GB∕T 33010-2016
基本信息
标准号:
GB∕T 33010-2016
中文名称:力传感器的检验
标准类别:国家标准(GB)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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相关标签:
传感器
检验
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标准简介
GB∕T 33010-2016 力传感器的检验
GB∕T33010-2016
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标准内容
ICS19.060
中华人民共和国国家标准
GB/T33010—2016
力传感器的检验
Verification of forcetransducers2016-10-13发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2017-05-01实施
2规范性引用文件
3术语和定义与符号
3.1术语和定义
3.2符号
4技术要求
4.1环境与工作条件
4.2力传感器的分级
4.3力传感器电气特性的要求
力传感器的其他要求
5检验方法
检验条件
检验用器具
力传感器在标准环境下的放置时间力传感器的连接与预热
力传感器的安装和加力条件
力传感器零点输出和零点漂移的检测5.6
力传感器重复性、直线度、滞后和长期稳定性的检测5.8
力传感器螺变和蠕变恢复的检测力传感器零点输出温度影响和额定输出温度影响的检测5.9
5.10力传感器输人电阻、输出电阻和绝缘电阻的检测力传感器安全过载力的检测
6检验证书
附录A(资料性附录)力传感器非轴向力影响的检测附录B(资料性附录)力传感器固有频率的检测GB/T33010—2016
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国试验机标准化技术委员会(SAC/TC122)归口。GB/T33010—2016
本标准起草单位:长春机械科学研究院有限公司、昆山市创新科技检测仪器有限公司、杭州市余杭区质量计量监测中心、广州大学、长春孝修计量科技有限公司、浙江蓝箭称重技术有限公司。本标准主要起草人:金宏波、陶泽成、鲁炯明、徐忠根、马孝修、罗旗贤、焦杰。1范围
力传感器的检验
本标准规定了力传感器的技术要求及检验方法GB/T33010—2016
本标准适用于应变式力传感器(以下简称力传感器)的检验。其他形式的力传感器也可参照使用。规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T2611-2007试验机通用技术要求3术语和定义与符号
术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1.1
force transducer
力传感器wwW.bzxz.Net
能感受力并将输人力转换成与其成比例的输出量(通常为电参数)的装置。3.1.2
安全过载力
overload,safe
力传感器充许施加的最大轴向力,当该力卸除后,力传感器的技术指标保持不变。3.2符号
本标准使用的符号、单位和说明见表1。表1符号、单位和说明
力传感器的变
力传感器的蠕变恢复
力传感器的额定力
力传感器的固有频率
力传感器的滞后
力传感器的直线度
检测循环的次数
旋转方位角的个数
GB/T33010—2016
%FS/10K
%FS/10K
%FS/10K
%FS/10K
%FS/10K
%FS/10K
表1(续)
力传感器的重复性
力传感器的输出灵敏度
力传感器的长期稳定性(考核时间应大于半年)温度对力传感器额定输出的影响上限温度对力传感器额定输出的影响下限温度对力传感器额定输出的影响力传感器最近一次检测时的输出灵敏度力传感器的自振周期
检测时的上限温度
检测时的下限温度
检测时的标准温度
在加荷试验开始时和结束时力传感器激励电压测量值的平均值力传感器零点输出与其满量程输出的比值(简称:力传感器的零点输出)力传感器的零点漂移
