GB/T 5170.16-2018 环境试验设备检验方法 第16部分:稳态加速度试验用离心机
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采用游标卡尺或钢卷尺或其他长度测量仪器,其长度测量的相对扩展不确定度应不大于0.2% (k=2)
采用毫欧表或其他电阻测量仪器,其电阻测量的相对扩展不确定度应不大于1%(三2)
按照JJF1059.1一2012测量不确定度1 量不确定度应使用扩展不确定度U来表 部分的使用者参照附录A所作的不确定度估计来证实其不确定度水平(见第5章)
ppp按以下环境条件进行检验:
按以下环境条件进行检验:
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环境温度为15℃~35℃,相对湿度不大于80%; b) 电源电压的变化应在额定电压的士10%范围内; 离心机应保持清洁,周围无腐蚀性气体、液体; d)离心机在检验时的其他条件应符合GB/T5170.1一2016中第4章的规定。
机的外观和安全条件应符合GB/T5170.1一20
检验用负载应外形对称,其质量等于最大载荷 其质心高及外形尺寸应符合有关规定。对某 些类型的试验机,还需确定检验用负载的数量、总质量及各个负载的不平衡量。负载应可靠地固定在工 作台面(或转臂)上,在规定的稳态加 作时不准有松动现象
离心机工作时,试验负载安装计算 加速度值应等于稳态加速度规定值。一般情况下, 安装试验负载(包括检验用负载)时.应使
加速度用间接测量法测定,即根据实测的回车
稳态加速度,单位为米每二次方秒(m/s); 回转半径实测值,单位为米(m); 主轴回转速度实测值,单位为转每分(r/min)
8.4主轴转速设定值的确定
主轴转速设定值根据稳态力 半径,按式(2)计算
式中: n。主轴回转速度设定值,单位为转每分(r/min); 一稳态加速度设定值,单位为米每二次方秒(m/s): 一安装计算半径,单位为米(m)
9.1外观和工作环境条件的检查
a=w"r=() n"
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用游标卡尺或钢卷尺测量离心机台面(或转臂安装计算半径,安装计算半径的检验结果应符合 要求。
离心机空载。在规定的转速范围内均匀选取5个以上转速值进行测量,记录离心机转速示值及转 速测量仪器示值。按式(3)计算转速示值误差.
5. 77 : X100 n2
式中: ,一一离心机转速示值误差,%; n1 离心机转速示值,单位为转每分(r/min); 72 同次测量中,检测用转速测量仪器示值,单位为转每分(r/min)
式中: ,—离心机转速示值误差,%; 711 离心机转速示值,单位为转每分(r/min) 同次测量中.检测用转速测量仪器示值,
离心机空载。在规定的转速范围上限值及下限值上分别进行测试。在规定的时间内,均 测量3次.记录转速表示值。转速稳定度S.按式(4计算
Anmx×100 5
转速稳定度,%; Anmax一 各次测量中,转速表示值相对于转速设定值的最大偏差,单位为转每分(r/min 转速设定值,单位为转每分(r/min)
离心机满载。测量检验负载的安装计算半径。 在规定的加速度范围内,至少选取6个加速度设定 直(包括上、下限加速度值),同时记录离心机的加速度示值和检验用转速测量仪器示值,并按式(5)计算 出稳态加速度示值误差,其结果应符合4.3的规定
O. 离心机稳态加速度示值误差,%; a1 离心机加速度示值,单位为米每二次方秒(m/s") n1 检验用转速测量仪器的转速示值,单位为转每分(r/min); 回转半径实测值,单位为米(m)
α I n", 30 ×100 ....(5
离心机满载。测量检验负载的安装计算半径、最小半径和最大半径。并按式(6)计算出加速度梯
比,其结果应符合4.4的规定
比,其结果应符合4.4的规定
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2=( 1)×100 式中: V1 加速度梯度比最小值,%; V2 加速度梯度比最大值,%; rmin 检验负载最小半径,单位为米(m); rmax 检验负载最大半径,单位为米(m); r 安装计算半径,单位为米(m)
