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称重传感器主要技术性能试验程序
发布时间:2017-11-11   点击次数:1291次

称重传感器主要技术性能试验程序:
1、称重传感器国家标准和检定规程规定的样机试验条件
(1)环境条件
试验应在稳定的环境条件下完成,主要是环境温度的稳定性,要求在试验期间记录的zui大温度差不超过被测称重传感器温度范围的1/5,并且不大于2℃。
(2)加载条件
为防止产生称重传感器非固有误差,应对加载条件予以特别注意,诸如表面粗糙度、平面度、腐蚀、划伤、不同心度等因素。载荷应沿着称重传感器的敏感轴方向加卸,并避免引起冲击。在力标准机许可的前提下,zui小载荷要尽可能接近称重传感器的zui小静负荷。
(3)温度条件
提供足够的时间使称重传感器温度达到稳定,对于大型称重传感器达到温度稳定尤为重要。加载系统的设计应保证在称重传感器内部不产生明显的温度梯度,称重传感器和与它相连的连结件(电缆等)应处于同一试验温度,测量指示仪表应与室温一致。在确定结果时,应考虑温度对附加连接件的影响。
(4)参考标准器
应当对标准器进行周期检定。
(5)指示仪表
有些指示仪表本身备有方便的自校验装置,当具有此功能时,应经常使用该功能进行检查,以保证指示仪表处于试验所要求的准确度内,指示仪表也应作周期检定。
2、称重传感器误差(EL)、重复性误差(ER)和温度对zui小静载荷输出的影响(CM)试验程序
(1)称重传感器误差(EL)、重复性误差(ER)和温度对zui小静载荷输出的影响(CM)试验的工艺装备
1)力标准机
在进行称重传感器误差(EL)、重复性误差(ER)和温度对zui小静载荷输出的影响(CM)试验时,应备有大于被检测称重传感器额定量程20%载荷能力的力标准机,要求力标准机的准确度优于3×10-4,zui小加载能力为力标准机额定量程的1%,叠加式力标准机的稳定度优于±0.003%。
不论何种原理、何种结构的力标准机,其主体立柱之间应有较大的距离,以备放入高低温试验箱,进行即可施加高温、低温,同时又可逐级施加载荷的各种试验测试和实施灵敏度温度补偿。
2)移动式高低温试验箱
为满足JJG 669-2003《称重传感器》国家计量检定规程中规定的称重传感器各项性能测试,需要在20℃→40℃→-10℃→20℃三个温度下进行四次试验的要求,应配备能很容易安装在力标准机内的移动式高低温试验箱。
高低温试验箱应有较大的有效空间,以便进行灵敏度温度补偿时,可多装入几只称重传感器提高补偿效率。高低温试验箱上、下孔与通过该孔的加载、承载柱的密封不应影响所加载荷的准确度和稳定性。高低温试验箱的主要技术性能指标为:
①温度范围 -20℃~90℃;
②湿度范围 40~95%R.H;
③温度波动度 ±0.5℃;
④湿度波动度 ±2%R.H;
⑤温度均匀度 ±1℃;
⑥湿度均匀度 ±5%R.H;
⑦内壁材料及尺寸 不锈钢 500×500×500mm
⑧控温仪表、制冷机性能,数字显示及设定功能等;
⑨具有超温、超压、压缩机过热、电源缺相等保护功能;
⑩箱体底部配有导轨或滚轮,以便推进、推出力标准机。
(2)称重传感器误差(EL)、重复性误差(ER)和温度对zui小静载荷输出的影响(CM)试验程序
在进行称重传感器样机试验时,每项误差的确定实际上都是“独立”的单个试验,为了提高试验检测效率,可以采取在给定的温度下,对称重传感器递增载荷、递减载荷并进行蠕变和zui小静载荷输出恢复试验,之后再过渡到下一个温度。