温度对力传感器零点输出的影响上限温度对力传感器零点输出的影响下限温度对力传感器零点输出的影响回程平均检测曲线与进程平均检测曲线的最大偏差进程平均检测曲线与平均端点直线的最大偏差进程检测时各检测点输出的最大极差力传感器受同心倾斜力影响时额定输出的偏差力传感器受偏心倾斜力影响时额定输出的偏差力传感器受偏心力影响时额定输出的偏差力传感器额定力时的输出读数
与T对应的力传感器在额定力下输出读数的算术平均值与TL对应的力传感器在额定力下输出读数的算术平均值与Ts对应的力传感器在额定力下输出读数的算术平均值0°方位角,第,;次测量时,力传感器在额定力下的输出读数方位角为:时,力传感器在额定力下的输出读数,该方位角分别为0°120°240°或0°90°180°.270°
施加倾角为α的同心倾斜力时,当方位角为9时力传感器的额定输出读数施加倾角为α.偏心量为e的偏心倾斜力时,当方位角为时力传感器的额定输出读数
施加偏心量为e的偏心力时,当方位角为时力传感器的额定输出读数预热完成后,力传感器的零点输出读数4
e emax
技术要求
环境与工作条件
表1(续)
与T对应的力传感器零点输出读数的算术平均值与T.对应的力传感器零点输出读数的算术平均值与T对应的力传感器零点输出读数的算术平均值GB/T33010—2016
0\方位角,第,次进程测量时,施加力为零,力传感器的输出读数30min内力传感器的零点输出读数的最大值30 min内力传感器的零点输出读数的最小值方位角为$:时,施加力为零,力传感器的输出读数,该方位角分别为0°、120%、240°或0°90°、180°270°
在下列环境与工作条件下力传感器应能正常工作:a)
环境温度为一10℃~40℃,相对湿度不大于80%:无较强磁场的环境中;
周围无腐蚀性介质。
力传感器的分级
力传感器的分级和主要技术指标见表2。表2
力传感
器级别
有稳定性指标
无稳定性指标
零点输出Z(%FS)
零点漂移Z.(%FS)
重复性R(%FS)
直线度L(%FS)
滞后H(%FS)
长期稳定性S.(%FS)
蜻变/蠕变恢复C/C.(%FS)
零点输出温度影响Z.(%FS/10K)额定输出温度影响S.(%FS/10K)力传感器的分级和主要技术指标0.01
注:NS表示传感器未进行稳定性考核。3力传感器电气特性的要求
力传感器的绝缘电阻应大于2000MQ2。0.015
GB/T33010—2016
力传感器输人电阻偏差的最大允许值为其标称值的土5%,输出电阻偏差的最大允许值为其标4.3.2
称值的土1%。
力传感器的其他要求
4.4.1力传感器的两端应配用具有合适结构和足够刚度的连接件及附件,附件不应随意更换。4.4.2力传感器及其附件的表面质量应符合GB/T2611一2007中第10章的规定。检验方法
检验条件
力传感器应在下列规定的条件下进行检验:a)
环境温度为(20士5)℃,相对湿度不大于80%;b)大气压力为90kPa~106kPa;c)
无振动、无较强磁场的环境中;d)检测过程中,环境温度的变化不超过1℃/h。5.2
检验用器具
力传感器检验用器具如下:
符合表3规定的力标准机:
指示仪表(指示仪表的相关技术指标不应超过被检力传感器相应技术指标的三分之一);b)
激励电源(激励电源输出电压的四小时稳定性不应超过被检力传感器相应技术指标的五分之一);
恒温箱(温度波动士0.5℃,温度梯度不大于2℃);万用表:
绝缘电阻测试仪;
秒表。
3力标准机准确度级别的要求
被检力传感器准确度级别
0.01/0.01NS
0.02/0.02 NS
0.03/0.03NS
0.05/0.05NS
0.1/0.1NS
0.3/0.3NS
0.5/0.5NS
3力传感器在标准环境下的放置时间5.3
力(基)标准机准确度级别
优于0.01级
不低于0.01级
不低于0.02级
不低于0.05级
不低于0.1级
力传感器应在标准的检验条件下放置足够长的时间,以保证其温度与标准的检验条件的温度相同并稳定。推荐传感器的放置时间不少于8h。4
5.4力传感器的连接与预热
GB/T33010—2016
检验前,应按照正确的接线方法将力传感器与激励及指示仪表相连,当使用外部激励电源时,应在带负载(即力传感器的输入端与激励电源连接)的状态下调节激励电源,将激励电源的输出电压调节到力传感器规定的激励电压,并通电预热。预热时间不少于0.5h。待各个部分稳定后,方可进行检测,5.5力传感器的安装和加力条件
