JJG 1174-2021冲击、碰撞试验台-（高清版）.pdf

中华人民共和国国家计量检定规程J J G1 1 7 42 0 2 1冲击、碰撞试验台S h o c ka n dB u m pT e s t i n gM a c h i n e s 2 0 2 1-0 7-2 8发布2 0 2 2-0 1-2 8实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 发 布冲击、碰撞试验台检定规程V e r i f i c a t i o nR e g u l a t i o no fS h o c ka n dB u m pT e s t i n gM a c h i n e sJ J G1 1 7 42 0 2 1代替J J G4 9 72 0 0 0J J G5 4 12 0 0 5 归 口 单 位:全国振动冲击转速计量技术委员会 主要起草单位:中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所中国计量科学研究院 参加起草单位:苏州东菱振动试验仪器有限公司西安捷盛电子技术有限责任公司陕西科瑞迪机电设备有限公司 本规程委托全国振动冲击转速计量技术委员会负责解释J J G1 1 7 42 0 2 1本规范主要起草人:李善明(中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所)曹亦庆(中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所)蔡晨光(中国计量科学研究院)参加起草人:何 旋(中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所)徐 曼(苏州东菱振动试验仪器有限公司)崔战团(西安捷盛电子技术有限责任公司)郁 南(陕西科瑞迪机电设备有限公司)J J G1 1 7 42 0 2 1目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语(1)4 概述(1)5 计量性能要求(1)6 通用技术要求(5)7 计量器具控制(5)附录A 检定证书内页格式(1 0)附录B 检定结果通知书内页格式(1 2)J J G1 1 7 42 0 2 1引 言J J F1 0 0 2 国家计量检定规程编写规则、J J F1 0 0 1 通用计量术语及定义和J J F1 0 5 9.1 测量不确定度评定与表示共同构成支撑本规程修订工作的基础性系列规范。本规程代替J J G4 9 72 0 0 0 碰撞试验台及J J G5 4 12 0 0 5 落体式冲击试验台。与J J G4 9 72 0 0 0及J J G5 4 12 0 0 5相比,除编辑性修改外,主要技术变化如下:增加了引言;扩展了检定范围;增加了机械冲击放大装置等术语;增加了冲击、碰撞试验台冲击加速度峰值重复性的要求;调整了部分计量性能和检定方法的要求;增加了对部分冲击、碰撞试验台配套测量系统的冲击加速度峰值示值误差、脉冲持续时间示值误差、速度变化量示值误差的要求。本规程的历次版本发布情况为:J J G4 9 72 0 0 0;J J G5 4 12 0 0 5。J J G1 1 7 42 0 2 1冲击、碰撞试验台检定规程1 范围本规程适用于能够产生半正弦波、后峰锯齿波和梯形波的冲击、碰撞试验台/试验机(以下简称试验台)的首次检定、后续检定和使用中检查。2 引用文件本规程引用了下列文件:J J G9 7 3 冲击测量仪J J F1 1 5 6 振动 冲击 转速计量术语及定义G B/T2 4 2 3.5 环境试验 第2部分:试验方法 试验E a和导则:冲击G J B1 5 0.1 81 9 8 6 军用设备环境试验方法 冲击试验G J B1 5 0.1 8 A2 0 0 9 军用装备实验室环境试验方法 第1 8部分:冲击试验凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规程;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规程。3 术语3.1 检定用负载 l o a df o r t e s t质量不大于最大载荷规定值,并能可靠地安装于试验台的工作台面上,用于检定的负载。3.2 机械冲击放大装置 m e c h a n i c a l i m p a c t a m p l i f i e r在进行冲击试验时,叠加在主冲击台面上对冲击加速度峰值进行放大的附加装置。