称重传感器误差(EL)、重复性误差(ER)和温度对zui小静载荷输出的影响(CM)的试验程序如下:
1)检查试验条件
重点是检查试验装置,环境条件,加载条件,温度条件。
2)装入称重传感器
将被检测称重传感器放入力标准机上,对中准确后加载到zui小试验载荷Dmin,在20℃时保持载荷值稳定。
3)施加预载荷
对称重传感器施加预载荷到zui大试验载荷Dmax三次,每次加载后恢复到zui小试验载荷Dmin,等待5min。
4)检查指示仪表
当指示仪表具有方便的自检功能时,应经常使用该功能进行检查,以保证指示仪表处于要求的准确度内。
5)监视称重传感器输出
监视zui小试验载荷输出,直到稳定。
6)记录示值
在zui小试验载荷下,记录指示仪表示值。
7)试验载荷点进程至少应有5个载荷点,其中必须有称重传感器zui大允许误差相应台阶中与zui高值接近的载荷点。在一个加载和卸载过程中,各载荷点加、卸载荷时间应相等。
8)施加递增、递减载荷
施加递增、递减载荷共进行三次,每次都按规定的时间间隔记录指示仪表示值。将递增载荷三次试验各级试验载荷的示值和时间填入JJG669-2003《称重传感器》国家计量检定规程中的表D.1中。
9)不同温度下重复程序
按40℃→-10℃→终止20℃顺序重复操作上述程序,并将各温度下三次递增载荷试验的各级示值和时间分别填入表D.1中。
10)测试数据处理与确定误差
利用初始20℃、40℃、-10℃和终止20℃温度下试验结果的平均值和国家计量检定规程的表D.1、D.2、D.3、D.4,根据各项误差计算公式计算确定称重传感器误差(EL)、重复性误差(ER)和温度对zui小静载荷输出的影响(CM)。
3、称重传感器蠕变误差(CC)试验程序
(1)称重传感器蠕变误差(CC)试验的工艺装备
由于蠕变试验加载规定1t~10t称重传感器的载荷值必须在30秒内施加完毕;10t~100t称重传感器的载荷值必须在50秒内施加完毕,为此要求力标准机具有快速稳定加载的能力。例如静重式力标准机应具有快速加载机构,即将所要施加的全部砝码,预先吊挂在对准力标准机加载轴线的承力杠杆的一端,加载时只要松开杠杆的另一端,全部载荷可在30秒内施加在称重传感器上。目前只有极少数静重式力标准机有此项功能,大多数称重传感器的蠕变试验还只能在杠杆式或叠加式力标准机上进行,根本达不到规定的加载时间,因此只能将实际加载时间记录在试验报告中。
(2)称重传感器蠕变误差(CC)的试验程序
1)检查试验条件
与称重传感器误差(EL)、重复性误差(ER)和温度对zui小静载荷输出的影响(CM)的试验相同。
2)安装称重传感器
将称重传感器放入力标准机中,准确对中后加载到zui小试验载荷Dmin,在20℃下保持载荷值稳定。
3)预载试验
对称重传感器施加预试验载荷到zui大载荷Dmax三次,每次加载后均恢复到zui小试验载荷Dmin,之后等待1小时。
4)监视称重传感器输出
监视zui小试验载荷输出,直到稳定,读取指示仪表示值。
5)施加载荷
施加恒定的zui大试验载荷Dmax。
6)记录示值
在所加zui大试验载荷Dmax稳定后,记录指示仪表初始示值。而后在30min时间内的等时间间隔继续周期的作记录,并保证在20min时读取到指示仪表示值。将zui大试验载荷、各读数时间及其对应的仪表示值填入国家计量检定规程中备表D.5中。
7)对不同温度重复程序
对于C级和D级的称重传感器,先在接近温度范围限的较高温度(如40℃),然后在较低温度(如-10℃),zui后再回到20℃重复上述程序。也将各读数时间及其对应的仪表示值填入国家计量检定规程表D.5中。
