JJF(陜) 038-2020 航空發(fā)動機試車臺矢量推力測量系統(tǒng)校準規(guī)范

JJF(陜)038-2020CalibrationSpecificationforVectorThrustofAeroengineTestBed2020-11-16發(fā)布2021-02-16實施JJF(陜)038－2020CalibrationSpecificationforVMeasurementSystemofAeroengineTestBedJJF(陜)038－2020JJF(陜)038－2020 （1） （1） （1） （1） （1） （1） （1） （2） （2） （2） （2） （3） （3） （3） （4） （4） （4） （5） （6） （8） （13）JJF(陜)038－2020本規(guī)范參考了JJF1001-2011《通用計量術語及定義》、JJF（軍工）20-2012《多分量測并結合航空發(fā)動機試車臺矢量推力測量系統(tǒng)的實際使用情況，對其具體技術指標和校準方法JJF(陜)038－2020航空發(fā)動機試車臺矢量推力測量系統(tǒng)校準規(guī)范本規(guī)范適用于航空發(fā)動機試車臺（以下簡稱試車臺）凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范。凡是不注日期的引用文件，其3.1航空發(fā)動機試車臺矢量推力測量系統(tǒng)vectorthrustmeasurementsystemofaeroenginetestbed在航空發(fā)動機試車臺上，通過測量航向、側向、垂向三個方向的力值獲取發(fā)動機矢量推力的系統(tǒng)，一般由航向推力測量系統(tǒng)、側向推力測量系統(tǒng)用來模擬真實發(fā)動機的機械裝置，其重量、重心、安裝形式與發(fā)動機相同，外形與發(fā)動某分量負荷作用到推力測量系統(tǒng)上時，引起的其他分量負荷輸出的變化與其他分量額定試車臺矢量推力測量系統(tǒng)主要用于航空發(fā)動機矢量推力的測JJF(陜)038－20202F6 F4動架F5模擬發(fā)動機FxF1動架F5模擬發(fā)動機FxF1FzF2zF3zyx圖1矢量推力測量原理示意圖,表1矢量推力測量系統(tǒng)計量性能要求計量特性名稱性能要求示值誤差測量方向最大允許誤差測量范圍/kN航向±0.5%FS0~250側向±2%FS垂向±2%FS重復性滿足使用要求耦合誤差滿足使用要求6.1.4安全要求：校準時應有必要的安全防護措施力標準器為標準測力儀，最大允許誤差絕對值不大于被校推力測量系統(tǒng)最大允許誤差絕JJF(陜)038－20203對值的1/3，量程應涵蓋被校推力測量系統(tǒng)測量范圍。力加載裝置應加卸載穩(wěn)定，5s內力值d)通電檢查，儀表開關、按鍵、旋鈕等可直至力加載裝置與標準測力儀完全脫開。如此重復三次后，調整力加載裝置加載桿伸出量，在量程范圍內均勻選取包括零點和滿量程點在內的6個校準點。從零點開始，依次逐點均勻緩慢加載至滿量程點，再依次緩慢卸載至零點。在每一個校準點，待數值穩(wěn)定后，記錄加載力方向標準測力儀示值和所有工作測力儀示值。如此重復三次及以上。按照以上方法依次對航向、側向和垂向推力測量系統(tǒng)進行校準。示值誤差Fmfmi——m方向標準測力儀第i個校準點的示值，kN；YJJF(陜)038－20204m式中：Rmi——m方向推力測量系統(tǒng)第i個校準點的重復性；Fmax,mi——m方向推力測量系統(tǒng)第i個校準點的示值最大值，kN；取最大的Rmi作為m方向推力測量系統(tǒng)的重復性。m式中：Cmn——m方向推力測量系統(tǒng)受到n方向推力分量影響的耦合誤差；取Cmn的最大值作為m方向推力測量系統(tǒng)的耦合誤差Cm。b）實驗室名稱和地址；）；），JJF(陜)038－2020h）如果與校準結果的有效性應用有關時，應對被校樣品的抽樣程序進行j）本校準所用測量標準的溯源性及有效性說明；p）未經實驗室書面批準，不得部分復制證書或報告的聲明。