線加速度計(jì)檢定裝置(重力場(chǎng)法)

JJG1071—20111線加速度計(jì)檢定裝置(重力場(chǎng)法)檢定規(guī)程1范圍本規(guī)程適用于在重力場(chǎng)中基于精密分度法的線加速度計(jì)檢定裝置的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。2引用文件GJB585A慣性技術(shù)術(shù)語GJB1801—1993慣性技術(shù)測(cè)試設(shè)備主要性能試驗(yàn)方法凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本規(guī)程;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)程。3術(shù)語以下術(shù)語和定義適用于本規(guī)程:3.1線加速度計(jì)檢定裝置(重力場(chǎng)法)verificationequipmentoflinearaccelerometer在重力場(chǎng)中利用重力加速度在被檢線加速度計(jì)輸入軸方向的分量,檢定線加速度計(jì)性能參數(shù)的裝置。3.2精密分度裝置precisiondigitialdividingequipment能夠精密給出被檢加速度計(jì)輸入軸方向與重力加速度方向夾角的裝置。3.3精密分度裝置的零位zeroofprecisiondigitialdividingequipment安裝夾具上被檢加速度計(jì)安裝面的法線與精密分度裝置回轉(zhuǎn)軸線垂直,且安裝面的法線與精密分度裝置回轉(zhuǎn)軸線所確定的平面與水平面平行,同時(shí)被檢加速度計(jì)的擺軸處于同一平面上時(shí)精密分度裝置的示值。3.4夾具水平方向安裝誤差mountingerroroffixtureinhorizontaldirection當(dāng)精密分度裝置處于零位時(shí),安裝夾具上安裝被檢加速度計(jì)的安裝面與水平面,在精密分度裝置回轉(zhuǎn)軸線垂直平面上的夾角。3.5夾具垂直方向安裝誤差mountingerroroffixtureinverticaldirection當(dāng)精密分度裝置處于零位時(shí),安裝夾具上安裝被檢加速度計(jì)的安裝面與水平面,在精密分度裝置回轉(zhuǎn)軸線與重力加速度方向所確定平面上的夾角。4概述4.1組成和原理4.1.1組成線加速度計(jì)檢定裝置(重力場(chǎng)法)(以下簡(jiǎn)稱“檢定裝置”)包括精密分度裝置、電子水平儀(或光電自準(zhǔn)直儀)、安裝夾具(以下簡(jiǎn)稱“夾具”)和電氣連接裝置及電源、JJG1071—20112數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)等部分,也可包括溫度試驗(yàn)箱。其組成結(jié)構(gòu)示意如圖1所示。注:當(dāng)開展線加速度計(jì)的溫度系數(shù)檢定時(shí),必須配備溫度試驗(yàn)箱。圖1檢定裝置組成示意圖4.1.2工作原理由精密分度裝置帶動(dòng)線加速度計(jì)(以下簡(jiǎn)稱“加速度計(jì)”)在與重力加速度垂直的方向轉(zhuǎn)動(dòng),利用重力加速度在加速度計(jì)輸入軸上的分量輸入,對(duì)加速度計(jì)進(jìn)行檢定或校準(zhǔn),其原理如圖2所示。4.2用途檢定裝置主要用于對(duì)加速度計(jì)的模型方程系數(shù)(包括零偏、標(biāo)度因數(shù)等)的檢定或校準(zhǔn),當(dāng)檢定裝置包含溫度試驗(yàn)箱時(shí),也可以進(jìn)行加速度計(jì)溫度系數(shù)的校準(zhǔn)。圖2加速度計(jì)重力場(chǎng)法檢定原理圖5計(jì)量性能要求根據(jù)檢定裝置準(zhǔn)確度等級(jí)不同,主要性能應(yīng)滿足表1要求。