JJF 1871-2020 磁電式轉(zhuǎn)速傳感器校準(zhǔn)規(guī)范

中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范0磁電式轉(zhuǎn)速傳感器校準(zhǔn)規(guī)范rd1發(fā)布 1實(shí)施國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局 發(fā)布0磁電式轉(zhuǎn)速傳感器校準(zhǔn)規(guī)范rfd

0歸 口 單 位:全國(guó)振動(dòng)沖擊轉(zhuǎn)速計(jì)量技術(shù)委員會(huì)主要起草單位:中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院西安熱工研究院有限公司參加起草單位:江西省計(jì)量測(cè)試研究院北京市計(jì)量檢測(cè)科學(xué)研究院北京航天計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所北京伊麥特科技有限公司本規(guī)范委托全國(guó)振動(dòng)沖擊轉(zhuǎn)速計(jì)量技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)解釋本規(guī)范主要起草人:孫 橋中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院)白 杰中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院)瞿麗莉西安熱工研究院有限公司)參加起草人:楊琪琪江西省計(jì)量測(cè)試研究院)于寶良北京市計(jì)量檢測(cè)科學(xué)研究院)劉 慧北京航天計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所)陳進(jìn)法北京伊麥特科技有限公司)目 錄引言………………………

Ⅱ)1范圍……………………2引用文件………………3術(shù)語……………………1轉(zhuǎn)速傳感器…………2磁電式轉(zhuǎn)速傳感器…………………3測(cè)速齒輪……………4概述……………………5計(jì)量特性………………6校準(zhǔn)條件………………1環(huán)境條件……………2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備………………7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法…………………1校準(zhǔn)項(xiàng)目……………2校準(zhǔn)方法……………8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)…………9復(fù)校時(shí)間間隔…………

1)1)1)1)1)1)1)1)2)2)2)2)2)2)4)4)附錄A 磁電式轉(zhuǎn)速傳感器校準(zhǔn)記錄格附錄B 磁電式轉(zhuǎn)速傳感器校準(zhǔn)證書內(nèi)容

…………………………

5)6)附錄C 轉(zhuǎn)速示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)

……

7)Ⅰ引 言本規(guī)范根據(jù)0國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則2測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》等計(jì)量技術(shù)規(guī)范進(jìn)行編寫。本規(guī)范主要參考5轉(zhuǎn)速表7轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x6轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置2測(cè)量?jī)x器特性評(píng)定》等計(jì)量技術(shù)法規(guī),是實(shí)現(xiàn)磁電式轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)速量值溯源的技術(shù)保證。本規(guī)范為首次發(fā)布。Ⅱ磁電式轉(zhuǎn)速傳感器校準(zhǔn)規(guī)范范圍本規(guī)范適用于采用電磁感應(yīng)工作原理的測(cè)量范圍不小于n的轉(zhuǎn)速傳感器的校準(zhǔn)。引用文件本規(guī)范引用了下列文件:5轉(zhuǎn)速表6轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置7轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x凡是注日期的引用文件僅注日期的版本適用于本規(guī)范凡是不注日期的引用文件,其最新版本包括所有的修改單適用于本規(guī)范。術(shù)語轉(zhuǎn)速傳感器r測(cè)量旋轉(zhuǎn)物體旋轉(zhuǎn)速度的傳感器。磁電式轉(zhuǎn)速傳感器d采用電磁感應(yīng)工作原理的轉(zhuǎn)速傳感器。測(cè)速齒輪 d由導(dǎo)磁率大的金屬材料加工而成的漸開線環(huán)形齒輪,獲得脈沖信號(hào)。概述

安裝在轉(zhuǎn)軸上用于轉(zhuǎn)速傳感器磁電式轉(zhuǎn)速傳感器按其電磁感應(yīng)的工作原理主要包括以下類型:變磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器、電渦流式轉(zhuǎn)速傳感器、霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器等。有源或無源磁電式轉(zhuǎn)速傳感器,其測(cè)量方式均為非接觸式直接測(cè)量,感應(yīng)對(duì)象為帶有凸起或凹陷的磁性材料及導(dǎo)磁材料的被測(cè)物體。隨著被測(cè)物體的轉(zhuǎn)動(dòng),磁電式轉(zhuǎn)速傳感器輸出與旋轉(zhuǎn)速度及齒輪齒數(shù)相對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào),通過計(jì)數(shù)儀表顯示測(cè)量的轉(zhuǎn)速值。計(jì)量特性磁電式轉(zhuǎn)速傳感器的計(jì)量特性見表。1表1磁電式轉(zhuǎn)速傳感器計(jì)量特性序號(hào)項(xiàng)目性能指標(biāo)1轉(zhuǎn)速示值誤差小于n時(shí):;不小于n時(shí):n2轉(zhuǎn)速示值變動(dòng)性小于n時(shí);不小于n時(shí)n注:以上指標(biāo)不用于合格性判別,僅供參考。校準(zhǔn)條件環(huán)境條件1溫度為℃,相對(duì)濕度5。電源電壓的變化應(yīng)在V內(nèi)。周圍環(huán)境無影響校準(zhǔn)的污染、振動(dòng)、電磁干擾等。測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備 。測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備見表2表2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備名 稱技術(shù)要求轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置在被校轉(zhuǎn)速傳感器的測(cè)量范圍內(nèi)轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置的準(zhǔn)確度等級(jí)或擴(kuò)展不確定度)應(yīng)不大于被校轉(zhuǎn)速傳感器準(zhǔn)確度等級(jí)或擴(kuò)展不確定度的3數(shù)字頻率計(jì)頻率范圍11;開機(jī)準(zhǔn)確度6;日穩(wěn)定度6測(cè)速齒輪導(dǎo)磁率大的金屬材料加工成漸開線齒形,常見齒數(shù)為,齒輪模數(shù)為,齒寬大于5校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)項(xiàng)目見表。

