本标准规定了采用光切割法进行冲击一次校准的技术要求和测试方法。本标准适用于压电式、压阻式、应变式和电容式振动与冲击传感器。 GB/T 13823.13-1995 振动与冲击传感器的校准方法 光切割法冲击校准(一次校准) GB/T13823.13-1995 标准下载解压密码：www.bzxz.net

中华人民共和国国家标准
振动与冲击传感器的校准方法
光切割法冲击校准（一次校准）Methods for calibratian of vibration and shock pick-upsPrimary shock calibration hy light cuttingGB/T13823.13-1995
本标准等效采用ISO）53472：1993《振动与冲出传感器的校准方法光切割法冲击次校准》：主题内容与适用范围
本标准规定了采用光切割法进行冲击一次校准的技术要求和测试方法。本标准适用于压电式、阻式、应变式和电容式振动与冲击传感器。2
引用标准
GB/T2298机械振动与冲击术语
GB/T13823.1振动与冲击传感器的校准方法基本概念3技术要求wwW.bzxz.Net
3.1环境条件
室温：20±5℃，
3.2校准范围
3.2.1冲击脉冲持续时问:0.1~10ms。3.2.2冲击加速度幅值：102~105m/s。3.2.3不确定度：优于读数的3%。3.3仪器与设备
3.3.1冲击装置
如下图所示，钢球和砧子碰撞时应保证同心，对心准直的最大允许偏心距离为士0.2tmm，砧了在游止时由支撑物撑起，在钢球碰撞后立即脱开，由转动而引起的速度损失应小了0.2%、国家技术监督局1995-04-02批准1996-02-01实施
垂碰掸后
站运动方向
3.3.2测速装置
落球捕捉器
静止的边缘
GB/T 13823.13-1995
光切割边缘
那速度计
冲击机图
触发光电传感器
测速光电传感器
加速度计输出
二平行光束要聚焦良好，或用激光光束。光束间推荐距离为25mm，距离误差应小于0.05%，静让时砧子的切割光线与第个光电检测器的距离（，）测量精度优于土1%，光电脉冲上升时间约为0.01ms，时问的测量精度优于读数的土0.01%。3.3.3信号适调仪
频率范围：0.3Hz～100kHz;
幅值线性度：小于0.5%。
3.3.4低通滤波器
尽量避免使用低通滤波器，如果必须使用，上限频率（3dB)应高于10/T（T是冲击脉冲持续时问）；下限频率（—3dB)应低于0.008/T3.3.5加速度-时间记录仪
时间范围：1 μs～~20 ms；
电压范围：0～50V；
时间测量精度：优于读数的士1%；电压测量精度：优于读数的士1%。3.3.6其他要求
加速度传感器和信号适调仪应配套：起校准，其灵敏度年稳旋度优于0.2%；a
加速度传感器应是结构牢固，基座应变灵敏度小于0.002m·s\2/uE；横向灵敏度比小于2%；
安装谐振频率应高于20/T（其中T是脉冲持续时间）。4校准方法
4.1方法原理
校准系统是出冲击装置、测速装置、信号适调仪、低通滤波器、加速度-时问记录仪等组成。被校加速度传感器装在砧子上，砧子由支承器支撑。校准时，钢球出一定高度自由落下撞击在装有传感器的砧了上，使之获得一波形近似半正弦波的冲击加速度，其冲出持续时间决定于缓冲垫的材料和591
GB/T 13823. 13--1995
厚度。撞击后子和传感器获得速度增量，并按式(1)计算：(d_)2gd
式中：△v--速度增量,m/s；
d2—两个光电检测器之间的距离，m；通过两个光电检波器的时间.s；g
一当地重力加速度（取4位有效数字），n/s；d-静山时砧子的切割光线与第一个光电检测器之间的距离，m冲击灵敏度S由式（2)计算：
式中:S
一被校传感器的冲击灵敏度；
A-—被校传感器输出波形包络面积；△—测速装置测出的加速度增值。4.2推荐的脉冲持续时间和加速度值4.2.1使用下列加速度值：
1X 10°,2X10°,5X10° m/s*;
1×10°,2×103,5×103m/s2;
1X101,2X10,5X10*m/s2,1X105m/s.4.2.2使用下列脉冲持续时间：
0.1,0.2,0.5,1,2,5,10 ms。
4.3校准程序
4.3.1检查测速系统，理论计算钢球末速度，按式(3)计算： √2gh
式中：—-钢球米速度,m/s;
h 降落高度,m;
一当地重力加速度（取4位有效数宇），m/s。由测速装置测得的速度与理论计算速度之间的差异应小于士0.1%。(1)
（3）
4.3.2通过正确选择砧子、钢球、降落高度、缓冲垫材料及厚度进行冲出校准，获得所需要的冲击加速度幅值和持续时间。