JJG1071—20113表1檢定裝置主要性能要求檢定裝置準(zhǔn)確度等級(jí)1等2等3等4等5等6等精密分度裝置擴(kuò)展不確定度(k=2)(g)1.0×10-64.8×10-61.0×10-54.8×10-51.0×10-44.8×10-4(″)0.21.02.0102060夾具水平方向安裝誤差(″)±1±5±10±20±20±60夾具垂直方向安裝誤差(″)±5±10±20±30±30±606通用技術(shù)要求6.1外觀及附件要求6.1.1檢定裝置應(yīng)具有銘牌,標(biāo)明裝置的名稱、型號(hào)、規(guī)格、出廠編號(hào)、制造廠家或研制單位等。6.1.2檢定裝置的被檢產(chǎn)品安裝面(夾具表面)不應(yīng)有毛刺和明顯劃傷,不應(yīng)有腐蝕或碰傷。6.1.3檢定裝置應(yīng)配套齊全,連接可靠,應(yīng)備有使用和維護(hù)說明書以及保證其正確使用的信息、通用標(biāo)志等。6.2其他技術(shù)要求6.2.1檢定裝置配套使用的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)其準(zhǔn)確度等級(jí)進(jìn)行選擇,如數(shù)字電壓表、數(shù)據(jù)采集卡的選擇應(yīng)滿足該檢定裝置準(zhǔn)確度等級(jí)要求。6.2.2檢定裝置配套使用的電子水平儀(或光電自準(zhǔn)直儀)應(yīng)滿足裝置開展檢定工作的要求。6.2.3當(dāng)檢定裝置包含溫度試驗(yàn)箱時(shí),應(yīng)有校準(zhǔn)證書或檢定證書。注:溫度試驗(yàn)箱應(yīng)該先由相關(guān)計(jì)量部門校準(zhǔn)或檢定,本規(guī)程不檢定該項(xiàng)目,其校準(zhǔn)結(jié)果或檢定結(jié)果應(yīng)滿足用戶的使用要求。6.2.4檢定裝置的生產(chǎn)廠家或研制單位應(yīng)給出其最大使用功率、安全電流等要求,還應(yīng)根據(jù)檢定裝置準(zhǔn)確度等級(jí)給出安裝要求。6.2.5根據(jù)檢定裝置的準(zhǔn)確度等級(jí)還應(yīng)有相應(yīng)的隔振以及傾斜角變化等要求。7計(jì)量器具控制計(jì)量器具控制包括:首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。7.1檢定條件7.1.1檢定環(huán)境條件檢定前應(yīng)檢查檢定裝置的安裝基礎(chǔ),檢查結(jié)果應(yīng)滿足生產(chǎn)廠家給出的裝置使用要求。其他環(huán)境條件及其要求如下:a)環(huán)境溫度:20℃±2℃,每小時(shí)變化不大于0.5℃;b)相對(duì)濕度:20%~80%。7.1.2檢定用儀器的技術(shù)要求檢定用儀器的技術(shù)要求如表2所示。JJG1071—20114表2檢定用儀器、設(shè)備及指標(biāo)要求序號(hào)被檢項(xiàng)目和輔助用具檢定用儀器、設(shè)備及指標(biāo)名稱測(cè)量范圍技術(shù)指標(biāo)1外觀、附件及工作正常性 2精密分度裝置10″及以上正多面棱體0°~+360°12或24面4等5″17或23面1″23面3等0.5″23面0.1″23面2等10″及以上光電自準(zhǔn)直儀-1′~+1′分度值:≤1″示值誤差:±1″5″-100″~+100″1″-100″~+100″分度值:≤0.5″示值誤差:±0.5″0.5″-20″~+20″分度值:≤0.02″示值誤差:±0.2″0.1″-5″~+5″分度值:≤0.01″示值誤差:±0.05″3夾具水平方向安裝誤差?yuàn)A具垂直方向安裝誤差電子水平儀-0.5°~+0.5°示值誤差:Ⅰ擋:±2″Ⅱ擋:±1″光電自準(zhǔn)直儀-20″~+20″分度值:≤0.02″示值誤差:±0.2″4輔助用具平面鏡1級(jí)硅油盤反射角≤1″五棱鏡轉(zhuǎn)向角≤1″7.2檢定項(xiàng)目檢定項(xiàng)目見表3。