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JJF 1371-2012

基本信息

标准号: JJF 1371-2012

中文名称:加速度型滚动轴承振动测量仪校准规范

标准类别:国家计量标准(JJ)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 加速度 滚动轴承 振动 测量仪 校准 规范

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JJF 1371-2012 加速度型滚动轴承振动测量仪校准规范 JJF1371-2012 标准压缩包解压密码:www.bzxz.net

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标准内容

中华人民共和国国家计量技术规范JJF1371—2012
加速度型滚动轴承振动测量仪校准规范Calibration Specification for Vibrometer (Acceleration)of RollingBearings
2012-12-12发布
2013-03-12实施
国家质量监督检验检疫总局发布JIF1371—2012
加速度型滚动轴承
振动测量仪校准规范
CalibrationSpecificationfor
Vibrometer(Acceleration)of Rolling BearingsJJF1371—2012
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:湖北省计量测试技术研究院宁波市计量测试研究院
参加起草单位:宁波易荣机电科技有限公司上海斐赛轴承科技有限公司
浙江大学分析测试中心
本规范委托全国振动冲击转速计量技术委员会负责解释本规范主要起草人:
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于明(湖北省计量测试技术研究院)李张标(宁波市计量测试研究院)参加起草人:
楼望建(宁波易荣机电科技有限公司)赵联春(上海斐赛轴承科技有限公司)陈锋(浙江大学分析测试中心)陈炎明(湖北省计量测试技术研究院)引言
2引用文件
3术语·
3.1轴承振动+
3.2轴承振动(加速度)幅值
3.3振动比较法校准
3.4振动Z值
5计量特性
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5.1轴承芯轴(选定的)的径向跳动5.2轴向推力器各触点的压力
5.3旋转主轴转速
5.4振动测量系统的计量特性
6校准条件
6.1环境条件
6.2校推用仪器
7校准项目和校准方法
校准项目·
7.2校准方法
校准结果表达·
9复校准时间间隔
附录A
轴承振动测量仪加速度参考灵敏度值校准结果的不确定度评定示例附录B
校准用加速度计套筒图
校准证书内页格式
附录C
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JF1071《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001《通用计量术语及定义》、JF1059《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本校准规范制定工作的基础性系列规范。
本校准规范为首次制定。
1范围
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加速度型滚动轴承振动测量仪校准规范本规范适用于加速度型滚动轴承振动测量仪的校准。2
引用文件
本规范引用了下列文件:
JJG233-2008压电加速度计
JJG676—2000工作测振仪
JF11852007速度型滚动轴承振动测量仪校准规范GB/T24610.1—2009滚动轴承振动测量方法第1部分:基础JB/T5314—2002滚动轴承振动(加速度)测量方法JB/T7047一2006滚动轴承深沟球滚动轴承振动(加速度)技术条件凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范,凡是不注日期的引用文件其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3术语
3.1轴承振动bearingvibration
轴承在旋转过程中,除轴承零件间的一些固有的、由功能所要求的运动以外的其他一切具有周期变化特性的运动。本规范中所测量的轴承振动是指:轴承内圈端面紧靠心轴轴肩,并以某一恒定的转速旋转,外圈不转并承受一定的轴向和径向载荷时,其滚道中心的截面与外圈外圆柱面相交处的轴承外圈的径向振动。3.2轴承振动(加速度)幅值acceleration of bearingvibration被测量轴承安装在轴承振动测量仪的芯轴上,轴承随着芯轴转动时产生的振动即为轴承振动。用加速度传感器在轴承外圈测量得到的加速度值即为轴承振动(加速度)幅值。
