JJF(沪苏浙皖) 4013-2024 动平衡机校准规范.docx

JJF（沪苏浙皖）沪苏浙皖地方计量校准规范JJF（沪苏浙皖）4013-2024动平衡机校准规范CalibrationSpecificationforDynamicBalancingMachines2024-02-29发布2024-08-29实施上海市市场监督管理局江苏省市场监督管理局发布浙江省市场监督管理局安徽省市场监督管理局动平衡机校准规范CalibrationSpecificationforDynamicBalancingMachines：JJF（沪苏浙皖）4013-2024;代替JJG（苏）68-2006：归口单位：上海市市场监督管理局江苏省市场监督管理局浙江省市场监督管理局安徽省市场监督管理局主要起草单位：南京市计量监督检测院参加起草单位：无锡市检验检测认证研究院本规范委托江苏省力值硬度计量专业技术委员会负责解释本规范主要起草人：崔磊（南京市计量监督检测院）王亚磊（南京市计量监督检测院）王琅（南京市计量监督检测院）参加起草人：赵晓兵（无锡市检验检测认证研究院）钱峥（南京市计量监督检测院）沈沂（南京市计量监督检测院）唐小聪（南京市计量监督检测院）丁磊磊（南京市计量监督检测院）目录引言II1 范围12 引用文件13 术语14 概述15 计量特性26 校准条件26.1 环境条件26.2 测量标准及其他设备27 校准项目和校准方法27.1 重复性、相位误差和转速误差校准27.2 最小可达剩余不平衡量1.校准37.3 不平衡量减少率URR校准47.4 单面动平衡机的偶不平衡干扰比ISC校准48 校准结果表达49 复校时间间隔5附录A6附录B7附录C10附录D11引言本规范以JJFlo71-2010国家计量校准规范编写规则、JJF1001-2011通用计量术语及定义、JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示为基础性规范进行修订。与JJG（苏）68-2006的版本相比较,本次修改的主要内容如下：增加“引言”、“引用文件”，修改了术语及定义：删除专用平衡机、现场动平衡仪的校准；增加重复性、转速误差、相位误差的计算公式优化了最小可达剩余不平衡量和不平衡量减少率的校准方法校验转子的选择变更为不再设具体限制，见附录A.Il动平衡机校准规范1范围本规范适用于立式、卧式动平衡机的校准。车轮动平衡机不适用于本规范，其他类型动平衡机涉及本规范的计量特性可以参照本规范进行。2引用文件GB/T6444-2008机械振动平衡词汇GB/T29714-2013机械振动平衡平衡标准的用法和应用指南GB/T9239.21-2019机械振动转子平衡第21部分：平衡机的描述与评定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梓3. 1立式平衡机VertiCaIbalancingmachines被平衡转子的旋转轴线在平衡机上呈铅垂状态的平衡机。4. 2卧式平衡机horizontalbalancingmachines被平衡转子的旋转轴线在平衡机上呈水平状态的平衡机。5. 3校验转子provingrotor用于校验动平衡机或通过增加质量能够检测平衡参数的旋转构件。4雌平衡机是用于测定转子不平衡量的设备，可以用于改善被平衡转子的质量分布，使轴颈每转一次的振动或作用于轴承的力在允许的范围内。平衡机按转子轴线的状态分类有卧式平衡机和立式平衡机，按试验平面数量可分为单面和双面平衡机。平衡机有以下几个主要组成部分：1) 支承转子并保证转子具有必要自由度的支承系统；2) 使转子按一定转速旋转的驱动系统；3) 测量转子不平衡量幅度和相位的测量系统。5计特性动平衡机的计量特性见表1。序号计量特性名称1重复性2相位误差3转速误差4最小可达剩余不平衡量Umar5不平衡量减少率URR6单面动平衡机的偶不平衡干扰比ISC6校准条件6.1环境条件环境温度：（1040）;相对湿度：85%:其他条件：校准时不得有影响校准结果的干扰源。6. 2测量标准及其他设备6.1.1 校验转子立式动平衡机采用A型校验转子，卧式动平衡机采用B型和C型校验转子，转子规格及计量特性要求见附录A。6.1.2 试验质量块与转子连接的试验质量块，其质量的最大允许误差：±0.5%。6. 2.3转速表准确度等级优于0.5级。6.2.4电子天平准确度等级优于级。7校准项目和校准方法7.1 重复性、相位误差和转速误差校准1. 1.1选择相适应的校验转子，通过安装校正质量块使之平衡到剩余不平衡度小于5emaro保持校正质量块安装位置和质量不变，旋转90°,重新安装校验转子，剩余不平衡度仍然小于5emar,则安装有效。7. 