表3檢定項(xiàng)目表序號(hào)檢定項(xiàng)目首次檢定后續(xù)檢定使用中檢查1外觀、附件及工作正常性+++2精密分度裝置角位置定位誤差++-角位置定位重復(fù)性++-角位置定位分辨力++-主軸回轉(zhuǎn)誤差++-3夾具水平方向安裝誤差+++4夾具垂直方向安裝誤差++-注:表中“+”表示應(yīng)檢定的項(xiàng)目;“-”表示可不檢定的項(xiàng)目。JJG1071—201157.3檢定方法7.3.1外觀、附件及工作正常性檢查7.3.1.1外觀、附件目力觀察。7.3.1.2工作正常性操作實(shí)驗(yàn)。外觀、附件及工作正常性檢查應(yīng)滿足6的要求。7.3.2精密分度裝置檢定7.3.2.1角位置定位誤差(分度誤差)a)直接檢定法3等及其以下等級(jí)的檢定裝置用直接檢定法,方法如下:按圖3所示方法安裝,將棱體安裝在主軸的旋轉(zhuǎn)中心,將光電自準(zhǔn)直儀安裝在良好的隔振基礎(chǔ)上,使光電自準(zhǔn)直儀的光軸線垂直于棱體工作面。啟動(dòng)檢定裝置,從零位開始,記錄光電自準(zhǔn)直儀和檢定裝置的讀數(shù),按棱體面數(shù)規(guī)定的角度間隔轉(zhuǎn)動(dòng),正反方向各測(cè)量一周,對(duì)棱體偏差修正之后,分別求得每個(gè)測(cè)回的誤差值。檢定原始記錄格式見附錄D,檢定實(shí)例見附錄B。圖3角位置定位誤差檢定示意圖1—正多面棱體;2—光電自準(zhǔn)直儀取各檢定點(diǎn)角位置定位誤差的最大值和最小值之差作為角位置定位誤差。b)排列互比法2等及其以上檢定裝置用排列互比法檢定,以2等23面棱體為例(其他棱體類似),檢定方法如下:按圖3所示方法安裝,精密分度裝置起始位置位于0°位置,將棱體固定在精密分度裝置主軸上,并調(diào)整棱體回轉(zhuǎn)軸線與精密分度裝置回轉(zhuǎn)軸同心。將光電自準(zhǔn)直儀放在基座上,調(diào)整光電自準(zhǔn)直儀,使光軸大致通過棱體工作面中心,并對(duì)準(zhǔn)棱體0°工作面(光電自準(zhǔn)直儀對(duì)準(zhǔn)棱體0°工作面為光電自準(zhǔn)直儀的起始位置),讀取精密分度裝置的讀數(shù)記為α1,1。控制精密分度裝置旋轉(zhuǎn),使棱體第2工作面對(duì)準(zhǔn)光電自準(zhǔn)直儀起始位置,讀取精密分度裝置的讀數(shù)記為α1,2。依次轉(zhuǎn)動(dòng)精密分度裝置,使棱體第3,4,…,23工作面對(duì)準(zhǔn)光電自準(zhǔn)直儀起始位置,讀取精密分度裝置的讀數(shù)分別記為α1,3,α1,4,…,α1,23,最后回到棱體第一工作面,回零差應(yīng)不大于0.10″。JJG1071—20116第2測(cè)回檢定時(shí),精密分度裝置仍位于0°位置,棱體的第2工作面對(duì)準(zhǔn)光電自準(zhǔn)直儀,讀取精密分度裝置的讀數(shù)記為α2,1?？刂凭芊侄妊b置旋轉(zhuǎn),使棱體第3工作面對(duì)準(zhǔn)光電自準(zhǔn)直儀起始位置,讀取精密分度裝置的讀數(shù)記為α2,2。依次轉(zhuǎn)動(dòng)精密分度裝置,使棱體第4,5,…,23,1工作面對(duì)準(zhǔn)光電自準(zhǔn)直儀起始位置,讀取精密分度裝置的讀數(shù)分別記為α2,3,α2,4,…,α2,23。最后回到棱體第一工作面,回零差應(yīng)不大于0.10″。同理,以棱體第3面,第4面,……,第23面為起始位置,重復(fù)上述檢定,分別得到第3測(cè)回,第4測(cè)回,……,第23測(cè)回的讀數(shù)值。將上述23個(gè)測(cè)回的讀數(shù)值記入表4中,就可以求出精密分度裝置的角位置定位誤差。表4中豎行和按式(1)計(jì)算:式中:j———j=1,2,…,n,n為精密分度裝置位置,這里n=23。