1、中 华 人 民 共 和 国 工 业 和 信 息 化 部轻 工 计 量 技 术 规 范JJF（轻工）XXXX XXXX自行车振动试验机校准规范Calibration Specification for Vibration Tester of Bicycle（报批稿）XXXX-XX-XX 发布 XXXX-XX-XX 实施中 华 人 民 共 和 国 工 业 和 信 息 化 部 发 布(轻工)JJF（轻工）XXXXXXXX自行车振动试验机校准规范Calibration Specification for Vibration Tester of Bicycle归 口 单 位 ：中国轻工业联合会主要起草单
2、位：国家自行车电动自行车质量监督检验中心参加起草单位：天津市自行车研究院JJF（轻工）XXXX-20XX本规范委托主要起草单位负责解释JJF（轻工）XXXXXXXX本规范主要起草人：孙 搏（国家自行车电动自行车质量监督检验中心）周 伟（国家自行车电动自行车质量监督检验中心）石 鑫（国家自行车电动自行车质量监督检验中心）张 荣（国家自行车电动自行车质量监督检验中心）参加起草人：戴戌贤（天津市自行车研究院）陈 玮（天津市自行车研究院）黄 伟（天津市自行车研究院）JJF（轻工）XXXXXXXXI目 录引言（ ）1 范围 （1）2 引用文件 （1）3 概述 （1）4 计量特性 （1）4.1 转速示值误
3、差（1）4.2 加速度示值误差 （1）4.3 荷重 （2）4.4 振幅示值误差 （2）5 校准条件 （2）5 校准条件 （2）5.1 环境条件 （2）5.2 测量标准及其他设备 （2）5.3 其他条件 （2）6 校准项目和校准方法 （2）6.1 校准项目 （3）6.2 加速度示值误差 （3）6.3 荷重 （4）6.4 振幅示值误差 （4）7 校准结果表达 （4）8 复校时间间隔 （5）附录 A 振动机示值误差测量不确定度评定示例（参考件） （6）JJF（轻工）XXXXXXXXII引 言JJF 1071-2010国家计量校准规范编写规则 、JJF 1001-2011通用计量术语及定义 、JJF
4、1059.1-2012测量不确定度评定与表示 、共同构成支撑本规范制定工作的基础性系列规范。本规范附录 A“振动机示值误差测量不确定度评定示例 ” 为参考件（资料性附录） 。本规范为首次发布。JJF（轻工）XXXXXXXX1自行车振动试验机校准规范1 范围本规范适用于振幅（020）mm、频率（6.612）Hz、加速度（0.44）g（g =9.8m/s2）的自行车振动试验机的首次校准和后续校准。其他同类型试验机的校准可参照本规范执行。2 引用文件本规范引用下列文献：JJF 1071-2010 国家计量校准规范编写规则JJF 1059.1 测量不确定度评定与表示GB/T 12742 自行车检测设备
5、和器具技术条件GB 3565 自行车安全要求凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。3 概述自行车振动试验机（以下简称“振动机”）是一种在一定的荷重和加速度条件下对车架、前叉或在特定夹具辅助下对车把、衣架和整车进行振动试验的专用检测设备，振动机的振源根据试验需要可以是单振子，也可以是双振子。其主要结构形式如图1所示。4 计量特性4.1 转速示值误差振动机转速相对示值误差为2.5。4.2 加速度示值误差F3F2F1653421图 1 振动机主要结构示意图1防护支架；2被测车架；3振子；4电机；5控制柜；6地脚螺栓JJF
6、（轻工）XXXXXXXX2振动机振子加速度实测值与标称值的相对误差为10%。4.3 荷重自行车车把振动载荷为（78.40.8）N 、 （68.60.7）N 。其它见表 1。表 1 自行车车架振动试验常用载荷 单位：N载荷车架种类前管处 F1 鞍座处 F2 中轴处 F3女式 490.5 4414.4 1471.5男式 490.5 4904.9 1962.0载重型 981.0 6866.9 1962.04.4 振幅示值误差振动机振幅示值相对误差为l0。5 校准条件5.1 环境条件5.1.1 受校振动机的实验室温度为（2010）。5.1.2 受校振动机的工作环境应清洁，无影响校准结果的污染、振动、电
7、磁干扰和腐蚀性气体。5.2 测量标准及其他设备测量标准及其他设备见表2。表 2 测量标准及其他设备序号 校准项目 测量仪器名称 计量性能1 转速示值误差 转速表 准确度等级：0.5 级2 加速度示值误差 加速度检测仪 最大允许误差：1%3 荷重 台秤或相同等级测力计 最大允许误差：0.3%4 振幅示值误差 百分表 量程：25mm；分度值： 0.01mm5.3 其他条件5.3.1 振动机各工作表面应光滑平整，不应有锈蚀、划痕等现象。其他表面不应有毛刺、脱漆、镀层脱落以及影响使用性能的其他缺陷。5.3.2 振动机附件、输入线、电源线、接地端应配置齐全。5.3.3 振动机非工作面应标注制造厂名（或商