表3校準(zhǔn)項(xiàng)目序 號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)目1轉(zhuǎn)速示值誤差2轉(zhuǎn)速示值變動(dòng)性校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)前檢查轉(zhuǎn)速傳感器應(yīng)配有說明書及全部必備附件

用手感、

目測(cè)的方法進(jìn)行檢查,轉(zhuǎn)速傳感器外形結(jié)構(gòu)應(yīng)完好,各緊固件應(yīng)無松動(dòng),無影響正常工作的機(jī)械損傷。2轉(zhuǎn)速傳感器按照其使用說明中注明的安裝方法和連接要求工作時(shí),各部分應(yīng)能正常工作。轉(zhuǎn)速示值誤差及轉(zhuǎn)速示值變動(dòng)性試運(yùn)轉(zhuǎn)首先將裝有標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速齒輪的轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置按說明書進(jìn)行預(yù)熱,

將被校轉(zhuǎn)速傳感器按使用說明書要求安裝固定在支架上,并用導(dǎo)線正確連接數(shù)字頻率計(jì)及直流穩(wěn)壓電源如必要。為獲得較佳測(cè)量信號(hào),安裝時(shí)應(yīng)注意:轉(zhuǎn)速傳感器應(yīng)正對(duì)齒面安裝,中線與測(cè)速齒輪軸心線垂直并相交;轉(zhuǎn)速傳感器前端面與齒頂間隙需合適,建議安裝間隙在模數(shù)較小時(shí)尤其磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器應(yīng)盡可能縮小與齒頂間距;有安裝方向標(biāo)識(shí)的轉(zhuǎn)速傳感器,應(yīng)按傳感器說明書要求的方向安裝。確認(rèn)轉(zhuǎn)速傳感器能正常進(jìn)行測(cè)量后,選定校準(zhǔn)點(diǎn)n進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn),待數(shù)字頻率計(jì)正常顯示被校轉(zhuǎn)速傳感器的測(cè)量轉(zhuǎn)速值時(shí),準(zhǔn)備進(jìn)行示值校準(zhǔn)。校準(zhǔn)點(diǎn)的選擇在被校轉(zhuǎn)速傳感器的量程內(nèi)均勻選定至少6個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)準(zhǔn)點(diǎn)。建議包括的校準(zhǔn)點(diǎn)見表。

,或者根據(jù)用戶的需要選定校表4建議包括的校準(zhǔn)點(diǎn) n序號(hào)類型建議包括的校準(zhǔn)點(diǎn)1火力發(fā)電大機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器02火力發(fā)電汽動(dòng)給水泵小汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器03風(fēng)機(jī)類輔機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器0轉(zhuǎn)速示值誤差和轉(zhuǎn)速示值變動(dòng)性的測(cè)量將轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置分別調(diào)到校準(zhǔn)點(diǎn)的參考轉(zhuǎn)速值

,待轉(zhuǎn)速輸出穩(wěn)定后

,在同一校準(zhǔn)點(diǎn)連續(xù)讀取并記錄連接被校轉(zhuǎn)速傳感器的數(shù)字頻率計(jì)的0次測(cè)量示值。znfz

)式中:校準(zhǔn)點(diǎn)的轉(zhuǎn)速測(cè)量值;f數(shù)字頻率計(jì)測(cè)量頻率示值,;標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速齒輪齒數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速齒輪齒數(shù)為0時(shí)f。每一個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的轉(zhuǎn)速示值誤差按照式

)

計(jì)算:()式中:

δn0 2校準(zhǔn)點(diǎn)的轉(zhuǎn)速示值誤差;3校準(zhǔn)點(diǎn)的測(cè)量平均值;0校準(zhǔn)點(diǎn)參考值。每一個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的轉(zhuǎn)速示值變動(dòng)性按照式

)