表4中精密分度裝置零起定位誤差按式(2)計(jì)算:(2)Δ=(Δβj)max-(Δβj)min(3)式中:(Δβj)max———精密分度裝置零起定位誤差最大值;(Δβj)min———精密分度裝置零起定位誤差最小值。表4排列互比法檢定記錄表棱體位置精密分度裝置位置及檢定讀數(shù)123…21222311α1,1α1,2α1,3…α1,21α1,22α1,2322α2,1α2,2α2,3…α2,21α2,22α2,2333α3,1α3,2α3,3…α3,21α3,22α3,2344α4,1α4,2α4,3…α4,21α4,22α4,23?2121α21,1α21,2α21,3…α21,21α21,22α21,232222α22,1α22,2α22,3…α22,21α22,22α22,232323α23,1α23,2α23,3…α23,21α23,22α23,23豎行和βjβ1β2β3…β21β22β23精密分度裝置零起定位誤差ΔβjΔβ1Δβ2Δβ3…精密分度裝置定位誤差Δ-(Δβj)minJJG1071—20117取各檢定點(diǎn)誤差的最大值和最小值之差作為角位置定位誤差。7.3.2.2角位置定位重復(fù)性同7.3.2.1。角位置定位重復(fù)性檢定時(shí),測(cè)量間隔應(yīng)不少于12個(gè)位置(整圓周均勻分布),下面以12面棱體為例(其他棱體類似),檢定方法如下:精密分度裝置起始位置位于0°位置,用光電自準(zhǔn)直儀對(duì)準(zhǔn)棱體0°工作面,并進(jìn)行3次讀數(shù),取3次讀數(shù)的算術(shù)平均值記為α0。再將精密分度裝置按角度增加方向轉(zhuǎn)動(dòng)30°,取光電自準(zhǔn)直儀3次對(duì)準(zhǔn)讀數(shù)的算術(shù)平均值記為α30。依次以30°間隔進(jìn)行檢定,分別求出α60,α90,…,α330。最后回到棱體0°位置,完成第一周的檢定。按上述相同的方法進(jìn)行第二周檢定,分別求出α′0,α′30,…,α′330。按式(4)、式(5)分別計(jì)算第一周和第二周檢定時(shí)精密分度裝置各相鄰分度間隔的測(cè)量值。第一周:…y(4)α30-α0=c0,30ü?α60-α30=c30,60?α90-α60=c60,90…y(4) ?α300-α270=c270 ?α0-α330=c330,0t?α330α0-α330=c330,0t?第二周:α′30-α′0=c′0,30ü? ?yα′60-α′30=c′30,60?α90-α′60=c′60,90y ?α′300-α′270=c′270,300?α′330-α′300=c′300,330?α′0α′330=c′330,0按式(6)計(jì)算式(4)和式(5)中各對(duì)應(yīng)測(cè)量值之差。c0,30-c′0,30=ν1ü?c30,60-c′30,60=ν2??…?c330,0-c′330,0=ν12?…?c330,0-c′330,0=ν12JJG1071—20118精密分度裝置的角位置定位重復(fù)性按式(7)計(jì)算:(7)式中:Sn———精密分度裝置的角位置定位重復(fù)性;n—ν的個(gè)數(shù),本例n=12。檢定實(shí)例見附錄C。7.3.2.3角位置定位分辨力精密分度裝置直接用多齒盤的檢定裝置,此項(xiàng)可以不檢定。利用光電自準(zhǔn)直儀法檢定,檢定方法如下:按圖3所示方法安裝,將正多面棱體(以下簡(jiǎn)稱棱體)安裝到精密分度裝置主軸端,將光電自準(zhǔn)直儀按圖3所示位置與精密分度裝置同基礎(chǔ)安裝。轉(zhuǎn)動(dòng)精密分度裝置主軸使光電準(zhǔn)直儀在工作范圍內(nèi),用光電自準(zhǔn)直儀對(duì)準(zhǔn)棱體任意工作面并讀數(shù),微調(diào)精密分度裝置使其發(fā)生一個(gè)讀數(shù)變化,用光電自準(zhǔn)直儀再次對(duì)準(zhǔn)并讀數(shù),兩次讀數(shù)差記為Δθ1。