式中: 加速度梯度比最小值,%; V2 加速度梯度比最大值,%; rmin 检验负载最小半径,单位为米(m); rmax 检验负载最大半径,单位为米(m); ro 安装计算半径,单位为米(m)。
离心机空载,用计时器分别测量主轴转速由零升至设定值及由设定值降至零的时间,并按式(7)计 算出切向加速度比,其结果应符合4.5的规定
式中: . 切向加速度比,%; n0 主轴转速设定值,单位为转每分(r/min); 安装计算半径,单位为米(m); 广O 主轴转速由零升至设定值或由设定值降至零的时间,单位为秒(s); 稳态加速度规定值,单位为米每二次方秒(m/s")。
离心机空载。集流器中某一对内接线柱短接,外接线柱接毫欧表。主轴转速调至转速范围上限值 记录毫欧表读数的最大值,其结果应符合4.6的规定
检验结果应在检验报告中反映,检验报告应至少包括以下信息: a) 标题“检验报告”; b) 实验室名称和地址; C) 进行检验的地点(如果与实验室的地址不同): d) 证书的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识: e) 客户的名称和地址; f) 被检对象的描述和明确标识; g) 进行检验的日期,如果与检验结果的有效性和应用有关时,应说明被检对象的接收日期; h)检验所依据的标准的标识,包括名称及标准编号; i) 本次检验所用测量标准的溯源性及有效性说明; ) 检验环境的描述; k) 对标准偏离的说明; 1) 检验不确定度说明:
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m)检验人员、核验人员的签名,签发人员的签名、职务或等效标识; n 明确的结论; 0) 检验单位公章; P 检验结果仅对被检对象有效的声明; Q)未经实验室书面批准,不得部分复制证书的声明
正常使用的设备,每一年至少进行一次检验。对设备的重要部位(指对试验条件的变化有直接影响 的部位)维修或更换后,应立即进行检验。设备在安装调试之后或启封重新使用之前均应进行检验。
A.1测量扩展不确定度(U)的计算
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根据国际度量衡委员会(CIPM)推荐的方法一GUM,应该用扩展不确定度U来表述检验中的 不确定度。给出U的目的是提供y一U到y十U的一个区间,在这个区间里期望Y值能具有高的 为确信估计y一U≤Y≤y+U,扩展不确定度按以下方法确定
A.1.2分析不确定度来源和建立测量模型
A.1.2.1分析不确定度来源
由测量所得的测得值只是被测量的估计值,测量中可能导致测量不确定度的来源一般可从以下方 面考: a) 被测量的定义不完整; 复现被测量的测量方法不理想; c) 取样的代表性不够,即被测样本不能代表所定义的被测量; d) 对测量过程受环境影响的认识不恰如其分或对环境的测量与控制不完善; e 对模拟式仪器的读数存在人为偏移; f) 测量仪器的计量性能(如最大允许误差、灵敏度、鉴别力、分辨力、死区及稳定性等)的局限性导 致的不确定度,即仪器的不确定度; 测量标准或标准物质提供的量值的不确定度: h) 引用的数据或其他参量的不确定度; 1) 测量方法和测量程序中的近似和假设; 在相同条件下重复观测中测得的量值的变化。 测量不确定度的来源必须根据实际测量情况进行具体分析。分析测量不确定度来源时,除了定义 不确定度外,可从测量仪器、测量环境、测量人员、测量方法等方面全面考虑,特别要注意对测量结果 衫响较天的不确定度来源,应尽量做到不遗漏、不重复。修正仅仅是对系统误差的补偿,修正值是具有 不确定度的。在评定已修正的被测量的估计值的测量不确定度时,要考虑修正引人的不确定度,
A.1.2.2建立测量模型
测量中,当被测量(即输出量)Y由N个其他量X1,X,*",Xv(即输人量),通过函数f来确定 式(A.1)称为测量模型
Y=f(X,X.,.,XN)
式中大写学母表示量的符号,于为测量函数 设输入量X:的估计值为z;.被测量Y的估计值为y,则测量模型可写成式(A.2)
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A.1.3标准不确定度的评定
