基于激光绝对法冲击校准技术的动态力测量方法的研究

本文讨论测量原理相似的落锤式动态力标准装置和冲击力法的冲击加速度校准装置的工作原理、力值复现方法 ;分析落锤式动态力标准装置校准方法的缺陷 ;重点介绍瞬态冲击力绝对法校准系统中采用的质量块碰撞式力源、外差式激光干涉绝对法冲击加速度测量技术、有限元法的加速度修正等内容 ;并就我国冲击力标准装置的发展提出建议和设想     

基于激光绝对法冲击校准技术的动态力测量方法的研究

本文讨论测量原理相似的落锤式动态力标准装置和冲击力法的冲击加速度校准装置的工作原理、力值复现方法；分析落锤式动态力标准装置校准方法的缺陷；重点介绍瞬态冲击力绝对法校准系统中采用的质量块碰撞式力源、外差式激光干涉绝对法冲击加速度测量技术、有限元法的加速度修正等内容；并就我国冲击力标准装置的发展提出建议和设想。     

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。     

加速度冲击校准研究

文章将加速度冲击校准分为绝对法、相对法和比较法进行介绍,并给出了几种半正弦冲击脉冲激励装置的激励范围及校准装置的测量范围和测量不确定度。所提出的加速度类比法系冲击校准新方法,是相对法和比较法的结合,能对冲击加速度传感器灵敏度、幅值线性度与频率响应等进行较为准确的检定与校准。     

基于正弦激励的压电加速度计模型参数辨识

针对压电加速度计常规校准无法完全满足实际机械动态量测量要求的问题,采用基于加速度计模型参数校准的方法。参数未知的线性二阶微分方程用来表示加速度计动态特性,利用绝对法振动校准加速度计频率响应数据,采用最小二乘算法确定了未知的参数的值,同时利用蒙特卡罗法确定了参数值的不确定度。最后对加速度计进行了瞬态冲击加速度校准,计算辨识所得模型在相同冲击激励下的预测输出。结果表明:瞬态冲击加速度校准与计算辨识模型结果相差不超过1%。     

绝对法冲击校准技术的发展现状及研究

本文主要介绍了加速度计绝对法冲击校准的三种基本方法，重点对每种方法的校准原理及特点进行了较为深入地论述。与冲击力法和速度改变法相比较，激光干涉绝对法冲击校准原理更为科学，校准准确度更高、校准结果更为可靠。     

高g值加速度传感器激光绝对法冲击校准技术研究

在详细分析反射式激光多普勒原理的基础上,研究了高g值加速度传感器的冲击校准方法。该方法利用Hopkinson杆作为加载手段,利用差动式激光多普勒干涉仪来绝对复现冲击加速度的量值。针对高g值压阻加速度传感器SIMIT-AYZ-60k进行了一系列的校准试验,利用积分运算法和最小二乘法的组合从准动态条件下的校准数据得到了准静态条件下的传感器冲击灵敏度。试验表明,这种方法实现了利用脉宽有限的激励脉冲对固有频率在20kHz以上的高g值加速度传感器的校准,校准的不确定度可以满足冲击测试的工程需求。     

动态压力校准技术的适用性分析和新技术展望

根据压力传感器动态性能校准和应用校准的特点,对现有主要动态压力校准方法,如激波管法、快开阀法、落锤和气动冲击法及连续正弦压力发生器法的适用性进行分析,上述方法多数属于压力传感器动态性能校准,且主要是定性校准,不是定量校准,多数不适合应用校准。本文对两种新技术,平台压力发生器法和离散式正弦压力发生器法的性能作出评估,指出平台压力发生器法是理想的瞬态压力校准法,能直接给出压力动静比随频率的变化量,它不需要参改传感器,它是应用校准的理想方法。离散式正弦压力发生器,是一种瞬态,满量程校准法,又能直接给出两传感器随频率的延后变化量。     

基于绝对法冲击校准的加速度计参数辨识研究

针对动态计量中加速度计动态特性计量的问题,本文主要论述了基于绝对法冲击校准的加速度计动态计量.依据加速度计物理结构,采用一个二阶微分方程来描述其输入输出特性,并将该方程转化为一种特定的形式,然后利用绝对法冲击校准加速度计的数据,采用一种新的方法在频域确定了方程的未知系数从而得到了加速度计动态特性参数.最后采用激光绝对法振动校准对加速度计进行了校准试验,并将得到的复灵敏度结果与模型的频率响应进行了比较,一致性的结果证明了该方法的有效性.     