再次微調(diào)精密分度裝置使其發(fā)生一個(gè)讀數(shù)變化,同時(shí)用光電自準(zhǔn)直儀瞄準(zhǔn)并讀數(shù),得到Δθ2。重復(fù)上述操作,得到Δθ3、Δθ4、Δθ5。檢定原始記錄格式見附錄D,取5次結(jié)果的平均值作為裝置的角位置定位分辨力。7.3.2.4主軸回轉(zhuǎn)誤差(傾角回轉(zhuǎn)誤差)按圖4所示方法安裝,將平面反射鏡(以下簡(jiǎn)稱“平面鏡”)安裝在回轉(zhuǎn)軸系的回轉(zhuǎn)中心線的垂直位置,光電自準(zhǔn)直儀照準(zhǔn)平面反射鏡中心位置。啟動(dòng)檢定裝置,旋轉(zhuǎn)被測(cè)軸,調(diào)整平面鏡,使平面鏡與主軸回轉(zhuǎn)中心線垂直度小于旋轉(zhuǎn)90°,重復(fù)X方向檢定過程,記錄被測(cè)軸在各相應(yīng)角位置上光電自準(zhǔn)直儀的讀數(shù)Wyi,檢定原始記錄格式見附錄D。圖4光電自準(zhǔn)直原理檢定主軸回轉(zhuǎn)誤差示意圖1—平面鏡;2—光電自準(zhǔn)直儀測(cè)量值Wxi、Wyi是被測(cè)軸角位置θi的周期函數(shù)。將其展開成傅氏級(jí)數(shù),扣除自準(zhǔn)直儀零位和平面鏡與主軸不垂直度引起的零次和一次諧波分量,得到主軸回轉(zhuǎn)誤差的兩個(gè)垂直分量ΔWxi、ΔWyi,合成得ΔWi。JJG1071—20119具體按以下步驟進(jìn)行:a)傅氏級(jí)數(shù)展開按式(8)進(jìn)行傅氏級(jí)數(shù)展開:式中:Wxi—x向雙軸光電準(zhǔn)直儀的測(cè)量值;ax0—x向雙軸光電準(zhǔn)直儀的測(cè)量值的傅氏級(jí)數(shù)展開式零次項(xiàng)諧波系數(shù);ax1,bx1—x向雙軸光電準(zhǔn)直儀的測(cè)量值的傅氏級(jí)數(shù)展開式一次項(xiàng)諧波系數(shù);kk=1,2,3,…,n,為諧波次數(shù);axk,bxk—x向雙軸光電準(zhǔn)直儀的測(cè)量值的傅氏級(jí)數(shù)展開式k次項(xiàng)諧波系數(shù)。按式(9)進(jìn)行傅氏級(jí)數(shù)展開:式中:Wyi—y向雙軸光電準(zhǔn)直儀的測(cè)量值;ay0—y向雙軸光電準(zhǔn)直儀的測(cè)量值的傅氏級(jí)數(shù)展開式零次項(xiàng)諧波系數(shù);ay1,by1—y向雙軸光電準(zhǔn)直儀的測(cè)量值的傅氏級(jí)數(shù)展開式一次項(xiàng)諧波系數(shù);ayk,byk—y向雙軸光電準(zhǔn)直儀的測(cè)量值的傅氏級(jí)數(shù)展開式k次項(xiàng)諧波系數(shù)。 x向零次項(xiàng)諧波系數(shù)ax0按式(10)計(jì)算:ax0=(10)x向一次項(xiàng)諧波系數(shù)ax1按式(11)計(jì)算:ax1=Wxicosθi(11)x向一次項(xiàng)諧波系數(shù)bx1按式(12)計(jì)算:1=Wxisinθi(12)y向零次項(xiàng)諧波系數(shù)ay0按式(13)計(jì)算:ay0=(13)y向一次項(xiàng)諧波系數(shù)ay1按式(14)計(jì)算:ay1=Wyicosθi(14)y向一次項(xiàng)諧波系數(shù)by1按式(15)計(jì)算:by1=Wyisinθi(15)b)扣除安裝誤差,從傅氏級(jí)數(shù)中扣除自準(zhǔn)直儀零位和平面鏡與主軸不垂直度引起的零次和一次諧波分量,得主軸回轉(zhuǎn)誤差的兩個(gè)垂直分量ΔWxi、ΔWyi。主軸回轉(zhuǎn)誤差的兩個(gè)垂直分量ΔWxi、ΔWyi按式(16)、式(17)計(jì)算。10式中:ΔWxi———主軸回轉(zhuǎn)誤差在x方向的垂直分量。式中:ΔWyi———主軸回轉(zhuǎn)誤差在y方向的垂直分量。c)主軸回轉(zhuǎn)誤差計(jì)算主軸回轉(zhuǎn)誤差按式(18)計(jì)算。