航空發(fā)動機試車臺矢量推力測量系統(tǒng)的復校時間間隔建議不超過2年，使用單位也可根JJF(陜)038－20206委托單位記錄編號校準條件溫度：℃濕度：%RH風速：m/s被校試車臺矢量推力測量系統(tǒng)測量標準被校系統(tǒng)名稱儀器名稱制造單位型號規(guī)格測量不確定度出廠編號證書編號測量范圍證書有效期校準依據校準地點2、原始數據（校準方向單位：kN）序號123456標準值（f）Fx行程1行程2行程3Fy行程1行程2行程3Fz行程1行程2行程37JJF(陜)038－20203、示值誤差、重復性（校準方向單位：kN）序號123456標準值（f）Fx平均值Fy平均值Fz平均值示值誤差ΔF重復性R擴展不確定度Urel，k=24、耦合誤差單位：kN）校準方向示值最大值耦合誤差xCxyCyzJJF(陜)038－20208B.1數學模型（以航向推力測量系統(tǒng)為例，側向和垂向推力測量系統(tǒng)的示值誤差測量不確定ΔF=F-f（B.1）F—推力測量系統(tǒng)示值，kN；f—標準測力儀示值，kN。FFFfFFFfB.2.1輸入量F的標準不確定度評定B.2.1.1輸入量F的不確定度主要來源a)推力測量系統(tǒng)重復性引入的不確定度分量uF1；b)推力測量系統(tǒng)耦合誤差引入的不確定度分量uF2；c)環(huán)境溫度影響引入的不確定度分量uF3；d）數據采集系統(tǒng)引入的不確定度分量uF4；e）風力引入的不確定度分量uF5。B.2.1.2推力測量系統(tǒng)重復性引入的不確定度uF1評定推力測量系統(tǒng)重復性所引入的不確定度分量uF1采用A類不確定度評定方式進行評定， 表中Fxij為推力測量系統(tǒng)第i校準點第j次測量的示值，n為測量次數。其n次測量平均值Fxi由公式（B.2）可得到：JJF(陜)038－2020表B.1不確定度分析試驗數據記錄表示值Fxij/kNnFx nFxFxi測量結果的標準偏差s(Fxi)由公式（B.3）可得到：s(Fxi)((Fxij-Fxi)2j1n1推力測量系統(tǒng)測量結果用平均值表示，則其重復性引入的不確定度uF1由公式（B.4）計 6uF1s(Fxi)（B.4） 6分別計算所選3點的uF1，取3個點之中uF1的最大值uF1max作為uF1,計算結果如表B.2所表B.2不確定度uF1 F/kNxis(Fxi)/kNuF1/kNuF1max/kN-2B.2.1.3推力測量系統(tǒng)耦合誤差引入的不確定度分量uF2的評定耦合誤差是在側向或垂向方向加載時，對航向推力測量系統(tǒng)所形成的干擾，該附加干擾力Fy'在實際校準中可以獲得，取其最大值為0.39kN，按均勻分布估計，包含因子'uF20.225kN（B.5）JJF(陜)038－2020B.2.1.4環(huán)境溫度引入的不確定度分量uF3的評定力儀在工作環(huán)境溫度為（-10~40）℃范圍內已進行了溫度補償，溫度引入的測量不確定uF30（B.6）B.2.1.5數據采集系統(tǒng)引入的不確定度分量uF4的評定數據采集系統(tǒng)由光纜、采集板、計算機組成，其uF40試車臺矢量推力測量系統(tǒng)處于露天環(huán)境時，風力對矢量推力測量系統(tǒng)x方向產生的作用力Fw按照公式（B.8）計算：FwCwsv2=0.025kNCw—風阻系數，取Cw=0.5；s—迎風面積，取s=3.14m2；v—風速，取v=5m/s。按正態(tài)分布估計，取包含因子k=2，則有：uF50.013kNB.2.1.7輸入量F的標準不確定度uF的評定uFuF1uF2uF3uF4+uFB.2.2輸入量f的標準不確定度評定B.2.2.1輸入量f的不確定度主要來源JJF(陜)038－2020a)標準測力儀引入的不確定度分量uf1；b)加載方向角度偏移引入的不確定度分量uf2；c)數據采集系統(tǒng)引入的不確定度分量uf3；d)環(huán)境溫度影響引入的不確定度分量uf4。B.2.2.2標準測力儀引入的不確定度分量uf1的評定標準測力儀的準確度等級為0.05級，按均勻分布估計，包含因子k=，則有：B.2.2.3加載方向角度偏移引入的不確定度分量uf2的評定加載方向角度偏移主要受加載桿變形、加載過程中產生的微小位移及安裝不同軸等分布估計，包含因子k=，則有：uf20.079kN（B.12）B.2.2.4數據采集系統(tǒng)引入的不確定度分量uf3的評定數據采集系統(tǒng)由光纜、采集板、計算機組成，其uf30（B.13）B.2.2.5環(huán)境溫度影響引入的不確定度分量uf4的評定力儀在工作環(huán)境溫度為（-10~50）℃范圍內已進行了溫度補償，溫度引入的測量不確定uf40（B.14）B.2.2.6輸入量f的標準不確定度uf的評定uf2uf22uf22uf32uf4uf10.084kNJJF(陜)038－2020在不確定度來源分析中，已分別考慮F和f引入的不確定度分