国家质检总局 关于发布JJF1453-2014《角运动传感器(角冲击绝对法)校准规范》等12个国家计量技术法规的公告

正2014年第47号根据《中华人民共和国计量法》有关规定,现批准JJF1453-2014《角运动传感器(角冲击绝对法)校准规范》等12个国家计量技术法规发布实施。     

矢量水听器低频绝对校准装置研究

提出了矢量水听器低频绝对校准装置。首先给出了矢量水听器绝对校准的原理,通过测量声源辐射面的加速度,利用驻波管中平面驻波声场中的声压、质点振速和质点加速度在垂直方向上的分布规律,得出了校准计算公式;之后对校准装置中平面驻波场在垂直方向上的分布规律进行了测量验证,并对测量用加速度计进行了校准;最后对待校矢量水听器的灵敏度和指向性进行了测试。结果表明:在10~315 Hz频带内,矢量水听器低频绝对校准装置在±1 d B误差允许范围内,可用于矢量水听器的绝对校准。     

高g值加速计和压电式力传感器的动态校准

本提出一种高g值加速度计的动态校准方法和装置,其最大加速度峰值超过100000g。这套装置还可以对压电式力传感器进行动态校准。中给出两个加速度计加速度峰值的二十余次实验结果,以及加速度计与力传感器的冲击响应实验曲线。同时,还求出它们的动态数学模型（包括差分模型、传递函数、频率特性）和动态性能指标。此外,还讨论了本的4个创新点。     

激光干涉法一次冲击加速度计动态特性校准

介绍利用激光光栅干涉技术进行冲击加速度动态特性校准的一种方法。将冲击加速度直接绝对溯源于基本量和单位(时间和长度);说明差动式光栅激光干涉冲击校准装置的原理,介绍了使用调频信号的数字化解调方法和模式识别方法实现数据处理的基本过程;最终给出了被校准的加速度计的频率特性曲线和传递函数实验结果;使用本文方法可以进行加速度计动态特性的校准测试。     

高温压电加速度传感器绝对法校准

针对高温环境下压电加速度传感器的灵敏度幅值随环境温度改变而改变的问题,提出了基于正弦逼近法的耐高温压电加速度传感器绝对校准方法,并搭建相应实验校准系统。使用该方法对高温压电加速度传感器进行室温～400℃不同温度下的灵敏度测量校准试验,实验结果表明当环境温度升高时,加速度传感器的灵敏度呈现出近似线性增大的趋势。     

差动式激光多普勒技术在冲击校准测试中的应用

本文介绍了利用差动式激光多普勒技术实现高加速冲击校准的原理、方法和实际的光学系统。     

数学摆台法的超低频加速度校准

建立了基于数学摆台法的超低频加速度校准装置,解决了线振动台超低频加速度信噪比低的问题,对相关校准具有参考价值和借鉴作用。根据低频噪声理论,在建立激光测振仪的功率谱密度模型基础上,提出了位移噪声的定量评价方法,通过实验验证了所提方法的正确性。对数学摆台的虚拟摆臂、激励传递系数进行了实验测量,对校准装置的测量不确定度进行了评定。该装置实现了加速度计在频率范围0.001～0.1Hz、加速度范围5×10^-7 ～1×10^-2m/s² 的绝对法校准。     

基于VC的冲击加速度标准装置测控系统

基于VC平台开发了一套用于冲击加速度标准装置的测控系统,重点对系统的软件和数据采集分析进行了研究。系统采用虚拟仪器技术,人机界面友好,操作方便,在提高冲击校准的可靠性和准确性的同时也较大地提高了冲击校准的效率。     

基于激光干涉法的一次冲击微分加速度动态特性校准

介绍了利用激光光栅干涉技术进行冲击加速度校准的一种方法,并着重讨论微分加速度的动态特性校准。将冲击加速度和微分加速度直接溯源于基本量和单位(时间和长度);叙述了差动式光栅激光干涉冲击校准装置的原理,介绍了使用调频信号的数字化解调方法和模式识别方法实现数据处理的基本过程;最终给出了被校准的加速度计的微分加速度的频率特性曲线和传递函数的实验结果。结果表明,该方法可以进行加速度计之微分加速度的动态特性的校准测试。