ΔWi=(18)取ΔWi中絕對(duì)值最大值為主軸回轉(zhuǎn)誤差。7.3.2.5精密分度裝置的擴(kuò)展不確定度a)精密分度裝置的不確定度分量1)角位置定位誤差引入的不確定度分量u1角位置定位誤差為Δ(θ),按B類評(píng)定,假設(shè)均勻分布,則:(19)2)角位置定位重復(fù)性引入的不確定度分量u2角位置定位重復(fù)性為Sn,則:u2=Sn(20)3)角位置定位分辨力引入的不確定度分量u3角位置定位分辨力為d,其不確定度分量等于極限值為a=0.5d的矩形分布的不確定度分量,則:(21)4)主軸回轉(zhuǎn)誤差引入的不確定度分量u4主軸回轉(zhuǎn)誤差為ΔW,按B類評(píng)定,假設(shè)均勻分布,則:(22)b)精密分度裝置的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度精密分度裝置的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc按式(23)計(jì)算:uc=u12+u22+u32+u42(23)c)精密分度裝置的擴(kuò)展不確定度精密分度裝置的擴(kuò)展不確定度U按式(24)計(jì)算:U=k·uc(k=2)(24)精密分度裝置的擴(kuò)展不確定度應(yīng)滿足表1的要求。7.3.3夾具水平方向安裝誤差的檢定a)電子水平儀法JJG1071—201111夾具水平方向安裝誤差大于1″的檢定裝置用電子水平儀法,方法如下:在檢定之前,應(yīng)對(duì)電子水平儀零位進(jìn)行校準(zhǔn)?？刂茩z定裝置帶動(dòng)夾具旋轉(zhuǎn)到90°0′0″,將電子水平儀沿著與精密分度裝置軸向成90°方向放置于夾具上,如圖5所示,記錄電子水平儀讀數(shù),并利用±(?1+A?÷·Δ轉(zhuǎn)換成角度值,其中A為電子水平儀讀數(shù),Δ為電子水平儀相應(yīng)量程擋的分辨力值。再將電子水平儀調(diào)轉(zhuǎn)180°放置于夾具上(與前相同的位置),并記錄電子水平儀讀數(shù),檢定原始記錄格式見附錄D。重復(fù)上述過程3次,分別計(jì)算兩個(gè)方向各3次電子水平儀讀數(shù)的算術(shù)平均值,取這兩個(gè)算術(shù)平均值之差的一半作為夾具水平方向安裝誤差。圖5夾具安裝誤差(電子水平儀法)檢定示意圖1—夾具;2—電子水平儀b)光電自準(zhǔn)直儀法夾具水平方向安裝誤差小于等于1″的檢定裝置用光電自準(zhǔn)直儀法,方法如下:按圖6所示,先在裝五棱鏡位置(或附近)安裝硅油盤,調(diào)整光電自準(zhǔn)直儀處于水平,然后取下硅油盤。再按圖6所示方法安裝并固定好五棱鏡和平面鏡,微調(diào)光電自準(zhǔn)直儀,使光電自準(zhǔn)直儀對(duì)準(zhǔn)平面鏡?？刂茩z定裝置帶動(dòng)平面鏡旋轉(zhuǎn)到90°0′0″,讀取光電自準(zhǔn)直儀讀數(shù),檢定原始記錄格式見附錄D,重復(fù)以上步驟3次,計(jì)算裝置在90°0′0″時(shí)3次讀數(shù)算術(shù)平均值。轉(zhuǎn)動(dòng)檢定裝置到270°0′0″,讀取光電自準(zhǔn)直儀讀數(shù),重復(fù)以上步驟3次,計(jì)算裝置在270°0′0″時(shí)3次讀數(shù)算術(shù)平均值。取兩位置讀數(shù)平均值中最大值作為夾具水平方向安裝誤差。圖6夾具安裝誤差(光電自準(zhǔn)直儀法)檢定示意圖1—夾具;2—平面鏡;3—光電自準(zhǔn)直儀;4—五棱鏡JJG1071—201112檢定結(jié)果應(yīng)滿足表1的要求。7.3.4夾具垂直方向安裝誤差控制檢定裝置帶動(dòng)夾具旋轉(zhuǎn)到90°0′0″,將電子水平儀沿著精密分度裝置軸向放置于夾具上,如圖7所示。圖7夾具垂直方向安裝誤差檢定示意圖1—夾具;2—電子水平儀記錄電子水平儀讀數(shù),檢定原始記錄格式見附錄D。