8)确定蠕变误差
利用表D.5中的试验结果,根据蠕变误差计算程序计算30min蠕变误差CC和20~30min的蠕变误差,并与规定的允许误差相比较。
蠕变试验加载规定1t~10t称重传感器的载荷值必须在30秒内施加完毕,10t~100t称重传感器的载荷值必须在50秒内施加完毕,如果达不到规定的加载时间,将实际加载时间记录在试验报告中即可。
4、zui小静载荷输出恢复值试验程序
根据zui小静载荷输出恢复值定义,zui小静载荷输出恢复值的试验程序如下:
(1)检查试验条件
与称重传感器误差(EL)、重复性误差(ER)和温度对zui小静载荷输出的影响(CM)的试验条件相同。
(2)装入称重传感器
将称重传感器装入力标准机中,准确对中后施加zui小试验载荷Dmin,使其在20℃保持载荷稳定。
(3)施加预载荷
对称重传感器施加预试验载荷到zui大试验载荷Dmax三次,每次加载后均恢复到zui小试验载荷Dmin,等待1小时。
(4)检查指示仪表、记录示值
检查指示仪表,监视zui小试验载荷Dmin输出,直至稳定,记录zui小试验载荷Dmin下的示值,并将其填入表D.5中。
(5)施加载荷
施加恒定的zui大试验载荷Dmax。在载荷完全加上和载荷保持30min的时间里,按设定的时间间隔记录初始示值。
(6)返回到zui小试验载荷Dmin。
记录卸载的初始时间和恢复到zui小试验载荷Dmin的时间,并将zui小试验载荷Dmin下的示值填入表D.5中。
(7)在不同温度下重复程序
对于C级和D级称重传感器,先在高温40℃,然后在低温-10℃,zui后再回到20℃重复上述程序,同样将zui小试验载荷Dmin下的示值填入表D.5中。
(8)确定zui小静载荷输出恢复值
从得到的数据,确定zui小静载荷输出恢复值,并与规定的允许变化相比较。
5、称重传感器大气压力影响(CP)试验程序(1)检查试验条件
主要是对试验装置、环境条件、温度条件、加载条件等进行检查。
(2)安装称重传感器
在室温下,将未受载荷作用的称重传感器放入大气压力下的压力容器中,并与指示仪表相连接。
(3)检查指示仪表
检查指示仪表是否处于试验要求的准确度范围内。
(4)监视输出
监视称重传感器输出值,直至稳定,记录指示仪表示值,将压力(KPa)、仪表示值和读数时间填入表D.6中。
(5)改变大气压力
改变压力容器的压力,使气压比大气压力高或低大约1KPa,待压力稳定后记录指示仪表示值,同样将压力(KPa)、仪表示值和读数时间填入表D.6中。
(6)确定大气压力影响误差
从表D.6中的试验示值,计算每个压力示值之差,除以转换系数即得到以v为单位的大气压力影响误差,并与规定的极限值比较。6、称重传感器湿度影响试验程序
称重传感器湿度影响的标记有四种,即NH、CH、无湿度符号、SH。
当称重传感器标有NH符号时,不必对其进行湿度试验。
当称重传感器标有CH符号或无湿度符号时,应对其进行湿热循环试验,其严酷度为40℃和12个湿热循环周期。
当称重传感器标有SH符号时,应对其进行湿热稳态试验。
(1)确定湿度对标记有CH或无湿度标记称重传感器的影响试验程序
1)安装称重传感器
检查完试验条件后,将称重传感器置于力标准机中,加载到zui小试验载荷Dmin,在20℃保持载荷值稳定。
2)施加预载荷
对称重传感器施加预载荷到zui大试验载荷Dmax三次,每次加载后均返回到zui小试验载荷Dmim。
3)监视输出值
检查指示仪表,监视zui小试验载荷输出,直至稳定,记录仪表示值。
4)施加载荷
对称重传感器施加zui大试验载荷Dmax,按规定时间间隔记录仪表示值。
