隨機振動試驗系統(tǒng) (試行)

隨機振動試驗系統(tǒng)試行檢定規(guī)程本規(guī)程適用于額定推力為10kN以下新制造(含進口)、使用中隨機振動試驗系統(tǒng)是用來對試件進行隨機報動試驗的一整套裝置。它通常由電動振動臺、測振部分、隨機振動控制器和輔助設(shè)備所組成(以下簡稱試驗系統(tǒng))。該試驗系統(tǒng)中電動振動臺及測振部分的檢定按照有關(guān)檢定規(guī)程執(zhí)行。本規(guī)程所檢定的試驗系統(tǒng)主要用于產(chǎn)品環(huán)境試驗。其他類型和用途的隨機振動試驗系統(tǒng)的檢定，也可參照1試驗系統(tǒng)工作的環(huán)境條件1.1控制器工作環(huán)境溫度為15～30℃;相對濕度為(10～75)%。1.3電源電壓的變化應(yīng)不大于±10%。1.4試驗系統(tǒng)工作時，若發(fā)出的噪聲聲級大于90dB(A計權(quán)),用戶應(yīng)采取降低噪聲的措施(測試方法見電動振動臺檢定規(guī)程)。2試驗系統(tǒng)各部分應(yīng)有銘牌，并應(yīng)標(biāo)明型號、制造廠、出廠編號和日期，出廠時必須帶產(chǎn)品合格證書。3試驗系統(tǒng)在規(guī)定工作頻率范圍內(nèi)，其頻率示值誤差應(yīng)為：f≤100Hz,±1Hz;f>100Hz,±1%f.其中f為試驗系統(tǒng)的實際4試驗系統(tǒng)在規(guī)定工作頻率范圍內(nèi)，頻率分辨率△f的誤差應(yīng)不大于±0.5△f+頻率示值誤差。5試驗系統(tǒng)試驗信號應(yīng)滿足平穩(wěn)、各態(tài)歷經(jīng)和正態(tài)隨機過程的6試驗系統(tǒng)控制譜的動態(tài)范圍應(yīng)滿足其出廠指標(biāo)(注明測試時7試驗系統(tǒng)振動加速度總均方根值示值誤差和工作頻率范圍外加速度總均方根值的技術(shù)要求見表1?？偩礁局嫡`美石土15嚙≤士20角R表中R為工作頻率范圍外加速度總均方根值與工作頻率范圍內(nèi)8試驗系統(tǒng)加速度譜密度的示值誤差見表2。潛密度示值誤差≤士20%≤土30佛9試驗系統(tǒng)在90%置信度下的控制精度要求見表3。加速度譜密度10制造廠應(yīng)給出試驗系統(tǒng)的各項技術(shù)指標(biāo)，如同路時間和均衡時間、工作頻率范圍、推力、最大負載質(zhì)量、空載或滿載時的最大加三檢定項目和檢定用儀器11檢定項月和檢定用儀器如表4所示。序號1工作環(huán)境條湖度峻差土0.5℃件的檢查誤差≤士295頻率示值及頻率分莽率隨機信號檢驗領(lǐng)率測量誤籠誤差≤±0。1喝數(shù)宋式頓率計姬率衍度分析僅資譜分析儀4測報儀(包括壓電加演度計、電荷故大器、濾波界及發(fā)均方極幼電壓表)加速度均方積值測帶外衰減特性>加濃度道溶度劑量識差≤士10峁持譜分析儀5612使用干濕溫度計和交流電壓表對試驗系統(tǒng)的工作條件和外觀進行檢查。其結(jié)果應(yīng)符合本規(guī)程第1、2條的規(guī)定。13采用下列方法之一檢定試驗系統(tǒng)的頻率示值：13.1在試驗系統(tǒng)工作頻率范圍內(nèi)的高、中、低不同頻段至少分別設(shè)置1個具有20dB以上尖峰的連續(xù)譜形(最好用偽隨機信號設(shè)置)。將頻譜分析儀輸入端接隨機振動控制器的輸出端，測量尖峰處的頻率值，分別記錄試驗系統(tǒng)的頻率示值和分析儀的測量值，兩者之差應(yīng)符合本規(guī)程第3條的規(guī)定。