1.2在校验转子任意两个试验面上，同时分别加上相当于IOUmar的试验质量块，两试验质量块的相对位置不应同相或反相。8. 1.3按动平衡机规定的程序进行3次启动平衡，将试验质量块位置分别放置在试验面的90°、180°、270°处，在每个位置上进行3次启动平衡，任选一个位置用转速表测量动平衡机转速。按照公式(1)、公式(2)、公式(3)计算重复性R、相位误差4amax转R=”2；”一×100%(1)式中：R重复性，%×rnaY不平衡量最大值，g-11n;Xmin不平衡量最小值，g三;X不平衡量读数平均值，gmm。amax=a-asl(2)式中：antx相位误差，。；q相位读数，°；as相位标称值，。6=二X100%(3)式中：转速误差，%；元转速测量平均值，r/min;n转速标称值，rmio7.2 最小可达剩余不平衡量Umar校准参照GBf9239.1-2019中11.6.8的要求在试验平面上加上可产生IOUmr不平衡量的试验质量块，安装位置选择0°,30°,60°,90°,120o,150o,180o,210o,240°,270°,30。，330(或0°,60°,120°,180°,240°,30。),启动平衡，测试相应动平衡机的读数Aj,记入记录表并按照公式计算A及Ao。每次启动只允许一次读数。A=1(i=)y,o=式中：A动平衡机读数，g-mm;A一一动平衡机读数的算术平均值，gmm;Ao一一相当于在某试验面上加上IUmr的试验质量时平衡机相应读数。7.3不平衡量减少率URR校准7.3.1 通过校正质量块使校验转子平衡到剩余不平衡度小于Ieinar以下。7.3.2 选择两个5Umar（或25Umar）的试验质量块，分别安装在校验转子两试验面（卧式为左右端面、立式为上下端面或设定的两个试验面），两试验面的试验质量块的位置不应同相或反相。7.3.3 保持一个试验质量块安装位置不变，将另一个试验质量块按试验平面的30°或60°进行移动安装。记录固定试验质量块和移动试验质量块的位置。移动试验质量块每次增加30°或60°,遇到固定试验质量块时应跳过。7.3.4 每次安装好试验质量块之后进行测量，记录不平衡量。7.3.5将读数画在URR极限圆上，极限圆的画法见GB/T9239.1-2019附录B,并按照公式（5）计算URRoURR=X100%=（I-第X100%式中：URR不平衡量减少率，%;U1初始不平衡量；U2次平衡校正后的剩余不平衡量。7.4单面动平衡机的偶不平衡干扰比ISC校准在上、下试验面正好相隔180。的位置上各加上一个试验质量，读取不平衡量，间隔90°将偶不平衡试验质量连续换位三次，每次换位读取一个新的读数，按照公式（6）计算偶不平衡干扰比ISC。式中：ISC一一偶不平衡干扰比；A;动平衡机每次读数，gmm;Umar试验平面的不平衡量，gmm;Um所加不平衡力偶，gmmo8校准结果表达经校准的动平衡机出具校准证书。校准证书的内页格式见附录Co除上述校准结果信息外，校准证书至少包括以下信息：a）标题：“校准证书”；b）实验室名称和地址；c）进行校准的地点；d）证书的唯一性标识（如编号），每页及总页的标识e）客户的名称和地址；f）被校对象的描述和明确标识；g）进行校准日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收日期；h）如果与校准结果的有效性应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；i）校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；j）本次校准所用计量标准的溯源性及有效性说明；k）校准环境的描述；I）校准结果及测量不确定度的说明，校准结果的不确定度按JJFIO59.1-2012的要求评定,不确定度评定的实例见附录D;m）对校准规范的偏离的说明；n）校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识；o）校准结果仅对被校对象有效的声明；P）未经实验室书而批准，不得部分复制证书的声明。9复校时间间隔由于复校时间间隔的长短是由动平衡机的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的，因此送检单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔，一般建议不超过1年。附录A校验转子A.1校验转子规格立式动平衡机校准选用A型校验转子，规格参数参照GB/T9239.21-2019中附录D.1的要求；卧式动平衡机校准选用B型和C型校验转子，规格参数参照GB/T9239.21-2019中附录D.2和附录D.3的要求。