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GB/T 5170.21-2023

基本信息

标准号: GB/T 5170.21-2023

中文名称:环境试验设备检验方法 第21部分:振动(随机)试验用液压式振动系统

标准类别:国家标准(GB)

英文名称:Inspection methods for environmental testing equipments—Part 21:Hydraulic vibrating type system for vibration(random) test

标准状态:现行

发布日期:2023-09-07

实施日期:2024-03-01

出版语种:简体中文

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相关标签: 环境 试验设备 检验 方法 振动 随机 试验 液压式 系统

标准分类号

标准ICS号:试验>>19.040环境试验

中标分类号:综合>>基础标准>>A21环境条件与通用试验方法

关联标准

替代情况:替代GB/T 5170.21-2008

出版信息

出版社:中国标准出版社

页数:24页

标准价格:43.0

相关单位信息

起草人:陈东、郑术力、丁翔、刘展、沈晓媛、卢滔、汪卫华、李盛峰、刘放飞、朱纯超、徐忠根、张越

起草单位:广州赛宝计量检测中心服务有限公司、厦门赛宝工业技术研究院有限公司、广东中创智腾技术服务有限公司、西安从吾电子科技有限公司、江苏瑞蓝自动化设备集团有限公司、广东莱伯通试验设备有限公司、工业和信息化部电子第五研究所、广州大学、北京中元环试机电设备技术有限公司

归口单位:全国电工电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会(SAC/TC 8)

提出单位:全国电工电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会(SAC/TC 8)

发布部门:国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会

标准简介

本文件规定了振动(随机)试验用液压式振动系统的特性要求、测量仪器、测量不确定度、检验负载、检验条件、检验方法、检验结果、检验周期等内容。 本文件适用于GB/T 2423.56和GB/T 2424.25振动试验用液压式振动系统的检验。 本文件也适用于类似试验设备的检验。