3.3振动比较法校准vibrationcalibrationby comparison将被校加速度计与参考加速度计背靠背刚性连接;对此施加相同的振动激励,在同一测量点同时得到各自测量系统的测量值,求其测量误差即为该校谁的比较结果。3.4振动Z值amplitudeZof vibration轴承振动测量仪电箱上显示的轴承振动加速度幅值用Z(dB)表示,它与振动加速度幅值(m/s)有确定的换算关系。注:其计算如公式(2)所示。
4概述
加速度型轴承振动测量仪是测量滚动轴承振动加速度值的专用检测仪器,由加速度1
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计及安装套筒、轴承振动测量仪电箱(以上两部分简称振动测量系统)、轴承驱动装置、轴承安装芯轴和轴向、径向推力器等部件组成。测量时由驱动装置提供稳定、可靠的轴承振动激励,即对转速、芯轴跳动、轴向推力器压力差等都有一定的约束条件。振动测量系统用于测量滚动轴承的振动加速度值(m/s),经过测量仪的电路转换得到振动Z值(dB)其测量原理如图1所示。5计量特性
5.1轴承芯轴(选定的)的径向跳动芯轴与轴承内圈配合处径向跳动不超过土5μm。5.2轴向推力器各触点的压力
各触点的压力差不超过20%。
5.3旋转主轴转速
转速误差不超过额定转速的士2%。5.4振动测量系统的计量特性
振动测量系统加速度参考灵敏度值或参考校准值(系数)。5.4.1
振动Z值(dB):可按高、中、低三个量程显示均方根值5.4.3
振动测量系统加速度幅值非线性度:不超过10%。5.4.4
滤波器带宽:50Hz~10kHz
振动测量系统系统噪声:应小于被校最低振动测量值6dB。6校准条件
6.1环境条件
温度:(10~35)℃:
相对湿度:<85%:
电源:(380±38)V,(220±22)V,(50±1)Hz周围无明显振动、无强磁场、无腐蚀性介质。6.2校准用仪器(见表1)
表1校准用仪器一览表
仪器名称
千分表
测力计
非接触式转速表
校准套筒
标准振动测量单元(见图1)
正弦振动比较法校准装置(见图2)测量范围
(0~1)mm
0.4mm(厚)
(100~1000)
技术指标
端部有孔
(见附录B)
测量不确定度
不大于3%,=2
不大于2%,起—3
7校准项目和校准方法
校准项目(见表2)
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表2校准项目
校准项目
轴承芯轴的径向跳动
轴向推力器的各触点压力差
旋转主轴转速
振动测量系统加速度参考灵敏度值或参考校准值(系数)振动Z值(dB)
振动测量系统加速度幅值非线性度滤波器带宽
振动测量系统系统噪声
校准方法
加速度型轴承振动测量仪的校推项目及方法分为以下四个部分:7.2.1驱动装置及轴承安装芯轴的径向跳动的校准将千分表通过磁性座固定在轴承振动测量仪的基座上,然后将千分表的测量头垂直接触到轴承安装芯轴和轴肩端面圆上(轴承安装芯轴固定在轴承振动测量仪上)。使芯轴转动,芯轴转动一周时千分表测出的最大位移之差为芯轴的径向跳动。测量结果应满足5.1的要求。
7.2.2轴向推力器压力差的校准
a)首先将轴承振动测量仪轴向加载按规定调整到位,任意选定三个负荷柱中的一个,将塞尺插人负荷柱与被测轴承外圈之间。测力计的吊耳勾住塞尺,并沿着轴承的切线方向轻轻外拉,当拉动塞尺时读出测力计的均匀拉力读数,然后依次测量另外两个负荷柱的拉力读数。将所得读数代人公式(1):Fmx-Famln×100%
式中:
Fmx三个负荷柱中最大的拉力值,NFmin一三个负荷柱中最小的拉力值,N;Fe—三个负荷柱中的平均拉力值,N;ep——加载器的压力差。
得到一组读数的压力差值。
b)将负荷柱或被测轴承外圈旋转约120°和240°,按照上一条的方法再读出两组拉力读数,并代人公式(1)计算。三组测量结果均应满足5.2的要求。注:径向或其他加载器压力差的校准可参照轴向的方法。3
7.2.3旋转主轴转速的校准
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启动轴承振动测量仪,用非接触式转速表从轴承安装芯轴上测量该仪器的转速,连续测量3次,取其平均值为被校轴承振动测量仪的转速,测量结果应满足5.3的要求7.2.4振动测量系统的校准
a)采用振动测量系统的轴承振动比较法校准。原理见图1。b)采用加速度计和轴承测量仪电箱的正弦振动比较法校准。原理见图2。注:推荐使用7.2.4a)的校准方法,如振动测量系统的加速度计套简结构特殊,不能使用该条,可使用7.2.4b)的校难方法。7.2.4.1振动测量系统的轴承振动比较法振动校准校准原理见图1.
轴承抵动测量仪电箱
数字电压表
被校传感器
校准用加速
度计套简
驱动装置
适调放大器
动态分析仪
标准传感器输出
轴向推力器
推力头
图1轴承振动比较法校准原理图
a)被校加速度计的安装
标准摄动测量单元
将被校加速度计与参考加速度计背靠背刚性地连接在校准用加速度计套筒(见附录B)中,分别引出各自的测量电缆到轴承振动测量仪和适调放大器,调整好套筒的弹簧压力和测量触头的灵活度,并将校准套筒安装到原安装套简位置上,调整到合适的高度,按产品说明书要求调节测量触头的接触压力。b)相关技术要求