4.3.3由加速度-时间记录仪记录被校传感器的输出波形，用数字式或模拟式积分求得波形包络面积，由测速装置测出砧子的速度增量，则可计算出被校传感器的冲击灵敏度。5结果处理
测试结果应给出某个加速度值下的冲击灵敏度，著进行了某范围（102～105㎡/s）内多个（个？个，含最大和最小加速度）不同加速度值下的冲击校准，则应给出该范围灵敏度的幅值线性度或幅值线性曲线。
5.1某个加速度值下的冲击灵度，按公式2)计算。当给出校准结果报告时，校准的总不确定度和对应的置信水平应按附录A（补充件)给出的厅法计算。
应该采用95%的置信水平。
5.2零漂的处理
如何处理零漂，应该把冲击前的零点与冲击后的零点连成-条直线来作为加速度参考的基线，关于不确定度的计算
总的不确楚度的计算
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附录A
不确定度的计算
(补充件）
规定置信度（C1.三95%）应由式（A1)计算Xgs ± Vx?+ x
随机不确定度；
中:X,—
X。—-系统不确定度。
按规定信度下的随机不确定度X(95）出式（A2)计等：Xr(95）=±
式tp; e,er?,*--en
e?+e+r++e
n(n 1)
各单次测量值与算术平均值的偏差；测量次数：
t-——规定置信度和测量次数的学生分布。系统误卷首先应该被消除或修正。剩余的不确定度X(95应由式（A3)决定：X(95)
中：K一2.0（取95%的置信度）；essh
一给定校准脉冲时间、加速度和放大器增益下的冲击灵敏度的绝对误差，V/m·s2）。A2冲击灵敏度相对误差的计算
对应于某-校推脉冲时间、加速度和放大器增益下，冲击灵度相对误差出式（A4)合成：()\+(e
ts =± a）
)”+（学)\+（等)\+(等）
武巾：S与幅值有关的冲出灵敏度；d-\—测速光电检波器之间的距离，m；td
-测速光电捡波器之间距离的绝对误差，mt——一估子通过两个光电检波器的时间，$，\.—测速光电检波器的时问测量误差，s;S- -正弦校准系数,V/(m·s-2),es
......( A4 )
一正弦校准灵敏度绝对误差（应注明参考频率、幅值利放大器增益）.V/（m·\）；T\---由加速度-时间记录仪测量得到的脉冲持续时间，s；测量脉冲持续时问的绝对误差，s；e
t ruax
由加速度-时间记录仪测得的最大加速度值，m/s\；测量最大加速度的误差，m/s\；加速度-时间记录仪的线性误差，表达为与最佳拟合线的百分偏差。A3整个校准范围的冲击校准系数es.购的总绝对误差的计算根据A2计算的冲击校准系数的绝对误差，对某一参号的冲击及其设备有效。对于整个校准范围，596
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，\)为单位、整个范围的不确定度由式（A)计行：冲卡校准系数的总绝对误差es是以V/(m·ses.h.t =士
+(100）
式t：Ssh
冲击校准系数；
（100)
冲击校准系数的绝对误差.V/(m·s2)；l
参考放大器的频率线性偏差，以参考校准系数的百分数表尔示；参考加速度计的频率线性偏差，以参考校准系数的百分数表示；参考放大器的幅值线性偏差，以参考校准系数的百分数表示；Laa
参考加速度计的幅值线性偏差，以参考校准系数的百分数表示：Ia -
IA-—-参考放大器增益不稳定性误差和源阻抗的误差以参考校摊系数的白分数表示：1、-—一参考加速度计的不稳定性误差，以参考校准系数的百分数表示；A
R一·…-对应于不同的放大器量程时，参考放大器量程的跟踪误差，以参考校准系数的百分数表汞；
由于环境影响引起的参考放大器的误养，以参考校准系数的百分数表东：由于环境影响引起的参考加速度计的误差，以参考校准系数的百分数表示，该误差包插F
横向炭敏度、应变效应、温度、失真度等；低通滤波器频率的线性偏差，以参考校准系数的百分数表示：Ln
1。—低通滤波器幅值线性度，以参考校准系数的百分数装示；I.—-低通滤波器增益的不稳定度，以参考校准系数的百分数表示；E.-由于环境影响引起低通滤波器的误差，以百分数表示；EM——由于环境影响引起加速度-时闻记录仪的误差。附加说明：
本标准由国家技术监督局提出。本标准由全国机械振动与冲击标准化技术委员会归口，本标准由中国计量科学研究院，航天工业总公司102所负责起草。本标准主要起草人徐殷、徐建良、林建、陈道南。
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