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标准内容

ICS19.040
cCS A 21
中华人民共和国国家标准
GB/T 5170.21—2023
代替GB/T5170.21—2008
环境试验设备检验方法
第21部分:振动
随机)试验用液压式振动系统
Inspection methods for environmental testing equipments-Part 21 : Hydraulicvibrating type system for vibration(random) test2023-09-07发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-04-01实施
规范性引用文件
术语和定义
检验项目
测量仪器
横向振动测量仪器
随机加速度均方根值测量仪器
随机加速度谱密度测量仪器
检验条件
环境条件
外观和安全条件
检验用负载
加速度计的安装
检验方法
外观和工作环境条件的检查
安装负载
安装传感器
横向振动比
加速度均方根值误差
加速度均方根值示值误差
加速度均方根值带内外比值
加速度均方根值均匀性
加速度谱密度示值误差
加速度控制精度容差
加速度均方根值控制精度
加速度功率谱密度控制精度
7.8额定参数检验
最大加速度均方根值的检验
最大随机推力的检验
最大负载的检验
测量不确定度
GB/T5170.21—2023
GB/T5170.21—2023
检验报告
10检验周期·
附录A(资料性)
基本参数允许误差
附录B(资料性)检验中测量不确定度的描述B.1测量扩展不确定度(U)的计算B.2整个加速度范围内的加速度测量扩展不确定度参考文献
GB/T5170.21—2023
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是GB/T5170的第21部分。GB/T5170已经发布了以下部分:GB/T5170.1一2016电工电子产品环境试验设备检验方法第1部分:总则;GB/T5170.2一2017环境试验设备检验方法第2部分:温度试验设备;GB/T5170.5一2016电工电子产品环境试验设备检验方法第5部分:湿热试验设备;—GB/T5170.8—2017
环境试验设备检验方法第8部分:盐雾试验设备;—GB/T5170.9—2017环境试验设备检验方法第9部分:太阳辐射试验设备;—GB/T5170.10—2017
GB/T5170.11—2017
GB/T5170.13—2018
系统;
GB/T5170.14—2023
系统;
GB/T5170.15—2018
系统;
GB/T5170.16—2018
环境试验设备检验方法第10部分:高低温低气压试验设备;环境试验设备检验方法
环境试验设备检验方法
环境试验设备检验方法
第11部分:腐蚀气体试验设备;第13部分:振动(正弦)试验用机械式振动第14部分:振动(正弦)试验用电动式振动环境试验设备检验方法第15部分:振动(正弦)试验用液压式振动环境试验设备检验方法第16部分:稳态加速度试验用离心机:电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法低温/低气压/湿热GB/T5170.17—2005
综合顺序试验设备;
GB/T5170.18—2022
环境试验设备检验方法第18部分:温度/湿度组合循环试验设备;GB/T5170.19—20183
环境试验设备检验方法第19部分:温度、振动(正弦)综合试验设备;
GB/T5170.20—2022环境试验设备检验方法第20部分:水试验设备;GB/T5170.21一2023环境试验设备检验方法第21部分:振动(随机)试验用液压式振动系统。
本文件代替GB/T5170.21一2008《电工电子产品环境试验设备基本参数检验方法振动(随机)试验用液压振动台》,与GB/T5170.21一2008相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:为了便于使用,重复列出了GB/T5170.1中的某些术语和定义(见3.2);一更改了检验项目,根据GB/T2423.56试验要求及附录“标准试验谱”相关标准,删除了振动控制仪的检验内容,将振动控制仪与振动台组成振动系统进行检验;增加振动系统加速度均方根值均匀度的检验项目(见第4章,2008年版的第4章):一更改了检验方法中的振动系统谱型(见第7章,2008年版的第8章);一为了便于使用,列出了具体检验时的环境条件(见6.1);根据GB/T5170.1的要求,增加了“检验报告应至少包括以下信息”(见第9章)。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国电工电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会(SAC/TC8)提出并归口。本文件起草单位:广州赛宝计量检测中心服务有限公司、厦门赛宝工业技术研究院有限公司、广东中创智腾技术服务有限公司、西安从吾电子科技有限公司、江苏瑞蓝自动化设备集团有限公司、广东莱Ⅲ
