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| 标准编号 | JJF 1570-2016 (JJF1570-2016) | | 中文名称 | 现场动平衡测量分析仪校准规范 | | 英文名称 | Calibration Specification for Dynamic Balance Measuring Instruments | | 行业 | 计量行业标准 | | 中标分类 | A53 | | 国际标准分类 | 17.160 | | 字数估计 | 20,286 | | 发布日期 | 2016-06-27 | | 实施日期 | 2016-09-27 | | 引用标准 | JJG 105-2000; JJG 134-2003; JJG 233-2008; JJG 644-2003; JJG 676-2000; JJG 834-2006; JJF 1059.1-2012 | | 标准依据 | Notice of the General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People Republic of China 2016 No.16 | | 发布机构 | 国家质量监督检验检疫总局 | | 范围 | 本规范适用于现场动平衡测量分析仪(以下简称动平衡仪)的校准。 | JJF 1570-2016: 现场动平衡测量分析仪校准规范
JJF 1570-2016 英文名称: Calibration Specification for Dynamic Balance Measuring Instruments
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF1570-2016
现场动平衡测量分析仪校准规范
1 范围
本规范适用于现场动平衡测量分析仪 (以下简称动平衡仪)的校准。
4 概述
动平衡仪是由一个鉴相器、多个振动传感器及主机组成,是用于测量和分析旋转机
械转子不平衡量大小和方位的分析仪器。其主要应用于工业现场,校准已安装在机器上
转子的现场动平衡。动平衡仪测量原理如图1所示。
5 计量特性
5.1 传感器参考灵敏度
参考灵敏度是在参考频率点所标定的传感器灵敏度,其校准扩展不确定度为3%(k=2)。
5.2 幅频特性
动平衡仪幅频特性应满足±5%的要求。
5.3 幅值线性度
动平衡仪幅值线性度应满足±5%的要求。
5.4 相频特性
动平衡仪相频特性校准,应给出动平衡仪的相移值。
5.5 相位线性度
动平衡仪相位线性度应满足±2%的要求。
5.6 通道一致性
动平衡仪任意两通道之间的一致性,其幅值比和相位差应符合表1的规定。
5.7 转速
动平衡仪转速测量准确度等级在1.5级以上。
5.8 平衡效率
经平衡后,初始不平衡量应减少60%以上。
注:以上指标不是用于合格性判别,仅供参考。
6 校准条件
6.1 环境条件
环境温度:23℃±5℃;
相对湿度:≤80%;
电源电压的变化应在额定电压的±10%的范围内。
实验室及其周围环境应无振动和冲击源,无强电场、强磁场、强声场的干扰。
6.2 校准用标准装置及其他设备
6.2.1 振动标准装置
动平衡仪校准用的振动标准装置包括绝对法振动标准装置和比较法振动标准装置。
振动标准装置技术指标见表2。
6.2.2 移相器
移相器移相范围为0°~360°,相移分辨力优于0.2°,相移漂移小于±0.2°/h,
工作频带为1Hz~1kHz。
6.2.3 动态信号分析仪
动态信号分析仪选用A级。
6.2.4 单圆盘转子试验台
单圆盘转子试验台的转速为200r/min~3100r/min。转速1min内的稳定性优于0.1%。
6.2.5 转速标准装置
转速标准装置准确度等级应高于被校对象准确度等级2~3倍。
6.2.6 正弦信号发生器
失真度不大于0.03%,频率稳定性优于0.05%,幅值8h内的稳定性优于1%。
7 校准项目和校准方法
7.1 校准项目
动平衡仪校准项目见表3。实际校准项目应根据动平衡仪参数及客户要求确定。
7.2 校准方法
7.2.1 外观检查与通电
旋钮应转动灵活,开关跳步清晰,定位准确。输出输入插座应无松动。无影响正常
工作的机械损伤。按使用说明书给动平衡仪通电,预热时间应为15min以上。
7.2.2 参考灵敏度
可使用绝对法和比较法对动平衡仪参考灵敏度进行校准。
动平衡仪配接的传感器有位移传感器、速度传感器、加速度传感器,按照相应的传
感器配套校准动平衡仪的参考灵敏度,一般采用40Hz作为校准点,用于低转速平衡的
动平衡仪可用8Hz作为校准点。
7.2.3 幅值频率响应