再將電子水平儀調(diào)轉(zhuǎn)180°放置于夾具上(與前相同的位置),并記錄電子水平儀讀數(shù)。重復(fù)上述過程3次,分別求得正向3次電子水平儀讀數(shù)的算術(shù)平均值和反向3次電子水平儀讀數(shù)的算術(shù)平均值,取這兩個(gè)算術(shù)平均值之差的一半作為夾具垂直方向安裝誤差。檢定結(jié)果應(yīng)滿足表1的要求。7.4檢定結(jié)果的處理首次檢定時(shí),按照檢定裝置生產(chǎn)廠家或研制單位給定的等級(jí)進(jìn)行檢定;后續(xù)檢定時(shí),按照前一次給定的等級(jí)進(jìn)行檢定。經(jīng)檢定符合本規(guī)程對(duì)應(yīng)等級(jí)要求的檢定裝置發(fā)給檢定證書或加蓋檢定合格印,并注明準(zhǔn)確度等級(jí),檢定證書內(nèi)頁格式見附錄E;經(jīng)檢定不符合本規(guī)程對(duì)應(yīng)等級(jí)要求的發(fā)給檢定結(jié)果通知書,并應(yīng)注明不合格項(xiàng),檢定結(jié)果通知書內(nèi)頁格式見附錄F。后續(xù)檢定或使用中檢查的檢定裝置,如檢定不合格的,在征得送檢單位同意后,也可根據(jù)檢定結(jié)果降等級(jí)使用。7.5檢定周期檢定裝置的檢定周期為1年。13附錄A測(cè)量不確定度評(píng)定實(shí)例本實(shí)例以4等檢定裝置的技術(shù)指標(biāo)為例。A.1檢定裝置加速度的測(cè)量不確定度u(a)根據(jù)檢定裝置的工作原理,裝置產(chǎn)生的加速度的數(shù)學(xué)模型為:a=g·sin(Θ)·cos(Φ)(A.1)式中:Θ———加速度計(jì)的輸入軸與水平面的夾角;從式(A.1)可以看出影響加速度測(cè)量不確定度的分量有:重力加速度的測(cè)量不確定度、夾具垂直方向安裝誤差的測(cè)量不確定度和被檢加速度計(jì)的輸入軸與水平面夾角的測(cè)量不確定度。夾具垂直方向安裝誤差Φ:即夾具垂直方向安裝誤差θ90。加速度計(jì)的輸入軸與水平面夾角Θ包括:精密分度裝置的定位誤差θ、夾具水平方向安裝誤差θ0。通過對(duì)檢定裝置的檢定,4等檢定裝置檢定結(jié)果為:角位置定位誤差θ:1″角位置定位重復(fù)性Sn:0.06″角位置定位分辨力:0.18″,(取半個(gè)字)主軸回轉(zhuǎn)誤差為:0.62″夾具水平方向安裝誤差θ0:1″夾具垂直方向安裝誤差θ90:20″A.2重力加速度的測(cè)量不確定度u(g)重力加速度可通過專業(yè)部門測(cè)量,目前技術(shù)水平,其測(cè)量精度達(dá)到10-8m/s2量級(jí),相對(duì)技術(shù)指標(biāo)可忽略。A.3夾具垂直方向安裝誤差Φ的測(cè)量不確定度u(Φ)夾具垂直方向安裝誤差:Φ=θ90=20″,按B類評(píng)定,假設(shè)三角分布,則:=8.16″(A.2)A.4加速度計(jì)的輸入軸與水平面夾角Θ的測(cè)量不確定度u(Θ)測(cè)量不確定度分量包括:角位置定位誤差、夾具水平方向安裝誤差、角位置定位重復(fù)性三部分。A.4.1精密分度裝置定位角的測(cè)量不確定度u(θ)角位置定位誤差:Δ(θ)=1″,按B類評(píng)定,假設(shè)均勻分布,則:=0.58″(A.3)14A.4.2夾具水平方向安裝誤差θ0的測(cè)量不確定度u(θ0)夾具水平方向安裝誤差:Δ(θ0)=1″,按B類評(píng)定,假設(shè)均勻分布,則:=0.58″(A.4)A.4.3加速度計(jì)的輸入軸與水平面夾角Θ的測(cè)量不確定度u(Θ)各測(cè)量不確定度分量相互獨(dú)立,則:A.5檢定裝置加速度各參數(shù)的傳遞系數(shù)重力加速度的傳遞系數(shù):u(Θ)=u2(θ)+u2(θ0)+S=A.5檢定裝置加速度各參數(shù)的傳遞系數(shù)重力加速度的傳遞系數(shù):=cos·sin(A.6)精密分度裝置回轉(zhuǎn)軸與水平面夾角的傳遞系數(shù):=-g·sin·sin(A.7)加速度計(jì)的輸入軸與水平面夾角的傳遞系數(shù):=g·cos·cos(A.8)A.6檢定裝置加速度的測(cè)量不確定度u(a)=[c(g)·u(g)]2+[c(Φ)·u(Φ)]2+[c(Θ)·u(Θ)]2=[cos(Φ)·sin(Θ)·u(g)]2+[g·sin(Φ)·sin(Θ)·u(Φ)]2+[g·cos(Φ)·cos(Θ)·u(Θ)]2(A.9)考慮到u(g)很小,sin(Φ)·u(Φ)也很小,cos(Φ)≈1。