GB/T5170.21—2023
伯通试验设备有限公司、工业和信息化部电子第五研究所、广州大学、北京中元环试机电设备技术有限公司。
本文件主要起草人:陈东、郑术力、丁翔、刘展、沈晓媛、卢滔、汪卫华、李盛峰、刘放飞、朱纯超、徐忠根、张越。
本文件于2008年首次发布,本次为第一次修订。引言
GB/T5170.21—2023
GB/T5170《环境试验设备检验方法》主要适用于GB/T2423《环境试验第2部分:试验方法》部分标准所用试验设备和类似试验方法标准所用试验设备的检验,目的是确认试验设备是否符合试验方法的要求。GB/T5170拟由以下部分组成、第1部分:总则。目的在于规定环境试验设备检验的通用术语、检验条件、检验周期等通用要求。
第2部分:温度试验设备。目的在于规定温度(含低温、高温和温度变化)试验设备的检验方法及相关要求。
第5部分:湿热试验设备。目的在于规定湿热试验设备的检验方法及相关要求。一第8部分:盐雾试验设备。目的在于规定盐雾试验设备的检验方法及相关要求。第9部分:太阳辐射试验设备。目的在于规定太阳辐射试验设备的检验方法及相关要求。第10部分:高低温低气压试验设备。目的在于规定高低温低气压(含低气压、低温低气压和高温低气压)试验设备的检验方法及相关要求第11部分:腐蚀气体试验设备。目的在于规定腐蚀气体试验设备的检验方法及相关要求。第13部分:振动(正弦)试验用机械式振动系统。目的在于规定振动(正弦)试验用机械式振动系统的检验方法及相关要求。
一第14部分:振动(正弦)试验用电动式振动系统。目的在于规定振动(正弦)试验用电动振动台的检验方法及相关要求。
第15部分:振动(正弦)试验用液压式振动系统。目的在于规定振动(正弦)试验用液压式振动系统的检验方法及相关要求。
第16部分:稳态加速度试验用离心机。目的在于规定稳态加速度试验用离心机的检验方法及相关要求。
第17部分:低温/低气压/湿热综合顺序试验设备。目的在于规定低温/低气压/湿热综合顺序试验设备的检验方法及相关要求。一第18部分:温度/湿度组合循环试验设备。目的在于规定温度/湿度组合循环试验设备的检验方法及相关要求。
一第19部分:温度、振动(正弦)综合试验设备。目的在于规定温度、振动(正弦)综合试验设备的检验方法及相关要求。
一第20部分:水试验设备。目的在于规定水试验设备的检验方法及相关要求。第21部分:振动(随机)试验用液压式振动系统。目的在于规定振动(随机)试验用液压振动台的检验方法及相关要求。
一第22部分:声振试验用混响场试验设备。目的在于规定声振试验用混响场试验设备检验的项目、条件、矩阵、方法、结果的处理和时间间隔。本文件给出的检验方法主要用于GB/T2423.56和GB/T2424.25振动试验用液压振动系统的检验。振动(随机)试验用液压式振动系统是用来产生振动(随机)激励的一套环境试验设备,用于对试件进行预先规定条件的振动(随机)试验,其检验方法是质量表征的基本手段,可靠一致的检验方法是检验数据可比性的保证。根据GB/T2423.56试验要求,文件对振动(随机)试验用液压式振动系统的检验方法做了规定。
1范围
GB/T5170.21—2023
环境试验设备检验方法第21部分:振动(随机)试验用液压式振动系统本文件规定了振动(随机)试验用液压式振动系统(以下简称“振动系统”)的特性要求、测量仪器、测量不确定度、检验负载、检验条件、检验方法、检验结果、检验周期等内容。本文件适用于GB/T2423.56和GB/T2424.25振动试验用液压式振动系统的检验。本文件也适用于类似试验设备的检验2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注甘期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T5170.1电工电子产品环境试验设备检验方法第1部分:总则JJF1059.1测量不确定度评定与表示3术语和定义