4 概述冲击、碰撞试验台能够产生加速度突然变化,供各类产品做冲击、碰撞试验用,以确定其在冲击、碰撞环境下工作的可靠性。试验台通常由试验台体(部分试验台还带有机械冲击放大装置)、控制单元、冲击参数测量系统及波形发生器等组成,其中波形发生器大多采用高强度塑料、橡胶、海绵、毛毡、铸模成型的铅体、变截面的预充气气缸、蜂房形三棱柱体及液压制动装置等。试验台能够产生的冲击脉冲波形包括半正弦冲击脉冲、后峰锯齿形冲击脉冲和梯形冲击脉冲。冲击脉冲的激励发生原理主要有重力激发、电磁力激发、弹性蓄能和压力蓄能等;工作方式包括自由跌落式、凸轮式、气液式、电动式等形式。5 计量性能要求5.1 基本冲击脉冲波形未采用机械冲击放大装置的试验台在规定的工作范围内,实际测量的脉冲波形应不1J J G1 1 7 42 0 2 1超出图1、图2和图3中两条实线容差带。图1 半正弦冲击脉冲波形的容差(无机械冲击放大装置)D标称脉冲持续时间,m s;A标称加速度峰值,m/s2;T1采集显示波形的最小时间区间;T2采集显示波形的最大时间区间 图2 后峰锯齿形冲击脉冲波形的容差D标称脉冲持续时间,m s;A标称加速度峰值,m/s2;T1采集显示波形的最小时间区间;T2采集显示波形的最大时间区间2J J G1 1 7 42 0 2 1 图3 梯形冲击脉冲波形的容差D标称脉冲持续时间,m s;A标称加速度峰值,m/s2;T1采集显示波形的最小时间区间;T2采集显示波形的最大时间区间 对于机械冲击放大装置,实际测量的脉冲波形应不超出图4中两条实线容差带。图4 机械冲击放大装置的半正弦冲击脉冲波形的容差D标称脉冲持续时间,m s;A标称加速度峰值,m/s2;T1采集显示波形的最小时间区间;T2采集显示波形的最大时间区间5.2 试验台速度变化量试验台速度变化量应控制在响应标称值的1 5%。5.3 冲击加速度峰值的重复性试验台冲击加速度峰值重复性应满足表1的要求。3J J G1 1 7 42 0 2 1表1 冲击加速度峰值重复性标称冲击加速度峰值Am/s2冲击加速度峰值重复性9 81 0%9 81 5%5.4 速度变化量的重复性在试验条件不变的情况下,速度变化量的重复性应1 5%。5.5 台面冲击加速度峰值不均匀度试验台台面冲击加速度峰值不均匀度应满足表2的要求。表2 台面冲击加速度峰值不均匀度台面面积S台面冲击加速度峰值不均匀度N0.0 4m2S0.4m21 5%0.4m2S1.2m22 0%1.2m2S2m s1 0%T2m s2 0%速度变化量1 5%注:1 没有配备冲击测量系统的试验台无此项要求。2 对于垂直运动的试验台,其零线的判断应考虑重力加速度的影响。5.9 试验台带载工作能力试验台带载工作能力应符合试验台出厂技术指标要求。4J J G1 1 7 42 0 2 16 通用技术要求6.1 外观要求6.1.1 试验台应有铭牌,铭牌上应标明产品规格型号(包括加速度范围和脉冲持续时间范围)、制造厂、出厂日期及编号。6.1.2 试验台的控制、测量显示部分应配套齐全,各插接件应连接可靠;各开关、旋钮、按键功能正常、操作灵活可靠,并应有明显的文字或符号说明;显示部分,字符应清晰完整。6.1.3 生产厂家应提供试验台在使用时所对应的波形发生器的类型,及其有关产生基本冲击脉冲波形的加速度峰值与对应的脉冲持续时间的参考值。6.1.4 试验台的工作台面应在限定的运动范围内运行自由,在台面的运动过程中不应有卡滞现象;在台面到达设定位置后,台面应保持静止状态,不应有打滑现象存在。6.2 其他技术要求6.2.1 试验台应根据出厂技术要求进行安装。6.2.2 试验台配套的波形发生器应能满足其标称的加速度和脉冲持续时间范围的要求,型号种类齐全,并标注出波形发生器材质、厚度等参数。6.2.3 试验台工作时,如果发生的噪声声压级大于9 0d B(A计权),用户应考虑采取消声措施。7 计量器具控制7.1 检定条件7.1.1 检定时的环境条件7.1.1.1 环境温度:(54 0),相对湿度:8 5%。7.1.1.2 电源电压的变化应在额定电压的1 0%范围内。7.1.1.3 试验台应保持清洁,周围无腐蚀性气体、液体及强电磁干扰。7.1.2 检定设备7.1.2.1 冲击测量仪:包括冲击加速度计、信号适调仪、数据采集分析处理单元,整套仪器对加速度峰值的测量不确定度优于5%;对脉冲持续时间的测量不确定度优于5%。7.1.2.2 声级计:2级。7.1.2.3 秒表:分辨力0.1s。7.2 检定项目检定项目选择如表4所示。