計(jì)算:()式中:

bxn 3校準(zhǔn)點(diǎn)的轉(zhuǎn)速示值變動(dòng)性;x校準(zhǔn)點(diǎn)0次測(cè)量中的最大值;n校準(zhǔn)點(diǎn)0次測(cè)量中的最小值。校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)經(jīng)校準(zhǔn)的轉(zhuǎn)速傳感器,出具校準(zhǔn)證書或校準(zhǔn)報(bào)告,內(nèi)容詳見附錄。復(fù)校時(shí)間間隔根據(jù)轉(zhuǎn)速傳感器的實(shí)際使用情況自主決定,建議復(fù)校時(shí)間間隔為1年。4附錄A磁電式轉(zhuǎn)速傳感器校準(zhǔn)記錄格式送校單位 校準(zhǔn)地點(diǎn) 制造廠 型號(hào)規(guī)格 出廠編號(hào) 校準(zhǔn)設(shè)備 證書編號(hào) 環(huán)境溫度 ℃相對(duì)濕度 計(jì)量性能參考轉(zhuǎn)速值n測(cè)量示值n示值變動(dòng)性n測(cè)量平均值n示值誤差n示值誤差測(cè)量不確定度n校準(zhǔn)員 核驗(yàn)員 校準(zhǔn)日期 5附錄B磁電式轉(zhuǎn)速傳感器校準(zhǔn)證書內(nèi)容校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書上反映,至少包括以下信息:標(biāo)題:校準(zhǔn)證書;實(shí)驗(yàn)室名稱和地址;證書的唯一性標(biāo)識(shí)如證書編號(hào)每頁(yè)及總頁(yè)數(shù)的標(biāo)識(shí);客戶的名稱和地址;被校磁電式轉(zhuǎn)速傳感器的描述和明確標(biāo)識(shí);進(jìn)行校準(zhǔn)的日期或校準(zhǔn)證書的生效日期;校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識(shí),包括名稱及代號(hào);本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明;校準(zhǔn)環(huán)境的描述;校準(zhǔn)結(jié)果及其測(cè)量不確定度的說明;校準(zhǔn)員及核驗(yàn)員的簽名;校準(zhǔn)證書批準(zhǔn)人的簽名;校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)被校對(duì)象有效的聲明;未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn),不得部分復(fù)制證書或報(bào)告的聲明。6附錄C轉(zhuǎn)速示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定測(cè)量方法 。

, ( )/ ,采用直接測(cè)量法

以轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置作為標(biāo)準(zhǔn)器

測(cè)量范圍為

0

rn測(cè)速齒輪齒數(shù)為0齒。在重復(fù)性條件下,用被校磁電式轉(zhuǎn)速傳感器傳感器前端面與齒頂間隙為1)對(duì)轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行0次測(cè)量,通過數(shù)字頻率計(jì)讀取0次測(cè)量結(jié)果的平均值作為被校轉(zhuǎn)速傳感器的測(cè)量示值,與轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置的參考轉(zhuǎn)速值進(jìn)行比較,計(jì)算被校轉(zhuǎn)速傳感器示值誤差。并依據(jù)2測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》對(duì)磁電式轉(zhuǎn)速傳感器示值誤差校準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行測(cè)量不確定度評(píng)定。測(cè)量模型以n校準(zhǔn)點(diǎn)為例分析測(cè)量不確定度,磁電式轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)速示值誤差的測(cè)量模型如公式: ( )式中:

δn0

1校準(zhǔn)點(diǎn)的轉(zhuǎn)速示值誤差;校準(zhǔn)點(diǎn)的測(cè)量平均值;0校準(zhǔn)點(diǎn)的參考轉(zhuǎn)速值。合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算公式和靈敏系數(shù)由測(cè)量模型可知,磁電式轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)速示值誤差校準(zhǔn)結(jié)果的主要不確定度來源有以下三個(gè):磁電式轉(zhuǎn)速傳感器重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度數(shù)字頻率計(jì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。其靈敏系數(shù)分別為:12=δ1?nδ3=? =測(cè)量模型公式中各不確定度不相關(guān),故合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算公式為:123輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定磁電式轉(zhuǎn)速傳感器重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量0in29采用A類評(píng)定方法,在重復(fù)性條件下,將轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置轉(zhuǎn)速示值調(diào)至0in29s= )7式中:ii次測(cè)量的測(cè)得值;0次測(cè)量所得一組測(cè)得值的算術(shù)平均值。表1重復(fù)性測(cè)量結(jié)果一覽表測(cè)量序號(hào)測(cè)量示值n平均值n標(biāo)準(zhǔn)偏差n13622230475361758590030次測(cè)量示值的算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果,轉(zhuǎn)速傳感器重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為:=s0

n數(shù)字頻率計(jì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量采用B類評(píng)定方法,數(shù)字頻率計(jì)測(cè)量轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)可以按準(zhǔn)確度等級(jí)為5級(jí)的轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x考慮,區(qū)間半寬,均勻分布=,數(shù)字頻率計(jì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為:32=an3轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量采用B類評(píng)定方法,轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置擴(kuò)展不確定度為4轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為:=3 0=輸出量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 。輸出量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量見表28表2輸出量的標(biāo)準(zhǔn)