GB/T5170.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件3.1
台面振动幅值均匀度
amplitudeuniformtyforvibrationtable振动系统台面任意一点振动幅值(加速度、速度或位移)和参考点振动幅值(加速度、速度或位移)相对偏差的最大绝对值。
横向振动比transversevibrationratio振动系统或冲击台沿垂直于工作轴方向运动的加速度均方根值(功率谱密度值)与工作轴方向的加速度均方根值(功率谱密度值)的最大比值。L来源:GB/T5170.1一2016,3.3.21,有修改3.3
直rootmean square acceleration;GRMS加速度均方根值
在频率下限f,与频率上限f2区间内,加速度的平方的平均值的平方根值。一般通过加速度谱密度曲线的面积的开平方根求解
accelerationspectraldensity;ASD加速度谱密度
当在带宽趋于零和平均时间趋于无穷的极限状态下,各单位带宽上通过中心频率窄带滤波器的加速度信号均方值。用于表征随机信号中各个频率分量所包含的加速度均方值在频域上的分布情况。注:单位为m2/s\或(m/s\)2/Hz。1
GB/T5170.212023
功率谱密度
powerspectraldensity;PsD
当在带宽趋于零和平均时间趋于无穷的极限状态下,单位时间单位带宽内的功率。用于表征随机信号的各个频率分量所包含的功率在频域上的分布情况,平稳随机过程的功率谱密度是其自相关函数的傅里叶变换
注:单位为g2/Hz。
检验项目
振动系统的检验项目见表1。
表1检验项目
检验项目
横向振动比
加速度均方根值示值误差
加速度均方根值带内外比值
加速度均方根值均勾度
加速度谱密度示值误差
加速度控制精度容差
额定参数
注:检验项目根据GB/T2423.56、GB/T2424.25或有关标准、合同、用户的具体要求选择。检验项目的允许误差参考附录A。
测量仪器
横向振动测量仪器
采用由正立方体将3个加速度计组成一个两两正交的三轴向加速度计,带积分和滤波网络的放大器,动态信号分析仪组成的振动测量系统,振动测量系统的扩展不确定度优于3%(包含因子k=2)。5.2免费标准下载网bzxz
随机加速度均方根值测量仪器
采用由加速度计(包括三轴向加速度计),带积分和滤波网络的放大器,动态信号分析仪组成的加速度均方根值测量系统,加速度均方根值测量系统的扩展不确定度优于3%(k三2)。5.3
随机加速度谱密度测量仪器
采用由加速度计(包括三轴向加速度计),带积分和滤波网络的放大器,动态信号分析仪组成的加速度谱密度测量系统,加速度谱密度测量系统的扩展不确定度优于3%(k=2)。2
6检验条件
6.1环境条件
检验时的环境条件为:
环境温度为(15~35)℃,相对湿度不大于80%:b)
电源电压的变化应在额定电压的士10%范围内;振动系统应保持清洁,周围无腐蚀性气体、液体;c)
振动系统在检验时的其他条件应符合GB/T5170.1的规定。外观和安全条件
振动系统的外观和安全条件应符合GB/T5170.1的规定。6.3
3检验用负载
GB/T5170.21—2023
检验用负载应是由金属材料制成外形对称的刚体。负载的表面与振动系统的表面的平面度应优于0.1mm,表面粗糙度Ra应优于5.0um。负载与台面牢固连接,固定点均匀分布且不少于4个。6.4加速度计的安装
加速度计应牢固地固定在台面中心及离台面中心最远的4个安装点上。7
检验方法
外观和工作环境条件的检查
对振动系统的工作环境条件和外观进行检查。2安装负载
根据检验要求选择空载或安装检验用负载7.3安装传感器
振动系统按规定准备完毕,按第6章的要求,在振动系统台面或负载上安装加速度计,并连接好测量系统。
7.4横向振动比
振动系统空载,将三轴向加速度计牢固地连接在振动系统台面中心,加速度计(含适调放大器)连接多通道动态信号分析仪。振动系统按图1谱型设置,一般谱型的拐点f,和上限频率f分别取80H2和上限频率(上限频率大于200Hz的取200Hz),如果振动系统的工作频率上限达不到200Hz,f3、f可根据振动系统的产品技术指标调整,并均衡控制。在同次测量中,采用动态信号分析仪依次测量三个方向的振动加速度均方根值,按公式(1)计算出横向振动比,并通过分析仪的传递函数功能计算出水平两个方向的加速度谱密度与垂直方向的加速度谱密度的比值,取平直段的最大值。ar(t)
T=max,
×100%=max
Va(t)+as(t)
....(1)
GB/T5170.21—2023
式中:
