JJF
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF 1903—2021
冲击响应谱试验机校准规范
Calibration Specification for Shock Response Spectrum Testing Machines
2021-02-23发布
2021-08-23实施
国家市场监督管理总局发布 JJF1903—2021
冲击响应谱试验机
校准规范
JJF 1903—2021
Calibration Specification for Shock Response Spectrum Testing Machines
归口单位：全国振动冲击转速计量技术委员会主要起草单位：中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术
研究所北京中元环试机电设备技术有限公司
参加起草单位：苏州东菱振动试验仪器有限公司
陕西科瑞迪机电设备有限公司
北京东方计量测试研究所
苏州福艾斯振动系统有限公司
西安捷盛电子技术有限责任公司
本规范委托全国振动冲击转速计量技术委员会负责解释 JJF1903—2021
本规范主要起草人：
曹亦庆（中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术
研究所）
李善明（中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术
研究所)
王永强（北京中元环试机电设备技术有限公司）
参加起草人：
徐曼 （苏州东菱振动试验仪器有限公司) 郁南（陕西科瑞迪机电设备有限公司) 刘敬敏（北京东方计量测试研究所）许坚（苏州福艾斯振动系统有限公司） JJF1903—2021
目 录
引言
(IⅡ) (1) (1 ) (1) (1) (2) (2) (3) (5) (5) (6) (9) (10) (12)
范围· 2 引用文件： 3 术语·
1
概述· 计量特性·
4 5 6 校准条件 7 校准项目和校准方法 8 校准结果表达· 9 复校时间间隔附录A冲击响应谱幅值测量结果的不确定度评定附录B 冲击响应谱试验机校准证书内页格式附录 C 冲击响应谱试验机配套测量系统的示值误差附录D标准信号的冲击响应谱 JJF1903—2021
引言
本规范依据JJF1071一2010《国家计量校准规范编写规则》规定的规则编写。 本规范在制定过程中充分考虑了JJF1156一2006《振动冲击转速计量术语及定
义》中的术语、符号与定义，以及GB/T2423.5一2019《环境试验 金第2部分：试验方法试验Ea和导则：冲击》、GJB150.18A一2009《军用装备实验室环境试验方法 第 18部分：冲击试验》中对冲击响应谱试验及试验设备的技术要求。
本规范为首次发布。
II JJF1903—2021
冲击响应谱试验机校准规范
1范围
本规范适用于10kHz频率范围内，实现最大绝对加速度冲击响应谱的冲击响应谱试验机的校准。
2引用文件
本规范引用了下列文件： JJF1156一2006振动冲击转速计量术语及定义 GB/T2423.5一2019环境试验第2部分：试验方法试验Ea和导则：冲击 GJB150.18A一2009军用装备实验室环境试验方法第18部分：冲击试验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术语 3.1参考谱形referencespectral shape
用于校准或试验设定的绝对加速度谱曲线。 3.2最大绝对加速度冲击响应谱maximumabsolutelyaccelerationshockresponse spectrum
以绝对加速度作为响应参数的，具有最大值的冲击响应谱。 注：本规范中提及的冲击响应谱均指最大绝对加速度冲击响应谱。
3.3冲击响应谱参考允差referencetoleranceof shockresponsespectrum
