力传感器检定规程

1力传感器检定规程本规程适用于应变式力传感器(以下简称力传感器)的首次检定、后续检定和使用2引用文献本规程引用下列文献：GB/T7665—2005传感器通用术语JJF1011—2006力值与硬度计量术语及定义使用本规程时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。3符号及含义本规程使用的符号、单位与含义见表1。表1符号、单位与含义Z力传感器的零点输出力传感器的零点漂移R力传感器的重复性L力传感器的直线性H力传感器的滞后力传感器的蠕变C力传感器的蠕变恢复%FS/月力传感器的长期稳定性%FS/10K力传感器的额定输出温度影响%FS/10K力传感器的零点输出温度影响预热完成后，力传感器的零点输出值力传感器的额定输出值N,kN力传感器的额定负荷30min内力传感器零点输出值的最大值30min内力传感器零点输出值的最小值0°方位角时力传感器的额定输出值2表1(续)m—检定循环的次数0°方位角，第j次测量时，额定负荷时的输出读数0°方位角，第j次(j=1,2,…,m)进程测量时，零负荷时的输出读数n旋转角度的个数φ方位角时力传感器的额定输出读数，其中φ分别为0°,120°,240°或0°,90°,180°,270°Oo₉g方位角时力传感器的零点输出读数，其中φ分别为0°,120°,240°或0°,90°,180°,270°进程重复校准时各负荷点输出极差的最大值进程平均校准曲线与平均端点直线偏差的最大值回程平均校准曲线与进程平均校准曲线偏差的最大值S力传感器的输出灵敏度VV力传感器上次检定时的输出灵敏度分别为上限温度和下限温度时的零点输出温度影响℃分别为检定时的上限温度、标准检定温度和下限温度分别为Tn,Ts,T₁相对应的零点输出的平均值分别为上限温度和下限温度时的额定输出温度影响分别为T₁,Ts,T相对应的额定负荷下输出读数的平均值备注1.%FS——表示“%额定输出”,即相对于额定输出的百分比(以下同2.传感器在检定时允许采用其他单位进行读数和计算力传感器的级别划分及主要技术指标如表2所示。3力传感器级别给出稳定性指标时1不给出稳定性指标时最大允许误差零点输出(%FS)士2.0士5.0零点漂移(%FS)重复性(%FS)直线度(%FS)士0.01士0.02士0.03土0.05士0.1士0.3土0.01土0.03士0.1士0.5士1.0长期稳定性(%FS/月)士0.02士0.1士0.2士0.6士1.0蠕变/蠕变土0.01土0.02士0.1士0.3士0.5士1.0零点输出温度影响(%FS/10K)士0.01士0.02士0.03士0.1 额定输出温度影响(%FS/10K)士0.02土0.03士0.05士0.1士0.3备注NS—表示未进行稳定性考核6.1.4力传感器应有铭牌，铭牌上应有名称、型号、规格、准确度级别、制造厂名、力传感器其他有关技术特性(如灵敏度偏差、过负荷特性、非轴向负荷影响、固有压等)应满足相应技术文件(如有关的国家标准、部门标准、出厂说明书等)的要求。42)相对湿度：不大于80%。3)大气压力：(90～106)kPa。2在大气压力变化可能明显影响力传感器零点输出的地方，应注意大气压力变化。7.1.3放置时间7.1.5.1使用任何加荷装置都必须保证加荷接触面的质量。7.1.6.1力基(标)准机按照表3的要求选择合适的力基(标)准机。表3力(基)标准机的准确度级别要求力传感器准确度级别力基(标)准机准确度级别0.01/0.01NS优于0.01级0.02/0.02NS不低于0.01级0.03/0.03NS0.05/0.05NS不低于0.02级0.1/0.1NS不低于0.05级0.3/0.3NS不低于0.1级0.5/0.5NS57.1.6.2指示仪表力传感器检定中使用的指示仪表(包括可向传感器提供激励电压的指示仪表)的相关技术指标，原则上应不超过被检力传感器相应技术指标的三分之一7.1.6.3激励电源力传感器检定中使用的激励电源输出电压的四小时稳定性，应不超过力传感器相应技术指标的五分之一。7.1.6.4恒温箱恒温箱的温度调节范围不应小于力传感器的温度补偿范围。有效恒温区的温度波动度一般不应超过土0.5℃,温度均匀度一般不应大于2℃7.2检定项目和检定方法7.2.1力传感器的首次检定、后续检定及使用中检验项目见表4表4力传感器检定项目一览表检定项目首次检定后续检定使用中检验外观及附件十十十其他技术特性根据用户需要进行检定零点输出十十十零点漂移十十—-重复性十十十直线度十十十滞后十十十灵敏度十十十长期稳定性十十十蠕变/蠕变恢复根据用户需要进行检定零点输出温度影响根据用户需要进行检定额定输出温度影响7.2.2通用技术要求的检查通过目测、手感等方法对6.1项进行检查，符合要求后再进行其他项目的检定。需要时，根据相应技术文件(如有关的国家标准、部门标准、出厂说明书等)的要求，对6.2项进行检查。7.2.3按照7.1的要求检查各项检定条件。7.2.4零点输出和零点漂移的检定。7.2.4.1将力传感器安装调整到工作状态。