振动系统台面随机加速度均方根值横向振动比:一t时刻垂直于主振方向平面内的随机加速度均方根值,单位为米每二次方秒(m/s2);a(t)、a(t)—t时刻垂直于主振方向平面内两个正交的横向随机加速度均方根值,单位为米每二次方秒(m/s2);
主振方向的随机加速度均方根值,单位为米每二次方秒(m/s2)。SAST
6dB/o0
-6dB/oct
注:fs和f4分别取80Hz和上限频率(上限频率大于200Hz的取200Hz)。图1随机加速度均方根值检定谱型7.5加速度均方根值误差
7.5.1加速度均方根值示值误差
振动系统空载,振动系统控制加速度计与检验用加速度计肩并肩安装,并牢固地连接在振动试验系统台面中心,加速度计(含适调放大器)连接多通道动态信号分析仪。振动系统按图1谱型设置,一般谱型的拐点f:和上限频率f4分别取80Hz和上限频率(上限频率大于200Hz的取200Hz),如果振动系统的工作频率上限达不到200Hz,f:、f可根据振动系统的产品技术指标调整,并均衡控制。采用动态信号分析仪测量加速度功率谱密度S(f),幅值采用线性坐标,采用基带分析,使用海宁窗函数,平均次数100以上,分析上限频率放置在200Hz,测量2Hz~上限频率(上限频率大于200Hz的取200Hz)内的加速度均方根值,重复20次,计算其平均值A:。同时读取振动控制器的均方根值示值20次,计算其示值平均值Ab,按公式(2)计算示值误差。aa
式中:
aA——-振动系统随机加速度均方根值示值误差;A,-一动态信号分析仪示值平均值,单位为米每二次方秒(m/s\)Ab-一振动系统示值平均值,单位为米每二次方秒(m/s\)。7.5.2加速度均方根值带内外比值.(2)
振动系统空载,按7.5.1方法安装加速度计及连接测量仪器,设置振动系统谱型。将动态信号分析仪上限频率放置在1kHz,经100次以上平均,达到均衡后,分别测量2Hz~上限频率(上限频率大于200Hz的取200Hz)内的加速度均方根值和上限频率(上限频率大于200Hz的取200Hz)~1kHz内的带外加速度均方根值,按公式(3)计算频带外加速度均方根值与频带内加速度均方根值之比。重复10次计算其平均值。
式中:
R一一频带外加速度均方根值与频带内加速度均方根值之比;GB/T5170.21—2023
..(3)
Ay——频带为上限频率~1kHz的加速度均方根值,单位为米每二次方秒(m/s);A:频带为2Hz~上限频率的加速度均方根值,单位为米每二次方秒(m/s2)。7.5.3加速度均方根值均匀性
振动系统空载,将不少于5个加速度计均匀分布,其中5个加速度计应牢固连接在振动试验系统台面中心及离台面中心最远的4个安装点上,加速度计(含适调放大器)连接多通道动态信号分析仪。振动系统设置图1谱型,并均衡控制。在同次测量中,采用动态信号分析仪依次测得各个位置的振动加速度均方根值,并按公式(4)计算出均匀度。N
式中:
×100%
振动系统台面加速度均方根值均匀度;—一同次测量中,中心点的加速度均方根值,单位为米每二次方秒(m/s2);....4)
I△Amx|同次测量中,各点与中心点总均方根值的最大偏差,单位为米每二次方秒(m/s)。7.6加速度谱密度示值误差
振动系统空载,将加速度计牢固地连接在振动系统台面中心,加速度计(含适调放大器)连接多通道动态信号分析仪。振动系统设置图1谱型,并均衡控制。采用动态信号分析仪测量振动系统台面的加速度功率谱密度。动态信号分析仪设置海宁窗函数,幅值采用线性坐标,取平均次数100次,在谱型的平直段任取3个频率值,测量各频率处的加速度功率谱密度值,重复10次,计算其平均值SASp同时记录振动系统谱密度示值的平均值SAsD,按公式(5)计算加速度功率谱密度示值误差。S'AsD-SASD
式中:
ASD——振动系统随机加速度功率谱密度示值误差,%;SASD一一各频率处的加速度功率谱密度平均值,单位为二次方米每三次方秒(m2/s\)SAsD-振动系统谱密度示值的平均值,单位为二次方米每三次方秒(m2/s\)。7.7加速度控制精度容差
7.7.1加速度均方根值控制精度
.(5)
振动系统空载,将加速度计牢固地连接在振动系统台面中心,加速度计(含适调放大器)连接多通道动态信号分析仪。振动系统设置图1谱型,并均衡控制。用动态信号分析仪测量加速度均方根值,每次测量取10个读数,每隔2min测量一次,共测5次。分别计算每次测量的平均值。按公式(6)分别计算每次加速度均方根值的控制精度。式中:
CA=20lg
CA一振动系统加速度均方根值控制精度,单位为分贝(dB);(6)
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