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冲击加速度标准装置

/shock acceleration standard device/
条目作者胡红波

胡红波

最后更新 2023-12-22
浏览 100
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冲击加速度量值传递中重要的组成部分。

英文名称
shock acceleration standard device
所属学科
机械工程

在冲击加速度量值传递链中起着承上启下的作用。冲击加速度标准装置向冲击加速度国家基准装置溯源,同时向冲击测量仪等工作计量器具传递加速度量值。

冲击加速度标准装置按照加速度量值的复现方式可以分为绝对法、加速度比较法、速度比较法以及冲击力法等形式。绝对法冲击加速度标准装置采用激光干涉仪实现冲击加速度量值的复现,是具有最高测量准确度的冲击加速度标准装置;加速度比较法冲击加速度标准装置一般采用标准冲击加速度计与配套放大器实现冲击加速度量值的测量,是应用最为广泛的冲击加速度标准装置;速度比较法通常采用应变测量仪或者其他测速装置实现冲击速度的测量,通过冲击速度与冲击加速度的关系实现冲击加速度量值的复现,通常应用于高峰值的冲击加速度测量。冲击力法采用标准冲击力传感器实现冲击力的测量,利用牛顿第二定理实现冲击加速度量的复现,该方法相对而言测量准确度较低,已经不再推荐使用。

冲击加速度标准装置的机械冲击产生部分,按照构成形式一般有落体式、气动活塞式、摆锤式以及Hopkinson杆式。落体式、气动活塞式和摆锤式等主要用于产生峰值低于105米/秒2的冲击加速度范围,可以采用绝对法、加速度比较法实现冲击加速度量值的复现;而基于Hopkinson杆的装置则可用于产生冲击加速度峰值大于106米/秒2,一般采用绝对法与速度比较法实现加速度量值的复现。

冲击加速度标准装置的工作原理如下:机械冲击激励系统产生一定的冲击加速度激励,将冲击加速度标准装置测量系统与被校冲击加速度测量仪的输出进行比较,从而实现冲击加速度量值的传递。另外,对于采用速度比较的冲击加速度标准装置,可将被校加速度计的输出积分与其比较,实现冲击速度量的校准。同时也可以对参考速度量进行微分运算,实现加速度量的校准。

比较法冲击加速度标准装置一般由如下几个部分组成:①机械冲击激励部分。用于产生所需要的冲击加速度机械激励信号。②参考加速度测量部分。主要是指参考加速度、速度的测量系统,用于确定参考冲击加速度量的测量。③数据处理部分。用于冲击信号的分析处理,实现冲击加速度校准。

对于峰值低于105米/秒2的冲击加速度范围的校准,一般采用加速度比较法进行冲击校准;对于冲击加速度峰值大于106米/秒2,则采用速度或者加速度比较法。比较法冲击标准装置的主要特点是组成简单、实现较为方便。

  • 全国机械振动与冲击标准化技术委员会.振动与冲击传感器校准方法 第22部分:冲击比较法校准:GB/T 20485.22—2008.北京:中国标准出版社,2005.

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