13.2在試驗系統(tǒng)工作頻率范圍內(nèi)的高、中、低不同頻段至少分別設(shè)置并輸出一正弦信號，用頻率計或頻譜分析儀測量其頻率示值，分別記錄試驗系統(tǒng)的頻率示值和頻率計或分析儀的測量值，兩者之差應(yīng)符合本規(guī)程第3條的規(guī)定。按本規(guī)程第13條所述方法測量各頻率值后，將各個譜峰(或輸出正弦額率)向高或低方向偏移一個△f重新設(shè)置并輸出，再按本規(guī)程第13條所述方法測量各頻率值，其結(jié)果應(yīng)符合本規(guī)程第4條的規(guī)15試驗系統(tǒng)試驗信號的檢驗用概率密度分析儀或具有概率密度分析功能的其他儀器測量試驗系統(tǒng)的輸出信號，將測出的概率密度曲線與理論正態(tài)分布概率密度曲線比較，觀察其一致性，其形狀應(yīng)無嚴(yán)重畸變。平穩(wěn)性檢驗可采用輪次檢驗等方法進行，其結(jié)果應(yīng)符合本規(guī)程第5條的規(guī)定。16試驗系統(tǒng)動態(tài)范圍的檢定振動臺空載，把加速度計(它與試驗系統(tǒng)本身的測控加速度計背靠背安裝)剛性連接在振動臺臺面中心(或盡可能靠近中心),輸出接電荷放大器。在控制儀上設(shè)置如圖1所示譜形，均衡并在適當(dāng)量級上振動，電荷放大器的輸出接到頻譜分析儀，檢測試驗系統(tǒng)所能均衡的動態(tài)范圍，其結(jié)果應(yīng)符合本規(guī)程第6條的規(guī)定。(1)a、b段頻奉差值要求不大于40Hz;其他工作須率范圍的試險系統(tǒng)可按此圖的比(2)若試驗系統(tǒng)難以設(shè)置圖：譜形，尤許適當(dāng)您改，但應(yīng)給出所用道形。17試驗系統(tǒng)加速度總均方根值的檢定振動臺空載，加速度計的安裝與本規(guī)程第16條相同。由試驗系統(tǒng)設(shè)置、均衡并產(chǎn)生如圖2所示譜形的振動。采用下列方法之一測量其加速度總均方根值。注：其他工作范圍的試驗系統(tǒng)可按此圖的比例設(shè)置。17.1采用全套測振儀測量其加速度總均方根值。低通濾波器截止頻率放置在2kHz,真均方根值電壓表平均時間放置在3s。加速度總均方根值示值誤差A(yù)。按下式計算：式中：A,——試驗系統(tǒng)示值A(chǔ)b——測量儀實測值。A,、Ao應(yīng)盡量同時讀數(shù)。 (取其中較窄者)內(nèi)的加速度總均方根值。一般可用高通及低通濾波器組合測出，也可通過測量總均方根值和試驗頻帶內(nèi)總均方根值計算出頻帶外加速度總均方根值。其結(jié)果應(yīng)符合本規(guī)程第7條的規(guī)定。17.2采用頻譜分析儀測量加速度譜密度，計算出頻帶內(nèi)和頻帶外加速度總均方根值，并按本規(guī)程17.1中的公式計算誤差。其結(jié)果應(yīng)符合本規(guī)程第7條的規(guī)定。取3個頻率值，用頻譜分析儀測量各頻率處的加速度譜密度值。分統(tǒng)工作頻率范圍內(nèi)的高、中、低不同頻段任取1個頻率值，該頻率試驗系統(tǒng)控制精度在90%置信度下取足夠的自由度，按本規(guī)程第17條和18.1觀測10min,每2min測量1次。其結(jié)果應(yīng)符合本試驗系統(tǒng)在設(shè)計、生產(chǎn)定型、出廠檢驗、用戶驗收和計量部門周期檢定時，可按下表確定檢定項目。