动态力校准系统及标准性能指标

一、前言目前在一些领域中,动态力测量发展较快,并取得一些进展。人们已经认识到用于动态测量的传感器及其测量系统仅通过静态标定是得不到可靠数据的,因而为保证动态测量的准确、可靠,必须确定其动态性能。落锤式冲击力装置是一种理想的力源,与标准冲击加速度计配合,组成动态力校准系统,可根据不同的要求以比较法进行力传感器的准静态校准、动态校准和各种动态性能测试。本文介绍的落锤式动态力校准系统,其力值为50kN～1MN;力值上升时间≥0.5ms;幅值误差±2.0％。二、主要结构和工作原理落锤式冲击力装置如图1所示,主要由砧子1、机座2、立柱标尺3、力传感器4、毡     

标准漏孔的校准方法

桑迪亚实验室标准部广泛采用比较法，Ｐ Ｖ法和积累清除法校准标准漏孔。比较法可用于 １０－５到 １０－８大气压·厘米３／秒范围。最大误差为１０％．Ｐ Ｖ法主要用于１０－３到１０－５大气压·厘米３／秒范围的较大漏孔的校准，最大误差为５％。最后，积累清除法主要可用于校准 １０－４到 １０－１０大气压·厘米３／秒范围的漏孔，误差在５％到２０％。本文之目的在于介绍这三种校准方法，包括其误差分析，还评述这些方法并将它们与其它漏孔校准方法相比较。     

用存储示波器作加速度计幅值线性度的校准

采用冲击比较法校准压电加速度计的幅值线性度，在三次仪表上，用更高精度的测试设备（数字式存储示波器）代替一般冲击比较校准实验中用到的峰值电压表或普通示波器．实验结果证明校准精应得到了提高．所校准的工作用压电加速度计的幅值线性皮在±2％的范围内．     

压漏孔校准装置性能测试

正压漏孔校准装置可采用定容法和定量气体动态比较法进行正压漏孔的校准。定容法的校准范围是１００～５ × １０~（－３） Ｐａ· Ｌ／ｓ,不确定度小于９．１０％;定量气体动态比较法的校准范围是１×１０~（－２）～５×１０~（－５）Ｐａ·Ｌ／ｓ,不确定度小于１４．２０％。     

岩压传感器的冲击校准

本文介绍了岩体中压力传感器和其它平动式工作压方传感器冲击校准方法。对校准装置和校准数据处理等方面作了较详细的说明。通过对该方法各个环节的误差分析得出:这种校准方法极限误差为±2％。     

基于冲击法的压电式力传感器灵敏度研究

为了开展冲击力校准装置下压电式力传感器动态灵敏度的校准,介绍了基于自由落体的落锤冲击力模型和基于空气轴承悬浮支撑的水平式质量块冲击碰撞的模型;通过4阶Butterworth低通滤波,研究加速度信号波形的滤波平滑,比较了不同截止频率的滤波效果;通过激光测振仪和标准加速度计测量加速度的对比试验,研究加速度绝对测量法与比较测量法对力传感器动态灵敏度校准精度的影响。试验结果表明,激光测振仪测量加速度须通过微分解调,要选择合适上限截止频率的4阶Butterworth低通滤波器进行滤波平滑处理;激光干涉绝对法复现的动态力精度为2%,加速度计比较法复现的动态力精度为4%;激光干涉绝对法校准的灵敏度波动性比加速度计比较法校准的灵敏度波动性小。     

校准标准加速度计的一种互易法

本文介绍采用国产小型激振器(北京测振仪器厂生产的JX-1型加速度校准仪)校准标准加速度计的互易校准法,给出校准误差,并把校准结果与采用中频激光测振仪校准的结果进行比较。实验证明,使用该仪器可在60到200赫的频率范围内,达到与激光校准相同的准确度,约为±0.5％。     

用双级分压器校准变压比电桥

变压比电桥广泛应用于变压器行业和有关厂矿、企业 ,用于测量变压器的变压比和变压比的误差 ,以保证变压器产品的精度。以前用标准电压互感器校准变压比电桥存在变比测量范围窄 ,测量点少。而用双级分压器校准变压比电桥就能克服以上的不足。校准环境温度为 (2 0± 10 )℃ ,相对湿度应≤80 % ,电源电压为交流 2 0 0Ｖ± 10 % ,应无明显振动和冲击。　　校准变压比电桥方法 :外观检查用目视观察 ,要求如下 ,变压比电桥应有下列标志 :规格型号、制造单位名称 ,出厂编号、制造日期以及输入电压。校准接线图见图 1,校准方法采用直接测量法。用一…     

正弦压力校准系统数据处理

等幅式正弦压力函数发生器是一种新型的动态压力校准装置,主要用于压力传感器,压力测试系统的动态性能校准,其性能指标是最大校准压力10MPa,压力信号频率0.1Hz～5000Hz,失真度小于±2%,幅值误差小于±2%.本文重点介绍该校准系统的组成以及校准原理,正弦信号失真度计算方法,频率计算方法,峰峰值计算方法及幅频特性、相频特性计算方法.其数据处理方法也可应用到其它方式的正弦压力校准方法上,为提高数据处理精度提供依据.     