规定测量所得冲击响应谱曲线偏离参考谱形的最大允许误差，用以确定冲击响应谱试验机工作状态基线。
注：参考允差范围可选用［一1.5dB，十3dB]、［一3dB，十3dB]、［一6dB，十6dB]、
［一3dB，十6dB]、［一6dB，十9dB]，也可分段使用不同允差。
4概述
冲击响应谱试验机应用于产品的冲击试验，通过获得产品的冲击响应谱来确定其在冲击环境下的性能。实现冲击响应谱试验的设备有两大类：机械式冲击响应谱试验机和电动振动台式冲击响应谱试验机。
机械式冲击响应谱试验机主要原理是用一个锤头撞击响应台面，使被撞的响应台面产生模拟冲击的响应环境。其由响应台面、锤头、电控系统、测量系统及其他辅助装置组成。响应台面是试验机的本体结构，用以安装受试样件，承受冲击激励；电控系统主要通过计算机根据设定的参数控制锤头，击打响应台面产生冲击响应谱；测量系统在试验机工作时，对各个检测点的时域及响应谱曲线进行测量；其他辅助装置主要包括驱动
1 JJF1903—2021
装置、机架及支撑缓冲装置等，其典型原理框图如图1所示，
驱动装置 锤头
机架
响应台面
支撑缓冲装置
口
口
电控系统图1机械式冲击响应谱试验机典型原理框图
测量系统
电动振动台式冲击响应谱试验机基于电磁感应原理，通过计算机及控制器使用各种不同的时域波形组合成瞬态冲击信号，发出后经功率放大器放大并驱动振动台完成相应动作，从而产生所需冲击响应谱的时域波形。电动振动台式冲击响应谱试验机的典型原理框图如图2所示。
测量
振动台控制系统
控制
驱动
功率放大器
图2电动振动台式冲击响应谱试验机典型原理框图
5 计量特性
5.1 冲击响应谱幅值的示值误差 5.2 冲击有效持续时间的示值误差 5.3 台面冲击响应谱曲线重复性 5. 4 台面冲击响应谱幅值不均匀度
6 校准条件
环境条件环境温度：（5～40）℃；相对湿度：≤85%；装置及其周围环境应无明显影响校准结果的振动源，无强电场、强磁场、强声场的
6.1
干扰；用于校准的设备应接地良好。 6.2校准用设备
校准用设备见表1。
2 JJF1903—2021
表1校准用设备表
设备名称
计量性能
加速度测量相对扩展不确定度：Url≤5%（k=2）测量系统应具有冲击响应谱计算功能传感器工作频率范围内的幅值误差不超过10%
冲击加速度测量系统（包括加速度传感器、 信号适调器及数据采集系统）
7校准项目和校准方法
7.1校准项目
冲击响应谱试验机的校准项目见第5章。 7.2校准方法 7.2.1校准前准备
冲击响应谱试验机上应标有铭牌，铭牌上应标明试验机的型号规格、编号、制造厂家等基本信息；标明试验机最大响应加速度等性能指标。
校准时，测量系统计算的冲击响应谱类型为最大绝对加速度谱，阻尼比设置为 0.05（或品质因数设置为10），倍频程设置不大于1/60ct。测量系统的采样时间长度需保证冲击时域曲线的零线长度与试验机配套测量仪采集的零线长度近似相等，采样频率不应低于冲击时域波形最窄脉冲宽度的5倍。测量系统滤波器的上限频率应不低于冲击响应谱试验机的最高频率，下限频率应不高于冲击响应谱试验机的最低频率。 7.2.2冲击响应谱幅值的示值误差
台面处于空载状态，将校准用冲击加速度传感器与试验机配套测量系统的传感器可靠地刚性连接在试验机台面中心位置。
参照图3设定参考谱形。
4 G
d
f 图3冲击响应谱参考谱形
注：G为加速度，g；f为频率，Hz。参考谱形是由上升段和平直段组成，f1、f：为试验机分析频率的上下限；
f2为拐点频率，通常取试验机最高拐点频率的1/2～1/3左右：Φ1为曲线斜率，通常取（6～12）dB/oct； Φ。为平直段加速度幅值，通常取试验机最大响应加速度的20%～50%。
调整试验机，直至校准用设备计算得到的冲击响应谱曲线在冲击响应谱参考允差范围内。校准用设备与试验机配套测量系统采用相同的滤波及采集设置，冲击一次，分别记录冲击时域曲线并计算其冲击响应谱曲线，按照式（1）计算冲击响应谱幅值的示值误差。，取计算值绝对量最大值作为校准结果。
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