5)卸载
卸下试验载荷到zui小试验载荷Dmin,按规定的时间间隔记录仪表示值,将本程序和上两个程序的测量结果填入表D.7中。
6)湿热循环试验
根据GB/T2423.4-1993交变湿热试验方法,GB/T2424.2-1993湿热试验导则进行湿热循环试验。
试验程序:由12个温度循环组成,每一个温度循环持续24小时。根据规定的循环相对湿度在80%和96%之间温度从25℃到40℃之间变化。
试验严酷度:40℃,12个循环。
初始测量:根据上述试验程序进行。
调整称重传感器状态:将称重传感器放入湿热试验箱内,输出线留在箱外,给称重传感器断电,当降低温度时,应用GB/T2423.4-1993国家标准的相关部分。
恢复状况和zui后测量:从湿热试验箱中取出称重传感器,仔细擦掉表面湿气,让称重传感器在标准大气压下放置1~2小时,以便得到充分的温度稳定。重复上述试验程序,确保所施加的zui小试验载荷和zui大试验载荷与先前试验时相同,将测量结果填入表D.7中。
7)确定湿度引起的变化
①根据表D.7中的试验示值,计算出湿热试验前、后zui小试验载荷下的初始示值间的差,除以转换系数f,即为求得的以v为单位表示的湿度引起的变化CHmin。
②根据测量数据,计算出湿热试验前、后zui小和zui大试验载荷下的平均示值,对每次试验,均从zui大试验载荷的平均示值中减去zui小试验载荷下的平均示值,然后,计算出湿热试验前、后所得结果的差,把此差值除以转换系数f即可求得以v为单位表示的湿度引起的变化CHmax。
(2)确定湿度对标记有SH符号的称重传感器的影响试验程序
1)检查指示仪表
检查指示仪表是否在检定周期内,如具有自检功能时,应启动该功能进行检查,以保证仪表处于完成试验要求的准确度内。
2)安装称重传感器
检查完试验条件后,将称重传感器置于力标准机中,加载到zui小试验载荷Dmin,在20℃保持载荷值稳定。
3)施加预载荷
对称重传感器施加预载荷到zui大试验载荷Dmax三次,每次加载后均返回到zui小试验载荷Dmim。
4)监视输出示值
监视zui小试验载荷输出,直至稳定,记录仪表示值。
5)试验载荷点
在加载和卸载过程中所有的试验载荷点,应设置尽量相等的时间间隔,并尽可能按检定规程表6中规定的时间间隔读数。
6)施加载荷
施加递增载荷,直到zui大试验载荷Dmax,至少应有5个递增载荷点,其中应包括与zui大允许误差相应台阶接近的zui高载荷值。
7)递减载荷
在与施加载荷时相同的载荷点,将载荷递减到zui小试验载荷Dmin。
8)进行湿热稳态试验根据GB/T2423.3-1993恒定湿热试验方法进行湿热稳态试验。
试验程序:
按上述试验程序在下列三种条件下进行试验:
①在参考温度(20℃或当20℃不在规定温度范围内,取温度范围的中间值)和50%的相对湿度条件下进行试验。
②而后在称重传感器温度范围(-10℃~+40℃)的较高温度和85%的相对湿度条件下,保持温度、湿度稳定两天后进行试验。
③zui后在参考温度和50%的相对湿度条件下进行试验。
湿热稳态调节期间称重传感器的状态:将称重传感器放入湿热试验箱中,输出连接件留在箱外,给称重传感器通电,按GB/T2423.3-1993、GB/T2424.2-1993的规定进行。尽可能按检定规程表6中规定的时间间隔记录仪表的示值。
9)确定湿度影响
从得到的数据,可以确定湿度引起的变化量,并与规定的极限相比较。  

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