每个测量不确定度的来源用其概率分布的标准偏差估计值表征,称标准不确定度分量,用u;表示。 标准不确定度分量的评定就是要获得每个分量的标准偏差估计值。根据对X,的一系列测得值;得 到实验标准偏差的方法为A类评定,根据有关信息估计的先验概率分布得到标准偏差估计值的方法为 B类评定。在识别不确定度来源后,对不确定度各个分量作一个预估算是必要的,测量不确定度评定的 重点应放在识别并评定那些重要的、占支配地位的分量上
A.1.3.2标准不确定度的A类评定
A类评定时,重复测量的方法应尽 向的来源,使其反映到测得值中去。如加速 安装是测量程序的一部分,获得A类评定的数据时应注意每次测量要重新安装加速度计,以便计 欠安装的随机变化导致的不确定度分量
A.1.3.3标准不确定度的B类评定
根据有关的信息或经验,判断被测量的可能值区间3 ,3十α」,假设被测量值的概率分布,相 率分布和要求的概率力确定k.则B类标准不确定度u可由式(A.4)得到
式中: 被测量可能值区间的半宽度。 区间半宽度α根据有关信息确定,信息来源一般有: 以前测量的数据; b 对有关材料和测量仪器特性的了解和经验; C) 生产厂提供的技术说明书; 校准证书、检定证书或其他文件提供的数据; 手册或某些资料给出的参考数据及其不确定度; f) 检定规程、校准规范或测试标准中给出的数据; g 其他有用的信息
.1.4计算合成不确定度
当被测量Y由N个其他量X1,X2,",X通过线性测量函数确定时,被测量的估计值y f(1,2,,N)。 被测量的估计值y的合成标准不确定度u.(y)按式(A.5)计算:
被测量Y的估计值,又称输出量的估计值:
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输人量X:的估计值,又称第i个输人量的估计值; f ; 一被测量Y与有关的输人量X,的函数对于;的偏导数,称灵敏系数; u(:) 输入量文:的标准不确定度; r(; ,3;) 输人量a;与a,的相关系数,r(a;,,)u(α,)u(r,)=u(a;,); u(工;,;) 输入量工;与工;的协方差。 当各输入量间均不相关时,相关系数为零。被测量的估计值y的合成标准不确定度u。(y)按 (A.6)计算
输人量X:的估计值,又称第i个输人量的估计值; 被测量Y与有关的输人量X;的函数对于a;的偏导数,称灵敏系数; 输入量文:的标准不确定度; 输人量a;与,的相关系数,r(a;,,)u(α,)u(r,)=u(r;,,);
当简单直接测量,测量模型为y时,应分析和评定测量时导致测量不确定度的各分量,若相 不相关,则按式(A.7)计算,
A.1.5扩展不确定度
在通常的测量中,一般取尺三2。当取其他值时,应说明其来源。当给出扩展不确定度U时,一般应 主明所取的尺值。若未注明及值,则指k=2。 当y和u。(y)所表征的概率分布近似为正态分布时,且u。(y)的有效自由度较大情况下,若k=2, 划由U=2u。所确定的区间具有的包含概率约为95%。若k=3,则由U=3u。所确定的区间具有的包 含概率约为99%
定度以及有关的信息。报告应尽可能详细 以便使用者可以正确地利用测量结果
整个加速度范围内的加速度测量扩展不确定度
对于某一个安装计算半径、转速设置下,可以用式(A.9)和式(A.10)计算加速度测量的相对扩展 定度U
设备安装规范式中:包含因子k=2(A.1.5)
A 被测量加速度; 输入量X,的估计值; 估计加速度;
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; 被测量Y与有关的输入量X:的函数对于:的偏导数,称灵敏系数: u(;) 输人量文;的标准不确定度; r(; ,工;) 输人量;与,的相关系数门窗标准规范范本,r(i,,)u(r;)u(r)=u(;,,); u(i,) 一输人量:与,的协方差(如果不相关,为零)。 表A.1列出了一些不确定度来源,该表包含了所有重要的不确定度来源,但不能保证包括了全部
; 被测量Y与有关的输入量X:的函数对于3:的偏导数,称灵敏系数: u(;) 输人量文;的标准不确定度; r(;,工;) 输人量;与,的相关系数,r(;,,)u(r;)u(,)=u(;,;); u(i,,) 一输人量:与,的协方差(如果不相关,为零)。 表A,1列出了一些不确定度来源,该表包含了所有重要的不确定度来源,但不能保证包括了全部,
表A.1加速度的相对测量不确定度评定
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