8、标） 、出厂编号等标志。5.3.4 振动机应正常运行。电器控制柜各控制和显示装置应工作正常，并符合相应的电器安全规范。通电检查：改变输入信号，观察显示读数是否连续，有无叠字、不亮等现象。电机转速调节装置应灵活可靠，调节精度应符合设备转速精度要求。5.3.5 振动机应运行平稳，各机械部件应灵活可靠，无松动、卡紧现象。用于装卡载荷的夹具锁紧机构及防护支架应安全可靠，在试验过程中能有效预防负荷重锤及重锤座的脱落有可能对人员和试验设备的伤害。6 校准项目和校准方法JJF（轻工）XXXXXXXX3首先检查外观及各部分相互作用，确定没有影响计量特性的因素后再进行校准。6.1 校准项目校准项目见表 3。表
9、3 校准项目序号 校准项目 首次校准 后续校准 使用中检查1 转速示值误差 2 加速度示值误差 3 荷重 4 振幅示值误差 注：“”表示需要校准的项目；“”表示不必校准的项目。6.2 转速示值误差在振动机运转状态下，调整电机无级变速手轮，使转速发生变化，在（6.612）Hz范围内任取一点，用转速表测量主轴转速，取连续测量三次的平均值作为测量结果。振动机转速显示值与转速表测得值的相对示值误差 N 按下式计算：N = 100% （1）cs式中：Ns振动机转速显示值，r/min；Nc标准转速表实测值，r/min。6.2 加速度示值误差6.2.1 振动机有加速度显示的用加速度检测仪直接测量。其示值误差
10、 G 按下式计算：100% （2）csG式中：Gs振动机加速度显示值， m/s2；Gc标准加速度检测仪实测值，m/s 2。 6.2.2 振动机无加速度显示的情况下，用以下方法计算得到。加速度的变化是通过改变振动频率或振幅来实现的（零件振动频率按 6.6Hz12Hz的标准进行调整，整车振动频率按 9Hzl2Hz 的标准进行调整） ，在已知振动机的试验频率和振幅的情况下，其加速度标称值计算公式为：Gs = 0.04hn2 （3）980)2(nh式中：Gs 振动机标称加速度示值， g（g = 9.8m/s2） ；h 振动机标称半振幅示值，cm；n 振动机标称振动频率示值，Hz。振动机加速度实测值计算
11、公式为：注：振动机加速度示值误差仍按公式（2）计算。即：加速度相对误差的测量可通过两种方式JJF（轻工）XXXXXXXX4得到：对于配置有加速度传感器的设备，可直接与标准测振仪读数进行比较；对于没有配置加速度传感器的设备，可采用通过测量转速、振幅计算出加速度，再与试验设备标称值进行比较，最后得出相对误差。6.3 荷重用台秤或相同等级质量计量器具分别测出 F1、F 2、F 3 处荷重夹具及增荷重锤的质量，换算成重力值后，各荷重点的增荷重锤连同夹具的总重量应符合表 1 的要求。以上各点均取三次测量读数之平均值作为测量结果。荷重锤各挡相对误差 m 计算公式为：100% bcm式中： mc荷重锤测量平
12、均值， kg； mb荷重锤标称值，kg。6.4 振幅示值误差调整振幅指示度盘或指示表，使指示值定在某一测量点上，转动主轴，用百分表在（1020）mm 范围内；取 3 个测量点测量，3 点误差最大值为振幅示值误差。振幅相对示值误差按下式计算： H = 100bc式中： Hc振幅实测值， mm；Hb振幅标称值，mm。注：振动机的振幅实测值一般用于计算加速度实测值。7 校准结果表达校 准 结 果 应 在 校 准 证 书 （ 报 告 ） 上 反 映 ， 校 准 证 书 （ 报 告 ） 应 至 少 应 包 括 以 下 信 息 ：a) 标题，如 “校准证书” ；b) 实验室名称和地址；c) 进行校准的地点
13、（如果与实验室的地址不同） ；d) 证书或报告的唯一性标识（如编号） ，每页及总页数的标识；e) 客户的名称和地址；f ) 被校对象的描述和明确标识；g) 进行校准的日期；h) 校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；i ) 本次校准所使用测量标准的溯源性及有效性说明；j ) 校准环境的描述；k) 校准结果及测量不确定度的说明；l ) 对校准规范偏离的说明；m) 校准证书或校准报告签发人、职务或等效标识；n) 校准结果仅对被校对象有效的声明；o) 未经校准实验室书面批准，不得部分复制校准证书的声明。JJF（轻工）XXXXXXXX58 复校时间间隔复校时间间隔根据使用的具体情况确定，建议一般
14、不超过一年。附录 AJJF（轻工）XXXXXXXX6振动机示值误差测量不确定度评定示例（参考件）A.1 转速示值误差测量不确定度评定A.1.1 测量方法振动机的频率一般是采用转速表进行校准。现以标称频率为 7Hz(420r/min)的振动机为例进行不确定度分析。计量标准器：0.5 级转速表，允差0.5%。在规定的条件下，使用标准转速表对振动机的选定测量点进行测量，该过程连续进行 3 次，被测振动机转速示值减去 3 次测量的算术平均值，即可得到该测点振动机的转速示值误差 e。A.1.2 测量模型e =NsN m式中：Ns 被测振动机转速示值，r/min；Nm标准转速表示值，r/min。A.1.3