表4 检定项目表序号检定项目检定项目选择首次检定后续检定使用中检查1外观及工作环境条件检查+5J J G1 1 7 42 0 2 1表4(续)序号检定项目检定项目选择首次检定后续检定使用中检查2345试验台试验台工作最大噪声+-基本冲击脉冲波形+试验台速度变化量+-冲击加速度峰值的重复性+67891 0试验台速度变化量的重复性+-台面冲击加速度峰值不均匀度+-台面冲击加速度峰值横向运动比+-冲击重复频率+-带载工作能力+-1 11 21 3冲击测量系统冲击加速度峰值的示值误差+脉冲持续时间的示值误差+-速度变化量的示值误差+-注:“+”表示需要检定的项目;“-”表示不需要检定的项目。注:如果试验台只有部分功能,只检定该部分功能的相关检定项目,对于机械冲击放大装置只检定第3、4、5、6项。7.3 检定方法检定时,冲击测量仪的高通滤波器下限截止频率设置不大于0.0 0 8/D,低通滤波器上限截止频率设置不小于1 0/D(D为冲击脉冲持续时间,s),滤波器的带外衰减应不低于2 4d B/o c t;冲击测量仪的采样时间间隔设置不大于D/5 0,采样时间长度设置不小于6D。7.3.1 外观和工作环境条件的检查对试验台的外观和工作环境条件进行检查,检查结果应符合6.1的各项规定。7.3.2 试验台工作最大噪声试验台在规定的工作条件范围内,以其最大峰值加速度和对应的脉冲持续时间进行试验,在距台体边缘1m远,离地面高度1.5m处用声级计(A计权)进行测量,并记录最大噪声声压级,应符合6.2.3的要求。7.3.3 基本冲击脉冲波形台面处于空载状态,将标准加速度计可靠地安装于靠近台面中心的位置;在试验台的加速度峰值和与之对应的脉冲持续时间范围内,选取至少三个基本试验量级(包括试验台标称的最大加速度峰值及其对应的最小脉冲持续时间,以及标称的最小加速度峰值及其对应的最大脉冲持续时间)。对每一选定的试验量级各进行3次冲击试验,并分别记录每次冲击的加速度-时间历程。其基本冲击脉冲波形应符合5.1的规定。6J J G1 1 7 42 0 2 17.3.4 试验台速度变化量对7.3.3记录的冲击加速度-时间历程,读取每次冲击的速度变化量(速度变化量的积分区间:应从冲击脉冲前0.4D积分到冲击脉冲后0.1D(D表示脉冲持续时间),按公式(1)计算其示值误差v,取所有试验量级计算的最大值作为检定结果,应符合5.2的规定。v=vi-v iv i1 0 0%(1)式中:vi 第i次测量时标准加速度计测量的速度变化量,m/s;v i 第i次测量时试验台标称的速度变化量,m/s。7.3.5 冲击加速度峰值的重复性对7.3.3记录的冲击加速度-时间历程,读取每次冲击的加 速 度峰 值,依 据 公式(2)计算冲击加速度峰值的重复性a,应符合5.3的规定。a=m a xai =m a xaim a x-aim i ndnai 1 0 0%(2)式中:ai 第i个试验量级3次测量计算得到的冲击加速度峰值的重复性;aim a x 第i个试验量级3次测量中冲击加速度峰值的最大值,m/s2;aim i n 第i个试验量级3次测量中冲击加速度峰值的最小值,m/s2;ai 第i个试验量级3次测量中冲击加速度峰值的平均值,m/s2;dn 极差法估计系数,测量次数为3次时,dn=1.6 9 3。7.3.6 速度变化量的重复性对7.3.3记录的冲击加速度-时间历程,读取每次冲击的速度变化量(速度变化量的积分区间:应从冲击脉冲前0.4D积分到冲击脉冲后0.1D(D表示脉冲持续时间),依据公式(3)计算速度变化量的重复性v,应符合5.4的规定。v=m a xvi =m a xvim a x-vim i ndnvi 1 0 0%(3)式中:vi 第i个试验量级3次测量计算得到的速度变化量的重复性;vim a x 第i个试验量级3次测量中速度变化量的最大值,m/s;vim i n 第i个试验量级3次测量中速度变化量的最小值,m/s;vi 第i个试验量级3次测量中速度变化量的平均值,m/s;dn 极差法估计系数,测量次数为3次时,dn=1.6 9 3。7.3.7 台面冲击加速度峰值不均匀度台面处于空载状态。将5只加速度计分别可靠地连接在试验台的台面中心位置与矩形台面的四个角上(或圆形台面的距台面中心最远的安装位置)。按照7.3.3对所选定的基本试验量级,对每一选定的试验量级各进行3次冲击试验,并记录其各个位置的冲7J J G1 1 7 42 0 2 1击加速度峰值,按公式(4)计算其台面冲击加速度峰值不均匀度N,应符合5.5的规定。