按照本规程7.1.4的要求，对力传感器和JJG391—200967.2.4.2需要时，重新对力传感器输入端的激励电压进行测量和调7.2.4.3记录力传感器的零点输出值θ,按公式(1)进行力传感器的零点输出Z的7.2.4.4观察并记录力传感器在30min内的零点变化，按公式(2)进行力传感器的零点漂移Za的计算。7.2.5重复性、直线度、滞后、长期稳定性7.2.5.1将力传感器安装调整到工作状态。按照本规程第7.1.4条要求，对力传感器7.2.5.2需要时，重新对力传感器输入端的激励电压进行测量和调整，并根据需要调7.2.5.3对力传感器施加预负荷至少3次，每次额定负荷的保持时间应为30s～1min。每次加荷至额定负荷后卸荷到零负荷，等待至少30s。7.2.5.4卸除最后一次预负荷之后，等待1min,根据需要，可对激励电压进行检测或7.2.5.5检定的初级负荷一般为额定负荷的10%～20%,检定点应尽量均匀分布，一般不少于5点(不包括零负荷),推荐为8点(分别为额定负荷的10%,20%,30%,7.2.5.6逐级施加递增负荷，直到额定负荷。在每一级负荷加到后，保持一定时间再读取输出值。负荷保持时间可取5s,15s,30s和1min,推荐取30s,在取其他时间再读取输出值。负荷保持时间可取5s,15s,30s和1min,推荐取30s,在取其他时间7.2.5.8退回到零负荷，保持1min,读取零点输出值。需要时，重新调整指示仪表的7.2.5.9连续进行7.2.5.6～7.2.5.8步骤至少3次。7.2.5.10对于0.01s级、0.02s级、0.03s级和0.05s级力传感器，在完成7.2.5.9置，则允许采用下面的位置：0°,90°,180°,270°。每次转动后，应预加额定负荷1次，再对力传感器施加额定负荷1次，并记录各个方位下的额定负荷输出值，退回到7.2.5.11根据上述检定结果，按公式(3)～公式(9)计算相应的技术指标(参见图1)。JJG391—20097额定负荷下输出没有方位试验时有方位试验时下的读数值输出灵敏度(8)长期稳定性(9)7.2.6蠕变，蠕变恢复的检定7.2.6.1将力传感器安装调整到工作状态。按照本规程第7.1.4条要求，对力传感器7.2.6.2对力传感器施加预负荷3次，每次加荷至额定负荷后退到零负荷。如果施加87.2.6.3根据需要，可重新对力传感器输入端的激励电压进行测量和调整7.2.6.4调整指示仪表的量程和零点，读取零点输出值7.2.6.5尽快施加额定负荷(施加负荷时间不应超过30s),加荷后立即(建议5s~10s)读取输出值。而后在30min内按一定的时间间隔(一般不应超过5min)依次读取7.2.6.6尽快卸除额定负荷(卸荷时间一般不应超过30s),负荷卸除后立即(建议5s～10s)读取输出值。而后在30min内按一定的时间间隔(一般不应超过5min)依次7.2.6.7根据上述检定结果，按公式(10)或(11)计算力传感器的蠕变或蠕变恢复(参见图2)。在给出蠕变C。时，应注明加荷时间(t₁-to)和第一次读数时间(t₂-t₁)。在给出蠕变恢复C时，应注明卸荷时间(t₄—tg)和第一次读数时间(ts—t₄)。7.2.7.1根据用户要求确定力传感器检定温度范围的下限和上限，若无特别说明时通JJG391—200997.2.7.2将力传感器(包括尽可能多的电缆线)放到力标准机的恒温箱中，并安装调7.2.7.5步骤。7.2.7.9根据上述检定结果，按公式(12)和公式(13)分别计算上限温度和下限温度时的零点输出温度影响，按公式(14)和公式(15)分别计算上限温度和下限温度时7.2.7.11在有条件时，将零点输出温度影响和额定输出温度影响分别进行检定传感器发给检定结果通知书，并注明不合格项目7.4检定周期带“NS”符号的力传感器，检定周期最长不超过1年。力传感器检定证书内页格式温度℃.湿度%RH检定结果负荷() 向指示器读数平均值()测量范围激励电压()重复性R(%FS)长期稳定性S,(%FS/月)直线度L(%FS)零点漂移Za(%FS/30min)蠕变Cp(或C)(%FS/30min)零点输出Z(%FS)零点输出温度影响Z(%FS/10K)灵敏度S(mV/V)额定输出温度影响S(%FS/10K)测量标准型号规格编号有效期力标准装置指示器激励电源附录B力传感器检定结果通知书内页格式温度℃湿度%RH检定结果负荷()向指示器读数平均值(负荷()激励电压(激励电压()长期稳定性S。(%FS/月)零点漂移Za(%FS/30min)蠕变C,(或C)(%FS/30min)零点输出温度影响Z(%FS/10K)额定输出温度影响S:(%FS/10K)重复性R(%FS)直线度L(%FS)零点输出Z(%FS)灵敏度S(mV/V)不合格项目编号型号规格有效期测量标准编号型号规格有效期力标准装置指示器激励电源附录C制造厂出厂编号检定温度℃湿度%RH检定日期年月日负荷向指示器读数()R理论值测试时间/min零点蠕变数据()123均值/△测试方位(°)零点输出()额定输出()方位均值()外观检查