15、 各输入量的标准不确定度分量的评定A.1.3.1 输入量 Ns 的标准不确定度分量 u(Ns)的评定标准不确定度分量 u(Ns)是由测量重复性引起的，被校仪表的量化误差已包含在测量重复性中，故采用 A 类评定。对振动试验机 420 r/min 测量点进行 10 次重复测量，得到单次实验标准差s = = 0.5 r/min1)(2nxnii实际测量是以 3 次测量的算术平均值做为测量结果，故相对 420 r/min 测量点：u(Ns) = = 0.710-342035.A.1.3.2 输入量 Nm 的标准不确定度分量 u(Nm)的评定标准不确定度分量 u(Nm)是由标准转速表误差引起的，采用 B
16、 类评定。根据已知条件，标准转速表的极限允差为0.5%，估计为均匀分布，取包含因子,故3ku(Nm) = = 0.29%3%5.0A.1.4 合成标准不确定度的评定A.1.4.1 灵敏系数根据测量模型： e = NsN m灵敏系数： = = 11cs= = -12mJJF（轻工）XXXXXXXX7A.1.4.2 标准不确定度汇总各输入量的标准不确定度汇总见表 1表 1 转速示值误差标准不确定度汇总标准不确定度分量 u(xi) 不确定度来源 标准不确定度 ci )(iixucu(Rs) 测量重复性 0.710-3 1 0.710-3u(Rm) 转速表误差 2.910-3 -1 2.910-3A.
17、1.4.3 合成标准不确定度的计算由于各输入量彼此独立，所以合成标准不确定度： 221()()csmuNcu= 2.9810-3232309.07.(cA.1.5 扩展不确定度的评定取包含慨率 p = 95%，包含因子 k = 2U95 = kpuc = 20.3% = 0.6%振动试验机在 420 r/min 校准点的相对扩展不确定度为：Urel = 0.6%A.2 加速度示值误差测量不确定度评定A.2.1 测量方法振动试验机的加速度一般是采用标准加速度检测仪进行校准。现以标称加速度为2g 的振动试验机为例进行不确定度分析。计量标准器：加速度检测仪，允差1%。在规定的条件下，使用加速度检测仪
18、对振动试验机的选定测量点进行测量，该过程连续进行 3 次，被测振动机加速度示值减去 3 次测量的算术平均值，即可得到该测点振动机的加速度示值误差 G。A.2.2 测量模型G = GsG m式中：Gs 被测振动机加速度示值， m/s2；Gm标准加速度检测仪示值，m/s 2。A.2.3 各输入量的标准不确定度分量的评定A.2.3.1 输入量 Gs 的标准不确定度分量 u(Gs)的评定标准不确定度分量 u(Gs)是由测量重复性引起的，被校仪表的量化误差已包含在测量重复性中，故采用 A 类评定。对振动试验机 2g（19.6m/s 2）测量点进行 10 次重复测量，得到单次实验标准差s = = 0.32
19、 m/s21)(2nxniiJJF（轻工）XXXXXXXX8实际测量是以 3 次测量的算术平均值做为测量结果，故相对 19.6m/s2 测量点：u(Gs) = = 0.94%6.19320A.2.3.2 输入量 Gm 的标准不确定度分量 u(Gm)的评定标准不确定度分量 u(Gm)是由标准加速度检测仪误差引起的，采用 B 类评定。根据已知条件，加速度检测仪的极限允差为1%，估计为均匀分布，取包含因子,故3ku(Gm) = = 0.58%3%1A.2.4 合成标准不确定度的评定A.2.4.1 灵敏系数根据测量模型： G = GsG m灵敏系数： = = 11cs= =-12mA.2.4.2 标准
20、不确定度汇总各输入量的标准不确定度汇总见表 2表 2 加速度示值误差标准不确定度汇总标准不确定度分量 u(xi) 不确定度来源 标准不确定度 ci )(iixucu(Vs) 测量重复性 0.94% 1 0.94%u(Vm) 加速度检测仪误差 0.58% -1 0.58%A.2.4.3 合成标准不确定度的计算由于各输入量彼此独立，所以合成标准不确定度： 221()()csmuGcu= 1.10%58.094.A.2.5 扩展不确定度的评定取包含慨率 p = 95%，包含因子 k = 2U95 = kpuc = 21.1% = 2.2%振动试验机在 2g 校准点的相对扩展不确定度为：Urel = 2.2%A.3 测量结果不确定度评定综述采用本规范中规定的校准设备、校准条件和校准方法，得到的转速测量结果扩展不确定度 U 与被评定的测量设备 MPEV 的比值为 0.6%2.5% = 24%；得到的加速度测量结果扩展不确定度 U 与被评定的测量设备 MPEV 的比值为 2.2%10.0% = 22%，满足UMPEV/3 的要求，由此证明测量方法可行。_JJF（轻工）XXXXXXXX9JJF(轻工)XXXX-XXXXJJF（轻工）XXXXXXXX10