N=m a xaiai 1 0 0%(4)式中:ai 第i次测量时四个角上与中心位置冲击加速度峰值最大偏差的绝对值,m/s2;ai 第i次测量时中心位置冲击加速度峰值,m/s2。7.3.8 台面冲击加速度峰值横向运动比台面处于空载状态。把三轴向加速度计可靠安装在台面中心位置(加速度计与台面主运动方向垂直的任一轴向应与试验台面侧边沿平行)。按照7.3.3选定的基本试验量级,对每一所选定的试验量级各进行3次冲击试验。并记录其3个方向的冲击加速度峰值,按公式(5)计算其台面的横向运动比T,应符合5.6的规定。T=m a xa2x i(t)+a2y i(t)az i 1 0 0%(5)式中:ax i(t),ay i(t)第i次测量时垂直于主冲击方向平面内两个正交的横向加速度,m/s2;az i 第i次测量时主冲击方向的加速度峰值,m/s2。7.3.9 冲击重复频率在试验台规定的冲击重复频率范围,选取不少于3个测量点(包括最快和最慢频率),用秒表测量,其结果应符合5.7的规定。7.3.1 0 冲击加速度峰值的示值误差对试验台的测量系统进行比较法检测。台面处于空载状态,将标准加速度计与试验台测量用传感器可靠地连接在靠近台面中心的同一位置(建议背靠背连接)。按照7.3.3进行试验量级的选择,每个试验量级冲击3次,分别记录每次冲击时标准加速度计与试验台测量用传感器输出的加速度-时间曲线,读取每次冲击的加速度峰值,按公式(6)计算其示值误差a,取所有试验量级计算的最大值作为检定结果,应符合5.8的规定。a=a1i-a0ia0i1 0 0%(6)式中:a0i 第i次测量时标准加速度计测量的冲击加速度峰值,m/s2;a1i 第i次测量时试验台测量系统测量的冲击加速度峰值,m/s2。7.3.1 1 脉冲持续时间的示值误差根据7.3.1 0记录的加速度-时间曲线,分别记录每次冲击的脉冲持续时间,按公式(7)计算其示值误差D,取所有试验量级计算的最大值作为检定结果,应符合5.8的规定。D=D1i-D0iD0i1 0 0%(7)8J J G1 1 7 42 0 2 1 式中:D0i 第i次测量时标准加速度计测量的脉冲持续时间,m s;D1i 第i次测量时试验台测量系统测量的脉冲持续时间,m s。7.3.1 2 速度变化量的示值误差根据7.3.1 1记录的加速度-时间曲线,分别记录每次冲击的速度变化量,按公式(8)计算其示值误差v,取所有试验量级计算的最大值作为检定结果,应符合5.8的规定。v=v1i-v0iv0i1 0 0%(8)式中:v0i 第i次测量时标准加速度计测量的速度变化量,m/s;v1i 第i次测量时试验台测量系统测量的速度变化量,m/s。7.3.1 3 试验台的带载能力将质量不大于最大载荷的检定用负载可靠地安装于试验台面上,参照试验台出厂技术指标,在规定的冲击加速度范围内进行试验,其工作状态应运行正常。7.4 检定结果的处理经检定符合本规程要求的试验台,发给检定证书,检定证书内页格式见附录A;不符合本规程要求的试验台,发给检定结果通知书,并注明不合格项目。检定结果通知书的内页格式见附录B。7.5 检定周期试验台的检定周期一般不超过1年。9J J G1 1 7 42 0 2 1附录A检定证书内页格式 一、外观检查:二、最大噪声声压级:d B。三、基本冲击脉冲波形:标准基本冲击脉冲波形容差范围内的实际测量的脉冲波形图形。四、试验台产生的冲击加速度峰值、冲击脉冲持续时间、速度变化量及工况。测量次数冲击加速度峰值/(m/s2)脉冲持续时间/m s速度变化量/(m/s)工况123包括波形发生器类型、厚度、个 数,跌 落 高度,气 压,弹 簧 圈 数等工作状况 五、试验台速度变化量:。六、台面冲击加速度峰值重复性:;速度变化量重复性:。七、台面冲击加速度峰值横向运动比:%。八、台面冲击加速度峰值不均匀度:%。九、冲击重复频率示值误差序号标称值/(次/m i n)测量值/(次/m i n)冲击重复频率示值误差/%十、冲击测量系统示值误差:序号测量次数冲击加速度峰值测量值/(m/s2)冲击加速度峰值显示值/(m/s2)示值误差/%1123212301J J G1 1 7 42 0 2 1序号测量次数脉冲持续时间测量值/m s脉冲持续时间显示值/m s示值误差/%11232123序号测量次数速度测量值/(m/s)速度显示值/(m/s)示值误差/%11232123室内温度:;室内相对湿度:%11J J G1 1 7 42 0 2 1附录B检定结果通知书内页格式 检定结果通知书内页格式与检定证书内页格式相同,不合格项目按以下格式说明。序号不合格项目21J J G1 1 7 42 0 2 1