表中，“O”表示必須檢定的項目；“△”表示抽樣檢查或視需要選擇的檢定項目；空白表示可不檢設(shè)計定型比廠檢驗用聲驗收周期檢定試驗系統(tǒng)工作條件檢查O〇〇2Y4578頻率承值誤差O〇C頻率分辨率CO△隨機信號檢臉O△△△】△△動態(tài)范圍加速度總均方根施加速度諧密度控制精度均衡時間工作頻率范圍最大加速度均方根值設(shè)大推力連就工作時間〇附錄2室溫…℃濕度…檢定記錄共…頁附圖…張動杰范圖示健誤差A(yù).5弟加速度諧密度示值誤差控制精度附錄3△f標(biāo)稱值=…Hz附圖號備注f?士△J被檢頻率示值標(biāo)準(zhǔn)頻率值(土喝f)△f實測值(士%f)臺面控制譜測得控制諧動態(tài)范圍(d3)三、加速度總均方根值示值誤差A(yù)。及控制精度A。。試驗頻帶內(nèi)(…Hz至Hz)頻帶外1234b附圖號試驗系統(tǒng)；設(shè)散渠差帶土………dB;△f…………Hz四、加速度譜密度示值誤差S。及控制精度S?。頻率(Hz)標(biāo)準(zhǔn)值修改后m2。s-8檢定儀器系統(tǒng)：上限頻率……Hz:下限頻串…Hz;帶外喪減特性……dB/OCT;試驗系統(tǒng)：設(shè)盆誤差帶土……dB;△…z共14頁隨機信號的檢驗1隨機信號平穩(wěn)性的檢驗1.1定性檢驗方法采用數(shù)字式頻譜分析儀觀察試驗系統(tǒng)的時城輸出波形，若信號的平均值波動很小，波形的峰谷變化比較均勻及頻率結(jié)構(gòu)比較一致，而且從不同時間的樣本記錄測得的均方值等效，則可認(rèn)為被測隨機信號1.2.1采用數(shù)字式頻譜分析儀采集試驗系統(tǒng)輸出信號的1個樣本記錄，把此樣本記錄分成等間距的N個子段，測量每段的均方值。1.2.3采用+、-號區(qū)別測量值，大于中間值記為(+)號，小于中間值記為(一)號。1.2.4按原來的時間順序排列用(+)和(-)標(biāo)出的測量值，1.2.5按下表判斷隨機信號的平穩(wěn)性。其中a為顯著水平。2隨機信號周期性檢驗采用數(shù)字式頻譜分析儀測量隨機振動控制系統(tǒng)輸出信號的自相關(guān)函新，若其自相關(guān)函數(shù)在時間延遲很大時接近于零，則認(rèn)為被測信號無周期分量。若相關(guān)函數(shù)衰減為重復(fù)的周期振蕩，則被測信號含有周2.2.1采用數(shù)字式頻譜分析儀測量試驗系統(tǒng)Ts長的輸出信號，觀察其功率譜密度曲線是否有陡峰。若有1個或多個陡峰，則按下述2.2.2把記錄的樣本分成等間距的N個子段，測量每段的均方值(一般限制N<0,1BT)。共14頁第12頁N8647844936448754657757768789879789共14頁第13頁2.2.5計算實際的與期望的標(biāo)準(zhǔn)化方差之比；若在統(tǒng)計上R,等效于1,則認(rèn)為功率譜密度曲線陡峰是由窄帶隨機信號引起的；若R,顯著地小于1,則認(rèn)為陡峰是由周期分量引起的。判斷R,等效于1的標(biāo)準(zhǔn)為：其中，x2?-(N-1)為自由度N-1的卡埃平方分布；a為判斷的顯著性水平。3隨機信號正態(tài)性檢驗3.1定性檢驗方法采用概率密度分析儀測量隨機振動控制器輸出信號的概率密度曲線，并與理論正態(tài)分布曲線比較。若曲線呈現(xiàn)對稱鐘形，且其上沒有斷痕和失峰，則被測信號概率密度為正態(tài)分布。3.2卡埃平方擬合優(yōu)度檢驗方法3.2.1采用數(shù)字式頻譜分析儀記錄試驗系統(tǒng)的1個樣本，按遞增3.2,2按子樣大小確定分組區(qū)間數(shù)k;