JJG(交通) 156-2020 振弦式應變測量系統(tǒng)檢定規(guī)程

JJG(交通)156—2020Ⅰ引言 2術語和定義 4計量性能要求 5通用技術要求 6計量器具控制 附錄A振弦式應變測量系統(tǒng)檢定記錄表格式 附錄B振弦式應變測量系統(tǒng)檢定證書內頁格式 附錄C振弦式應變測量系統(tǒng)檢定結果通知書內頁格式 ⅡJJG(交通)156—20201振弦式應變測量系統(tǒng)檢定規(guī)程本規(guī)程適用于振弦式應變測量系統(tǒng)的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。2術語和定義下列術語和定義適用于本規(guī)程。利用振弦的固有頻率變化來感測應變量的振弦式傳感器。振弦式應變測量系統(tǒng)(簡稱測量系統(tǒng))是用于結構物應變測量的設備。測量系統(tǒng)主要由振弦式應變計、連接電纜以及檢測設備組成。振弦式應變計包括安裝支座、振弦夾頭、振弦、激勵線圈、感應線圈(單線圈式振弦式應變計的感應線圈和激勵線圈是同一個線圈)、溫度傳感器、外殼、傳輸模塊等,檢測設備包括通信模塊、時基與控制模塊、激勵信號產生模塊、檢測模塊和計算顯示存儲模塊等,檢測設備的檢測模塊具有單個檢測通道或多個檢測通道。測量系統(tǒng)示意見圖1。圖1測量系統(tǒng)示意圖a—振弦式應變計;2—振弦夾頭;6—感應線圈;10—時基與控制模塊;b—檢測設備;3—振弦;7—外殼;11—激勵信號產生模塊;c—連接電纜;4—激勵線圈;8—計算顯示存儲模塊(或計算機);12—檢測模塊;1—安裝支座;5—溫度傳感器;9—通信模塊;13—傳輸模塊測量系統(tǒng)的測量原理是當被測結構物發(fā)生應變時,振弦式應變計兩端的安裝支座產生相對位移并通過振弦夾頭傳遞給振弦,使振弦受力發(fā)生變化,從而改變振弦的固有頻率,檢測設備的激勵信號產生模塊產生激勵信號,并通過激勵線圈激振振弦,檢測模塊通過感應線圈檢測出振弦的頻率,計算顯示存儲模塊自動計算獲得結構物的應變。JJG(交通)156—202024計量性能要求4.2應變示值誤差應變測量重復性用變差系數表示,應不大于0.5%。4.4溫度示值誤差5通用技術要求測量系統(tǒng)外觀應潔凈,無銹蝕或明顯缺損。連接電纜應完整,無破損。開關按鍵應操作靈活可靠,零部件應緊固可靠無松動,插接部件應插接自如。測量系統(tǒng)應有清晰的銘牌,銘牌內容包括儀器名稱、型號、制造廠和出廠編號等。6計量器具控制檢定環(huán)境條件如下:b)環(huán)境濕度:不大于85%RH。檢定器具要求如下:a)低頻信號發(fā)生器(或函數信號發(fā)生器):頻率輸出范圍應包含0Hz~1×104Hz,分c)位移測量儀:位移測量的相對擴展不確定度不大于0.8%(k=2)。f)標準溫度計:溫度測量范圍應包含0℃~60℃,檢定項目見表1,檢定記錄表格式見附錄A。表1檢定項目一覽表檢定項目首次檢定后續(xù)檢定使用中檢查外觀++-銘牌++-JJG(交通)156—20203表1(續(xù))檢定項目首次檢定后續(xù)檢定使用中檢查頻率示值誤差+++應變示值誤差+++應變測量重復性++-溫度示值誤差++-用目測和手感檢查測量系統(tǒng)的外觀和銘牌。檢定步驟如下:a)將測量系統(tǒng)的檢測通道連接到低頻信號發(fā)生器上。b)啟動低頻信號發(fā)生器,輸出頻率fsi,其值分別為測量系統(tǒng)頻率滿量程的10%、20%、,并分別記錄測量系統(tǒng)輸出的頻率示值fi,每個頻率fi重復測量3次,取算術平均值fi作為測量結果。c)按式(1)分別計算測量系統(tǒng)的頻率示值誤差Δfi。Δfi=fi-fsi(1)式中:Δfi—測量第i個頻率的頻率示值誤差,Hz,i=1,2,……,10;fi—第i個頻率的測量結果,Hz,i=1,2,……,10;fsi—低頻信號發(fā)生器輸出的第i個頻率的頻率示值,Hz,i=1,2,……,10。d)若測量系統(tǒng)有多個檢測通道,則選擇檢測設備上未完成檢定的檢測通道與信號發(fā)生器連接,重復a)~c)步驟,直至所有檢測通道完成檢定。a)用游標卡尺測量振弦式應變計的測量標距L。b)連接振弦式應變計和檢測設備,將振弦式應變計安裝到應變發(fā)生裝置上,將測量系統(tǒng)和位移測量儀置零。c)啟動應變發(fā)生裝置,使其帶動振弦式應變計產生的拉伸位移量和壓縮位移量分別為測量系統(tǒng)滿量程位移量的20%、40%、60%、80%Δli,并分別記錄測量系統(tǒng)輸出的應變示值εi,每個應變εi重復測量10次,取算術平均值εi作為測量結果。