則(A.9)式可簡(jiǎn)化為:u(a)=g·cos(Θ)·u(Θ)=4.0×10-6·cos(Θ)·g(A.10)當(dāng)Θ=0°(或180°),即a=0g時(shí):u(a0g)=4.0×10-6g(A.11)當(dāng)Θ=90°(或270°),即a=±1g時(shí):A.7檢定裝置的擴(kuò)展不確定度檢定裝置擴(kuò)展不確定度:u(a±1g)=A.7檢定裝置的擴(kuò)展不確定度檢定裝置擴(kuò)展不確定度:U=k·u(a)(A.13)=8.0×10-6·cos(Θ)·g,(k=2)(A.14)因?yàn)棣?0°~360°,所以=8.0×10-6·cos(Θ)·g,(k=2)(A.14)U=8.0×10-6g(k=2)JJG1071—201115附錄B角位置定位誤差直接檢定法計(jì)算實(shí)例表B.1角位置定位誤差直接檢定法計(jì)算精密分度裝置位置(°)棱體位置(面)讀數(shù)(″)相對(duì)零位的差值(″)棱體偏差(″)精密分度裝置角位置定位誤差(″)正向反向正向反向正向反向010.360.100.000.000.000.000.0015.6521720.460.540.100.440.000.100.4431.3043531.111.000.750.90-0.100.851.0046.9565241.161.000.800.90-0.301.101.2062.6087051.631.511.271.41-0.401.671.8178.2608761.701.541.341.44-0.401.741.8493.9130471.751.521.391.42-0.401.791.82109.5652281.881.641.521.54-0.101.621.64125.2173991.931.611.571.510.201.371.31140.86957101.571.111.211.01-0.301.511.31156.52174112.151.671.791.570.201.591.37172.17391121.671.111.311.01-0.401.711.41187.82609132.381.822.021.720.201.821.52203.47826142.542.052.181.950.102.081.85219.13043152.682.102.322.000.102.221.90234.78261162.251.691.891.59-0.202.091.79250.43478172.141.581.781.48-0.101.881.58266.08696182.081.551.721.450.101.621.35281.73913191.431.021.070.920.100.970.82297.39130200.830.460.470.360.100.370.26313.04348210.14-0.23-0.22-0.33-0.20-0.02-0.13328.69565220.430.010.07-0.090.20-0.13-0.29344.34783230.27-0.14-0.09-0.24-0.200.11-0.04角位置定位誤差Δ:Δ=(Δαj)max-(Δαj)min=2.22-(-0.29)=2.51″16附錄C角位置定位重復(fù)性檢定計(jì)算實(shí)例表C.1角位置定位重復(fù)性檢定計(jì)算精密分度裝置位置(°)第一周(″)第二周(″)ν(″)c-c′讀數(shù)平均值α相鄰角測(cè)量值c