安装传感器到振动标准装置,振动标准装置给出一个固定振动幅值,改变频率,测
量在不同频率下被检仪器的示值。在被校仪器工作频率范围内以1/3倍频程频率序列选
取不少于7个频率点进行校准,频率响应相对误差可按公式 (2)计算,测量结果应满
足本规范5.2的要求。幅值频率响应校准原理框图见图2。
7.2.4 幅值线性度
选取灵敏度校准频率点,由振动标准装置给出7~10个均匀分布的振动幅值,分别
测量被校仪器在不同幅值下的示值,幅值线性度可按公式 (3)计算其相对误差,测量
结果应满足本规范5.3的要求。
7.2.5 相位校准
动平衡仪相位校准方法有比较法和绝对法。
7.2.5.1 比较法和绝对法相位校准原理框图
a)用比较法校准时,应将标准加速度传感器与被检动平衡仪的传感器 “背靠背”
刚性地安装在振动台的台面中心位置,使标准加速度计和被检传感器承受相同的振动。
由信号发生器输出的信号,一路输入功率放大器驱动标准振动台,另一路通过移相器输
入动平衡仪的鉴相通道和动态信号分析仪的CH2,标准加速度计输出信号通过适调器
输入动态信号分析仪CH1。比较法相位校准原理框图见图3。
图3 比较法相位校准原理框图
b)用绝对法校准时,将被检动平衡仪的传感器刚性地安装在振动台的台面中心位
置。由信号发生器输出信号,一路通过功率放大器驱动标准振动台,另一路通过移相器
输入动平衡仪的鉴相通道和激光幅频相频测量系统。绝对法相位校准原理框图见图4。
7.2.5.2 相频特性
移相器给出一个固定的相差 (0°~360°),在被校仪器的工作频率范围内,以1/3
倍频程频率序列选取不少于7个频率点,使用本规范7.2.5.1的校准方法测量在这些频
率点下动平衡仪的鉴相通道输入信号和振动信号通道输入信号的相差φ'i (i=1,2,
,n)。通过和标准测量装置测量的相差φ'i (i=1,2,,n)比较,得到被校准仪
器的相频特性结果,在比较法中,φi 为动态信号分析仪CH1和CH2中输入信号的传
递函数的相位与标准加速度计套组在此频率点的相移之和;在绝对法中,φi 为激光幅
频相频测量系统测量的两路输入信号的相差。被校动平衡仪相移Δφ 可按公式 (4)计算
7.2.5.3 相位线性度
在动平衡仪工作频率范围内选取一个参考频率点,在该频率点下,由移相器给出
7~10个均匀分布的相差,使用本规范7.2.5.1的校准方法分别测量在不同相差设置
下,动平衡仪的鉴相通道输入信号和振动信号通道输入信号的相差φ'i (i=1,2,,
n),φ0为动平衡仪测量的最大相差。在比较法中,φi (i=1,2,,n)为动态信号
分析仪CH1和CH2中输入信号的相差;在绝对法中,φi (i=1,2,,n)为激光幅
频相频测量系统测量的两路输入信号的相差,负相差均转换为0°~360°表示。可按公
式 (5)~公式 (7)计算被校仪器的相位线性度,测量结果应满足本规范5.5的要求。
7.2.6 通道一致性
动平衡仪的通道一致性校准测量原理图如图5所示。
在动平衡仪工作频率范围内以1/3倍频程频率序列选取5~7个频率点。调节信号
发生器,输出合适幅值的正弦信号,选取一个参考通道,测量在各个频率点下其他通道
与参考通道的输出幅值比与相位差,幅值比按公式 (8)计算,结果应满足本规范5.6的要求。
7.2.7 转速
在被校转速常用量值范围内均匀选择5个检定点 (包括下限值和上限值),先将转
速标准装置调至相应的转速值,然后用被检仪器进行测量读取转速示值,每个校准点均
应检定3次。测量结果应满足本规范5.7的要求。
7.2.8 平衡效率
7.2.8.1 准备
在转子实验台的转子上加上一个不平衡块,不平衡块的质量在试验台的安全范围
内,以转子试验台在1000r/min~3000r/min范围内,能产生15μm~30μm的振动为宜。
将动平衡仪按照影响系数法的实验要求安装和设置。
7.2.8.2 实验
将转子试验台转速调至1000r/min~3000r/min之间的某一转速下,记录此时转
子试验台的初始振动V0;调节转速至零,在不平衡块所在的圆周上,加上一个适当质
量的质量块,并记录下该质量;再次将转子试验台开到与记录初始振动一致的转速下,
记录此时转子试验台的振动;转子试验台关闭转子至零,按照动平衡仪给出的应加质量
和相位,在转子试验台的转子的相应位置加上配重;再次将转子试验台开到与记录初始
振动一致的转速下,记录此时转子试验台的振动V1,动平衡仪的平衡效率按照公
式 (10)计算,结果应满足本规范5.8的要求。
8 校准结果表达
8.1 校准记录
推荐的校准记录的格式见附录A。
8.2 校准证书
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