范围及测量不确定度名称测量范围测量不确定度(k=2)频率范围Urel振动台检定装置f:(0.005~20000)Hza:(1×10-2~5×103)m/s2(0.005~0.1)Hz5%(>0.1~5000)Hz3%(>5000~10000)Hz5%(>10000~20000)Hz8%3.3.4振动试验台检定装置的测量范围及测量不确定度见表6。表6振动试验台检定装置的测量范围及测量不确定度名称测量范围测量不确定度(k=2)频率范围Urel振动台检定装置f:(0.005~20000)Hza:(1×10-2~5×103)m/s2(0.005~0.1)Hz10%(>0.1~5000)Hz5%(>5000~10000)Hz10%(>10000~20000)Hz15%4工作计量器具振动工作计量器具包括各类振动传感器、振动测量仪、激光测振仪、振动台等,其振动量值直接或间接向振动计量标准或基准溯源。JJG2054—201554.1振动传感器4.1.1振动传感器包括各类高、中、低频振动位移传感器、速度传感器、加速度传感器。4.1.2振动传感器的频率测量范围为(0.005~20000)Hz(可扫频到50000Hz),由于振动传感器不能单独使用,其灵敏度测量不确定度包括了信号适调仪和显示仪器带入的分量。其振动幅值测量不确定度Urel为1%~15%,相位测量不确定度Uφ为3°~10°,k=2。4.2振动测量仪4.2.1振动测量仪通常由振动传感器、信号适调仪和显示仪器组成,包括各类工作测振仪、环境振动分析仪、地震计、电梯测试仪、基桩动测仪等。4.2.2振动测量仪的频率测量范围为(0.005~20000)Hz(可扫频到50000Hz),其幅值测量不确定度Urel为1%~15%,相位测量不确定度Uφ为3°~10°,k=2。4.3激光测振仪4.3.1激光测振仪通常由激光干涉系统和信号处理系统组成,包括各类零差激光干涉仪、外差激光干涉仪等。激光测振仪可以直接输出振动量的测量值或输出与振动量值相关的电压信号(可自带数据处理系统或外接固定数据处理系统)。4.3.2激光测振仪的测量范围为(0.005~20000)Hz,振动幅值测量结果不确定度r为5%