d)按式(2)分別計算應變發(fā)生裝置產生的應變Ei。6(2)式中:Ei—應變發(fā)生裝置產生的第i個應變,i=1,2,3,4,5;JJG(交通)156—20204Δli—位移測量儀測得的第i個位移量的位移量示值,mm,i=1,2,3,4,5;L—測量標距,mm。e)按式(3)分別計算測量系統(tǒng)的應變示值誤差Δεi。式中:Δεi—測量第i個應變的相對示值誤差,i=1,2,3,4,5;εi—第i個應變的測量結果,i=1,2,3,4,5;Ei—應變發(fā)生裝置產生的第i個應變,i=1,2,3,4,5。f)若測量系統(tǒng)有多個振弦式應變計,則選擇測量系統(tǒng)上未經檢定的振弦式應變計,重復a)~e)步驟,直至所有振弦式應變計完成檢定。a)將振弦式應變計安裝到應變發(fā)生裝置上,將測量系統(tǒng)置零。b)啟動應變發(fā)生裝置,使其帶動振弦式應變計產生的拉伸位移量和壓縮位移量分別變示值,每個應變重復測量10次,記為εi,j。c)按式(4)計算測量系統(tǒng)的應變測量重復性。Vi(4)式中:CVi—測量第i個應變的變差系數,i=1,2,3,4,5;εi,j—第i個應變的第j次測量值,i=1,2,3,4,5;j=1,2,……,10;n—測量次數,10次;i,j—第i個應變的j次測量的平均值,i=1,2,3,4,5;j=1,2,……,10。d)若測量系統(tǒng)有多個振弦式應變計,則選擇測量系統(tǒng)上未經檢定的振弦式應變計,重復a)~c)步驟,直至所有振弦式應變計完成檢定。檢定步驟如下:設備溫度恒定。b)將振弦式應變計放入溫度試驗設備中,靜置10min后用標準溫度計測量溫度試驗設備的溫度Tsi,取測量系統(tǒng)輸出的溫度示值Ti,每個溫度Ti連續(xù)重復測量3次,取算術平均值作為測量結果Ti。c)按式(5)分別計算溫度示值誤差ΔTi。isi(5)式中:ΔTi—測量第i個溫度的溫度示值誤差,℃,i=1,2,3,4;JJG(交通)156—20205 Ti—第i個溫度的測量結果,℃,i=1,2,3,4;Tsi—標準溫度計測得的第i個溫度的溫度示值,℃,i=1,2,3,4。d)若測量系統(tǒng)有多個振弦式應變計,則選擇測量系統(tǒng)上未經檢定的振弦式應變計,重復a)~c)步驟,直至所有振弦式應變計完成檢定。檢定合格的測量系統(tǒng)發(fā)給檢定證書,檢定證書內頁格式見附錄B;檢定不合格的測量系統(tǒng)發(fā)給檢定結果通知書,并注明不合格項目,檢定結果通知書內頁格式見附錄C。測量系統(tǒng)檢定周期一般不超過1年。JJG(交通)156—20206振弦式應變測量系統(tǒng)檢定記錄表格式樣品名稱樣品編號型號規(guī)格出廠編號制造單位檢定依據檢定地點檢定前樣品情況檢定后樣品情況檢定環(huán)境溫度:℃相對濕度:%其他:所用的計量標準裝置器具/主要儀器設備名稱(編號)測量范圍不確定度/準確度等級/最大允許誤差溯源機構證書編號證書有效期至使用前情況(是否良好)使用后情況(是否良好)基本信息振弦式應變計編號測量標距檢測通道編號檢定項目序號檢定項目檢定結果1外觀2銘牌3頻率示值誤差頻率點信號發(fā)生器頻率示值123算術平均值示值誤差74應變示值誤差和應變測量重復性拉伸位移量123456789位移量算術平均值相對示值誤差應變變差系數位移量算術平均值相對示值誤差應變變差系數位移量算術平均值相對示值誤差應變變差系數位移量算術平均值相對示值誤差應變變差系數位移量算術平均值相對示值誤差應變變差系數壓縮位移量123456789位移量算術平均值相對示值誤差應變變差系數位移量算術平均值相對示值誤差應變變差系數位移量算術平均值相對示值誤差應變變差系數位移量算術平均值相對示值誤差應變變差系數位移量算術平均值相對示值誤差應變變差系數5溫度示值誤差溫度點標準溫度計溫度示值123算術平均值示值誤差檢定員:核驗員:檢定日期:8振弦式應變測量系統(tǒng)檢定證書內頁格式檢定證書第2頁檢定機構授權說明檢定依據檢定環(huán)境條件及地點:溫度℃地點相對濕度%其他檢定使用的計量標準裝置/主要儀器名稱測量范圍等級/最大允許誤差溯源機械證書編號有效期至9檢定證書第3頁序號被檢項目檢定結果結論1外觀2銘牌3頻率示值誤差4應變示值誤差5應變測量重復性6溫度示值誤差注:1本報告檢定結果僅對該計量器具有效;3振弦式應變計編號:4檢測通道編號:5下次檢定時請攜帶(出示)此證書。未經授權,不得部分復印本證書。以下空白振弦式應變測量系統(tǒng)檢定結果通知書內頁格式檢定結果通知書第2頁檢定機構授權說明檢定依據檢定環(huán)境條件及地點:溫度℃