5.5.1力传感器的两端应配用具有合适结构和足够刚度的连接件,与加力装置连接的部位均应平滑,不得有锈蚀、擦伤和杂物
5.5.2力传感器的安装应保证力传感器的主轴线与加力轴线重合5.6力传感器零点输出和零点漂移的检测5.6.1将力传感器调整至工作状态。需要时,可以重新对力传感器输入端的激励电压进行测量和调整。5.6.2记录力传感器的零点输出读数9。按式(1)计算力传感器零点输出与其满量程输出的比值Z。G
..(1)
5.6.3使用秒表观察并记录力传感器在30min内零点输出读数的最大值和最小值,按式(2)计算力传感器的零点漂移Zd。
Z-m 8mm × 100
5.7力传感器重复性、直线度、滞后和长期稳定性的检测.(2)
5.7.1将力传感器安装在力标准机上,连接力传感器和指示仪表并预热。需要时,可以重新对力传感器输人端的激励电压进行测量和调整。根据需要调整指示仪表的零点。5.7.2以力传感器的额定力预加力3次,每次至额定力后,保持额定力30s至1min。再将力卸除到零,等待30S后,再施加下一次预加力。5.7.3卸除最后一次预加力后,等待1min,根据需要可以重新对力传感器输入端的激励电压进行测量和调整。调整指示仪表的量程和零点并读取零点输出值。5.7.4在力传感器初始安装位置(0\)以进程逐级施加力,力级宜均勾分布,第一级力一般为力传感器额定力的10%,力级不应少于5级(不含零点),推荐8级,即力传感器额定力的10%、20%、30%、40%、50%.60%.80%.100%。
5.7.5以进程逐级施加力,直至力传感器的额定力。在施加到每一级力后,保持一定时间,再读取输出值。力保持时间可取5s155.30s.1min,推荐取305,取其他3个时间时,应在记录中注明保持时间5.7.6施加到力传感器的额定力后,以回程逐级卸除力,当达到每一级力后,保持一定时间,再读取输出读数。力保持时间可取5s、15s.30s、1min,推荐取30s取其他3个时间时,应在记录中注明保持时间。5.7.7将力传感器上的力卸除到零后,等待1min,读取零点输出读数。需要时,重新调整指示仪表的零点,5.7.8按5.7.5~5.7.7重复检测3次。5.7.9对于0.01级、0.02级、0.03级、0.05级力传感器,在完成以上步骤后,将力传感器相对初始位置依次旋转到120°240°的方位角位置上进行检测,若无法实现上述转角位置,允许采用下面的位置:90°180°、270°。每次转位后,应先对力传感器预加额定力一次,再将力卸除到零,等待1min。然后以进程逐级施加力,至少进行一组测量。5.7.10按式(3)~式(9)分别计算力传感器的额定输出0、重复性R、直线度L、滞后H、长期稳定性S(见图1)。
无转位检测时:
(0g—00)
·(3)
GB/T33010—2016
有转位检测时:
(Oii
注:在转位检测时,,的计算中0方位角的额定输出值应为0方位角第一个试验循环时额定最大力时的读数值。R
..·6)
.......
注:当配用的指示仪表直接以mV/V为单位时,可直接引用力传感器额定力时指示仪表的指示值作为力传感器的输出灵敏度,不必按式(8)计算。Sh
滞后40
直线度AO
零点输出品
图1检测曲线
5.8力传感器蠕变和蠕变恢复的检测校准曲线
重复性AOR
额定最大力
定输出所
.(9)
5.8.1将力传感器安装在力标准机上,连接力传感器和指示仪表并预热。需要时,可以重新对力传感6
器输人端的激励电压进行测量和调整。根据需要调整指示仪表的零点。GB/T33010—2016
5.8.2对力传感器施加3次预加力,每次至力传感器额定力,然后卸除到零。如果施加预加力对力传感器的变检测结果有影响,则不对力传感器施加预加力,并且,在检测前24h之内不应对力传感器施加任何力。
5.8.3第3次预加力卸除后,根据需要可以重新对力传感器输人端的激励电压进行测量和调整。调整指示仪表的量程和零点并读取零点输出读数。5.8.4施加完预加力后,尽快施加力传感器额定力(施加时间不应超过30s),施加到最大力后立即(建议在5s~10s内)读取力传感器的输出值,然后在30min内按一定的时间间隔(一般不应超过5min)依次读取力传感器的输出值。
5.8.5尽快卸除施加到力传感器上的力(卸除时间一般不应超过30s),卸除到零后立即(建议在5s~10s内)读取力传感器的输出值,然后在30min内按一定的时间间隔(一般不应超过5min)依次读取力传感器的输出值。
