试验台校准装置的研制
由于试验台及其控制系统无法送检,必须进行现场校准,因此本项目需要研制一套现场校准装置,在具备便携性的同时,能够满足校准结果测量不确定度的要求。
由于控制系统其输入输出信号均为电量,信号在其内部经过复杂的信号处理过程来闭环控制试验台产生各种形状的脉冲激励。本项目将控制系统当作整体,令其进行自闭环反馈控制,采集控制系统的输出信号并与其设置的控制信号进行幅值、持续时间及时域波形的比较,确定其控制精度。
加速度校准结果的相对扩展不确定度:U r =5%(k =2) ;
结构水平冲击试验系统校准装置的研究
由于结构水平冲击试验台设备庞大,只能进行现场校准;其测量系统则可根据其精度要求和使用情况分别进行现场校准和实验室校准。本项目的目的是对试验台的范围、计量特性进行现场校准;测量系统中的传感器将在实验室依据其实际使用范围研制校准装置对其计量特性进行校准。
1)现场校准系统
加速度测量结果的相对扩展不确定度:U rel =5%(k =2) 。
而结构水平冲击试验台产生的冲击加速度脉冲持续时间≥100ms 。
数据处理算法、六轴力传感器的校准是本项目的关键技术。
2)冲击加速度传感器校准装置
加速度校准结果的相对扩展不确定度:U rel =3%(k =2) ;
3)动态位移传感器校准装置
动态位移传感器尚无校准装置,本项目拟采用激光测速装置与位移传感器进行比较校准,通过对激光测速装置积分处理得到动态位移—时间曲线,与传感器输出电压进行比较,得到其动态灵敏度。
位移校准结果的相对扩展不确定度:
U rel =2%(k =2) 。
A. 冲击加速度校准装置
目前国内的冲击加速度校准装置校准频率范围能够从直流开始的只有我所的弹射激光多普勒冲击加速度标准装置,其加速度范围:4g ~20g ;脉冲持续时间:140ms ~240ms 。校准范围不能覆盖,需要研制新的冲击源。本项目拟依据校准需求,采用落体冲击源实现传感器校准。
B. 六轴力传感器校准装置
国内尚无六轴力传感器校准装置,但我所在发动机矢量推力研究项目中开展了该校准装置的研制,目前已经取得了阶段性成果,本项目拟借用该成果,对结构水平冲击试验台配套六轴力传感器进行实验室校准。
为了满足现场校准的要求,本项目拟采用虚拟仪器技术研制便携式数据采集系统进行现场数据采集,并现场处理得到整个试验系统的校准结果。试验系统产生的激励的特点使得现有的校准系统无法满足测量要求,需要根据该试验系统的频率响应、测量范围等特点选择适合的测量仪器。该试验系统的技术指标包含了动态加速度、动态载荷、动态速度、动态位移等多项参数,校准装置需要结合多个动态测量专业,对试验系统的整体性能指标进行检验。这是本项目的关键点之
一。
不确定度定义:
不确定度表示在实验测量结果中,由于测量误差的存在,而对被测量值不能确定的程度,表示被测量的真值存在于某一个量值范围的评定。它反映测量结果可信程度的高低,可理解为一定概率的误差极限。具体表示为与一定置信概率相联系的误差分布,是个确定的值。
不确定度是表示误差可能存在的范围,表征结果的可信赖程度,是一个完整的测量结果不可缺少的一部分。它的大小是按照一定的方法计算出来的。不确定度愈小,说明测量结果可信度愈高。但不确定度大不一定意味着误差的绝对值大。
试验台校准装置的研制
由于试验台及其控制系统无法送检,必须进行现场校准,因此本项目需要研制一套现场校准装置,在具备便携性的同时,能够满足校准结果测量不确定度的要求。
由于控制系统其输入输出信号均为电量,信号在其内部经过复杂的信号处理过程来闭环控制试验台产生各种形状的脉冲激励。本项目将控制系统当作整体,令其进行自闭环反馈控制,采集控制系统的输出信号并与其设置的控制信号进行幅值、持续时间及时域波形的比较,确定其控制精度。
加速度校准结果的相对扩展不确定度:U r =5%(k =2) ;
结构水平冲击试验系统校准装置的研究
由于结构水平冲击试验台设备庞大,只能进行现场校准;其测量系统则可根据其精度要求和使用情况分别进行现场校准和实验室校准。本项目的目的是对试验台的范围、计量特性进行现场校准;测量系统中的传感器将在实验室依据其实际使用范围研制校准装置对其计量特性进行校准。
1)现场校准系统
加速度测量结果的相对扩展不确定度:U rel =5%(k =2) 。
而结构水平冲击试验台产生的冲击加速度脉冲持续时间≥100ms 。
数据处理算法、六轴力传感器的校准是本项目的关键技术。
2)冲击加速度传感器校准装置
加速度校准结果的相对扩展不确定度:U rel =3%(k =2) ;
3)动态位移传感器校准装置
动态位移传感器尚无校准装置,本项目拟采用激光测速装置与位移传感器进行比较校准,通过对激光测速装置积分处理得到动态位移—时间曲线,与传感器输出电压进行比较,得到其动态灵敏度。
位移校准结果的相对扩展不确定度:
U rel =2%(k =2) 。
A. 冲击加速度校准装置
目前国内的冲击加速度校准装置校准频率范围能够从直流开始的只有我所的弹射激光多普勒冲击加速度标准装置,其加速度范围:4g ~20g ;脉冲持续时间:140ms ~240ms 。校准范围不能覆盖,需要研制新的冲击源。本项目拟依据校准需求,采用落体冲击源实现传感器校准。
B. 六轴力传感器校准装置
国内尚无六轴力传感器校准装置,但我所在发动机矢量推力研究项目中开展了该校准装置的研制,目前已经取得了阶段性成果,本项目拟借用该成果,对结构水平冲击试验台配套六轴力传感器进行实验室校准。
为了满足现场校准的要求,本项目拟采用虚拟仪器技术研制便携式数据采集系统进行现场数据采集,并现场处理得到整个试验系统的校准结果。试验系统产生的激励的特点使得现有的校准系统无法满足测量要求,需要根据该试验系统的频率响应、测量范围等特点选择适合的测量仪器。该试验系统的技术指标包含了动态加速度、动态载荷、动态速度、动态位移等多项参数,校准装置需要结合多个动态测量专业,对试验系统的整体性能指标进行检验。这是本项目的关键点之
一。
不确定度定义:
不确定度表示在实验测量结果中,由于测量误差的存在,而对被测量值不能确定的程度,表示被测量的真值存在于某一个量值范围的评定。它反映测量结果可信程度的高低,可理解为一定概率的误差极限。具体表示为与一定置信概率相联系的误差分布,是个确定的值。
不确定度是表示误差可能存在的范围,表征结果的可信赖程度,是一个完整的测量结果不可缺少的一部分。它的大小是按照一定的方法计算出来的。不确定度愈小,说明测量结果可信度愈高。但不确定度大不一定意味着误差的绝对值大。