封面照片说明

图为中国计量科学研究院建立的宽带同轴小功率标准及其传递系统。该标准工作频率为1～8.2吉赫,功率电平为10毫瓦,功率测量精度优于±0.27％,传递系统的总不确定度优于±0.3％。该标准可以对广泛用于雷达、导航和卫星通讯系统中的功率计进行校准。     

正压漏孔校准装置

正压漏孔校准装置是校准气体漏率的计量标准,可采用定容法和定量气体动态比较法对正压漏孔进行校准,校准范围为1×10     

高频水声声压标准装置

本文叙述高频水声声压标准装置的原理、组成、性能和误差分析。在0.1～2.5MHz频段内其总不确定度小于±0.9dB,在2.5～5.0MHz频段内小于±1.1dB。利用它可在0.1～5.0MHz频段内校准各种水听器、水声换能器和超声换能器。     

带选择性吸气泵的膨胀法高真空规校准系统

本文提出了一种带选择性吸气泵的膨胀法高真空规校准系统。用锆铝泵或钛球升华泵可长时间使密封系统平衡在较低的本底压强(用钛升华泵可稳定在2×10~(-7)托),系统的升压率近于零,并可在1分钟内达到稳定。用氦气作试验气体,在10~(-3)～10~(-6)托范围内进行校准,重复性良好。文中提出一种反馈式的二级膨胀原理,可以在很简单的小系统上实现10~(-4)～10~(-6)托的校准,为高真空规的校准提供了廉价和简易的方法。实验证明,在氦气氛下,DL-2规在10~(-3)～10~(-6)托的压强范围内的灵敏度为4.1±0.2托~(-1)。BA规在10~(-5)～10~(-6)托范围内的灵敏度为3.3±0.3托~(-1)。二种规的离子流与压强均有很好的线性关系。     

一种电校准辐射计准确性的实验研究

本文叙述了中国测试技术研究院研制的绝对辐射计光电不等效因子的实验测定结果,其不确定度为±0.14％。介绍了绝对辐射计与两种黑体的对比结果,其一致性在(-0.10～+0.13)％以内符合。文中还给出了电校准绝对辐射计与自校准硅二极管辐射计的对比,结果在0.15％以内符合。该自校准硅二极管辐射计曾参加国际比对,其结果为相互间符合在±0.10％以内。     

正压漏孔校准装置性能测试

正压漏孔校准装置可采用定容法和定量气体动态比较法进行正压漏孔的校准。定容法的校准范围是１００～５×１０＾－３Ｐａ．Ｌ／ｓ,不确定度小于９．１０％;定量气体动态比较法的校准范围是１×１０＾－２～５×１０＾－５Ｐａ．Ｌ／ｓ,不确定度小于１４．２０％。     

精密数字温度计校准双金属温度计不确定度评定

<正>一、校准方法概述被校准双金属温度计的测量范围为0～150℃,准确度等级为1.0级,分度值为3.0℃。依据JJF1908-2021《双金属温度计校准规范》中示值误差的校准方法,将精密数字温度计和双金属温度计置于恒温槽中,恒温槽控温至设定点,待标准器与双金属温度计稳定后,采用比较法进行校准,     

在校准音准仪标准音高时的不确定度探讨

本文从音准仪的定义、使用范围的表述引伸到不确定度评定时典型参数和单位与量的选择、数学模型的确定以及测量方法的简单论述,并选择了比较常用具有代表性的指针式音准仪进行校准和不确定评定。对标准音高测量重复性进行A类评定的标准不确定度与采用B类方法评定的音准仪标准音高指示零线重合偏差标准不确定度之间的相关性进行了讨论。通过不确定度评定实例,得到肯定结论:频率最大允许误差为±n×10-6、分辨力为1mHz的频率合成标准信号发生器可以校准允差为±1音分或±2音分的指针式音准仪;指出影响测量扩展不确定度的两个关键因素并为校准更高准确度的音准仪给出了有效方法和关键措施。     

检定低频电容、电感电桥的D值和Q值的一种参考标准

本文介绍一种检定低频电容、电感电桥损耗因素D值和品质因素Q值所用的参数标准设计定标方法。一、标准D、Q测量范围及精度一般的万用电桥损耗因素D的测量范围为0—3,测量精度为±10％±附加误差;品质因素Q的测量范围为0—30,测量精度为±10％±附加误差。所以只要D、Q标准器能达     

K—13高温合金中Al,Ti,W,B的光谱分析

本文根据U·C·费石曼、П·К·普罗阔菲耶夫提出的称为“零标试样法”的论述,结合我厂的实际情况,采用GH135和GH131光谱标样制作则A1、Ti、W、B的校准曲线,以生产中选出的控样作其平行线进行分析。光谱分析和化学分析数据相近。准确度:A1±1.23％;Ti±3.81％;W±3.82％;B±3.21％。现已用于生产分析。     

利用选择性抽气原理校准微漏率标准漏孔

本文描述微漏率标准漏孔校准装置,装有选择性吸气泵——水冷钛升华泵;用定容升压法测量。加钛泵后系统内的大部份活性气体被消除,出气率降到小于10~(-10)托·升/秒。在测微漏率时,曾对电离规的出气及其三种工作状态(①连续工作;②保持灯丝恒温,间歇加栅压;③间歇点燃灯丝)做了研究和讨论。并对电离规对不同气体的灵敏度做了测量。对渗氦率10~(-8)～10~(-9)托·升/秒数量级的箔壁玻璃漏孔进行校准。其结果表明,精度均在±5％以内。