A.2专用校验转子当上述的校验转子与平衡机不适应时，可根据用户要求选用与平衡机相适应的专用转子，但需要溯源其质量、直径、角度等基本参数。A.3校验转子溯源要求校验转子质量通过电子天平进行测量，其最大允许误差为±0.5%;校验转子轴向位置、径向位置、角度位置通过坐标测量机进行测量，其最大允许误差为±0.附录B原始记录的推荐格式证书编号:客户名称委托日期客户地址校准日期校具被器名称型号制造厂商编号依据标准校准地点校准用计量器具和标准物质名称型号编号准确度等级/最大允许误差/不确定度有效期环境条件温度湿度%RH一、动平衡机的重复性、相位误差、转速误差校准转子质量校正半径试重质量平衡转速实测转速R项目位置左读数右读数相位P幅值X相位P幅值X次数231230°90°180°270°第页共页校准位置。幅值平均值文重复性R(%)相位误差aamaxO转速误差6(%)090180270二、动平衡机的最小可达剩余不平衡量校准转子质量M试重m校正半径R平衡转速试重位置度0306090120150180210240270300330读数相位度幅值格IXXo=w8.8Ao11.2Ao第页共页三、动平衡机的不平衡量减少率校准转子质量M最小剩余不平衡量ema校正半径平衡转速固定试重m质量位置移动试重m2读数标准相位相位差幅值相位30°60°90°120°150°180°210240°270°300°330°360°URR极限圆如下：°.不平衡量减少率URR:180第页共页附录C校准证书内页的推荐格式序号校准项目校准结果1重复性2相位误差3转速误差4最小可达剩余不平衡量5不平衡量减少率6偶不平衡干扰比校准（单面动平衡机）7最小可达剩余不平衡量的测量不确定度：U=,k=2以下空白附录D动平衡机最小可达剩余不平衡不确定度评定实例在校准项目中，动平衡机的最小可达剩余不平衡量是关键参数。这里用以“卧式动平衡机最小可达剩余不平衡量”为例给出了不确定评定实例。D.1测量方法根据动平衡机的参数选择适当的标准转子、转速及试验质量块。将校验转子平衡到剩余不平衡度小于5emro用两个IOUmar的试验质量块，同时同相地分别加在端面的孔内，顺序任意，将相应的读数A;记入记录表并算出算术平均值。每次启动只允许一次读数。以下以一台最大测量质量15kg、标称最小可达剩余不平衡度emar=0.2gmm的平衡机为例计算测量不确定度。选取的标准转子质量为5kg,试验质量块质心半径41mm,转速100Ormin(约100rads),试验质量块质量为0.61g0D.2数学模型A=A'式中：A最小可达剩余不平衡量标称值，gmm;4最小可达剩余不平衡量测量值，gmmoD.3最小可达剩余不平衡量不确定度来源最小可达剩余不平衡量不确定度主要来自4个方面：(1)测量重复性引起的不确定度分量，可以通过多次重复测量，采用A类评定方法求出；(2)分辨力引入的不确定度分量，按B类方法评定；(3)校验转子及质量块引入的不确定度分量，按B类方法评定；(4)校验转子及试验质量块由于安装引入的不确定度分量，按B类方法评定。D.4标准不确定度评定DAl重复测量引入的不确定度分量u;为获得由重复测量引入的不确定度，在修正面上任一点重复测量10次，数据如下：序号12345678910gmm50.1851.2651.4549.8249.2550.4351.4549.3750.6849.26实验标准偏差为：s=F吧;幻，=0.88gmm11实际测量三次作为测量结果，贝J:ul=-Tj=051gmmD.4.2分辨力及读数引入的不确定度分量u2分辨力及估读误差在半宽度a=0.05gmm的范围内服从均匀分布，取包含因子k=<3,则其引入的不确定度分量为：U2=°'°*11m=0.029g*mm仃（可忽略不计）D.4.3校验转子及质量块引入的不确定度分量Ug校验转子及试验质量块在试验前需平衡至5emar,服从均匀分布，取包含因子k=V3,则其引入的不确定度分量为：02rmm×511coU3=0.58gmmv3D.4.4校验转子及试验质量块由于安装引入的不确定度分量U4校验转子及试验质量块由于安装位置等因素引入的误差估计为2emar,服从均匀分布，取包含因子k=J3,则其引入的不确定度分量为：02mmx2八”U4=j三=0.23gnunD.4.5不确定度分量汇总不确定度分量不确定度来源分量值（gmmUl测量重复性0.51U分辨力及读数0.029（可忽略不计）U3校验转子及质量块0.58U4安装位置0.23D.4.6合成标准不确定每组分量独立不相关，则合成标准不确定度：uc=V0.4Q.52+0.232=0.8gmmD.5扩展不确定度取包含因子k=2,则扩展不确定度：U=kue=2×0.8g-mm=1.6g-mm沪苏浙皖地方校准规范动平衡机校准规范JJF（沪苏浙皖）4013-2024