5.8.6按式(10)和式(11)分别计算力传感器的变C,和蠕变恢复C。在给出变C,时,应注明加力时间(t1一t)和第一次读数时间(t2一t1)(见图2);在给出蠕变恢复C,时,应注明卸力时间(t4一ts)和第一次读数时间(t5一t4)。Cp
正蜻变
负蠕变
说明:
ta—ti
te—ts
0.02.0g.05.00
0,—0
从零试验力到力传感器额定力的时间:三蝎变恢复
负蜻变恢复
从加到力传感器额定力到第一次读数的时间(5s~10s):观测蜻变的时间(30min);
从力卸除到零至第一次读数的时间(5s~10s);观测蠕变恢复的时间(30min);与时间t、t:、t3、t、t。相对应的力传感器的输出读数。图2力传感器的蠕变特性
(10)
.(11)
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5.9力传感器零点输出温度影响和额定输出温度影响的检测5.9.1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,并安装调整到工作状态。5.9.2对力传感器施加3次预加力,每次加力至力传感器额定力后再将力卸除到零。5.9.3卸除第3次预加力后,等待1min,根据需要可以重新对力传感器输人端的激励电压进行测量和调整。调整指示仪表的量程和零点并读取零点输出读数5.9.4对力传感器施加传感器额定力,施加到最大力后,保持30S,读取输出值。再将力卸除到零,等待1min,读取零点输出读数。需要时,可重新调整激励电压和指示仪表的零点,再读取零点输出值。重复进行3次。
5.9.5升高恒温箱的温度至检测时的上限温度40℃,在传感器的温度充分稳定后,按5.9.2~5.9.4重复检测3次。
5.9.6下降恒温箱的温度至检测时的下限温度一10℃,在传感器的温度充分稳定后,按5.9.2~5.9.4重复检测3次。
5.9.7将恒温箱的温度恢复至与实验室环境条件相同,待温度充分稳定后,按5.9.2~5.9.4重复检测3次。
5.9.8按式(12)和式(13)分别计算上限温度和下限温度时对力传感器零点输出的影响:按式(14)和式(15)计算力传感器的上限温度和下限温度时的额定输出温度影响。GaH-Dos
ZH=TH-T
(Ho)(sos)
(Om.00.)(rsos)
·(12)
(13)
·(14)
·(15)
5.9.9取ZH和Z二者的绝对值较大者作为力传感器的零点输出温度影响Z.;取S和St二者的绝对值较大者作为力传感器额定输出温度影响S.。5.9.10推荐在有条件时,对零点输出温度影响和额定输出温度影响分别进行检测。5.9.11如果升降温前后实验室环境温度不一致时,应分别用这两次结果进行计算,取其绝对值较大者作为力传感器零点输出温度影响Z.和额定输出温度影响St。5.10力传感器输入电阻、输出电阻和绝缘电阻的检测5.10.1首先确认力传感器电路的每个接头均未与外电路相接,并保持开路5.10.2用万用表接入力传感器的输入端和输出端,测量力传感器的输人电阻和输出电阻。5.10.3用绝缘电阻测试仪接力传感器的输人端的一个接头上和外壳上,测量力传感器的绝缘电阻。如果输人电路和输出电路处于隔离状态,再把绝缘电阻测试仪接人力传感器的输出端的一个接头上和8
GB/T33010—2016
外壳上,测量力传感器的绝缘电阻。若无特殊规定时,检测绝缘电阻时的电压取直流电压50V。如果取其他电压时,应在检测结果中注明检测时的电压。5.11力传感器安全过载力的检测5.11.1将力传感器安装在力标准机上,连接力传感器和指示仪表并预热。需要时,可以重新对力传感器输人端的激励电压进行测量和调整。根据需要调整指示仪表的零点。5.11.2对力传感器施加4次超过力传感器额定力8%12%的力,每次至最大力后,保持1min,再将力卸除到零。力传感器经过安全过载力检测后应保持原来的级别和技术指标不变。检验证书
如果力传感器在检验后满足本标准的要求,检验机构应签发至少包括下列内容的检验证书力传感器型号、规格:
产品编号:
准确度等级;
加力方式(拉或压);
检验日期;
检验时的温度、湿度、大气压力检验证书的有效期最长不超过一年。9
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