振动测量部分加速度计的输出电缆及各部件应配套完好。加速度计及校准套筒调整装置的基座应稳定工作正常用于校准的设备应接地良好。
e)校准过程
根据产品需要选择校准轴承和配套芯轴(作好标记)。安装好校准轴承和芯轴,启动轴承测量仪机械驱动装置,使校准轴承产生振动并激振加速度计套筒下面的测量触头。在一定的转速和测试载荷下,测量加速度计与轴承外圈为非刚性连接,选取轴承外图外圆柱面圆周方向大致等距的三点进行测试,分别从被校和标准仪器上读出振动加速4
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度幅值,计算得出三点振动加速度幅值的算术平均值,根据标准仪器的振动幅值调整测量仪的灵敏度设置或校准值,使被校振动加速度幅值的平均值与标准振动值一致。该灵敏度值即为被校测量仪的参考灵敏度或参考校准值(系数),在该参考灵敏度下读出的振动加速度幅值即为该校准轴承的振动Z值(dB)。如果轴承需要两面测试,则取二面中(三点平均值)较高值为该轴承在该频带下的振动(加速度)幅值。
注:校准轴承是通过选定的、振动量较为稳定的轴承。d)标准振动Z值的换算
标准振动加速度值可按公式(2)换算成振动Z值。Z=20lgar
式中:
Z—振动z值,dB
ao——基准值,ao=0.01m/s;
ar标准加速度幅值,m/s
7.2.4.2振动测量系统的正弦比较法振动校准(2)
如果被校振动测量系统不能按上面的轴承振动比较法进行振动校准,则可按照本方法进行校准(见图2)。
振动测量仪电箱
被校加速度计
标准加速度计
激励器
适调仪
功率放大器
图2正弦振动比较法校准原理图
数字电压表
动态分析仪(选用)
失真度仪(选用)
振动控制器
a)将被校加速度计与参考加速度计背靠背连接安装在标准激励器上(如图2所示),由激励器产生参考频率为160Hz、振幅为10m/s2(rms)的正弦振动,调节测量仪灵敏度设置或校准值,使测量仪上显示振动幅值为60dB。此时灵敏度设置显示的即为被校测量仪的参考灵敏度或参考校准值(系数)。b)在50Hz~10kHz频率范围内按照倍频程选出7~9个频率值:激励器产生恒5
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定的振动加速度幅值为10m/s(rms)时,分别测出轴承振动测量系统相应的振动加速度值a,并将代人公式(3):er=20lg
式中:
-第个频率点加速度幅值,m/s\QbZxz.net
参考频率点加速度幅值,m/s:
et——第个频率点与参考点加速度幅值的相对偏差。加速度幅值的最大相对偏差应符合图3中仪器滤波特性曲线中的阴影部分。3dB最大容许
2dB推荐指标
0.64owoul.2/ow
无ow=低截止频率
0.80/HIGH JHIGH
FmGH=高载止频率
图3滤波器特性曲线
c)选取参考频率为160Hz,激励器产生的振动加速度幅值在(0.2~20)m/s(rms)范围内,均匀地选出710个振幅值to,同时测出被校轴承振动测量系统的各个加速度值工,代人公式(4)计算幅值非线性度:,=o(a,+az,)
(i=1,2,**.n)
式中:
8——幅值非线性度,%;
一0中幅值最大值,m/s
-()
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取8.中的最大值作为幅值非线性度应不超过10%或不超过士1dB。测量结果应满足5.4的要求。
d)在激励器输出为零时,测出被校轴承振动测量系统显示的加速度值,该加速度值即为被校轴承振动测量系统的本底噪声。测量结果应小于被校最低振动测量值6dB的要求。测量结果应满足5.4的要求。8校准结果表达
8.1校准证书封面上应包括以下信息:a)标题“校准证书”;
b)进行校准的地点(如果不在实验室内进行校准):c)证书的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识;d)送校单位的名称和地址:
e)被校对象的描述和明确标识;校准环境的描述;
g)校准证书签发人的签名、职务或等效标识,以及签发日期:h)未经实验室书面批准,不得部分复制证书的声明。8.2校准证书内页上应根据校准情况反映:a)驱动装置和轴承安装心轴的径向跳动:b)轴向加载器压力的偏差;
c)轴承振动测量仪主轴转速的校准结果d)被校振动测量系统的加速度参考灵敏度值或参考校准值(系数):e)校准轴承的振动Z值;
D被校振动测量系统的滤波器特性:g)被校振动测量系统的幅值线性度;h)被校振动测量系统的系统噪声:i)校准结果及不确定度的说明。9复校准时间间隔
建议复校时间间隔为1年,用户可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。振动测量仪系统发生重大故障,经修理后,应重新校准。7
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