JJF
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF1657—2017
落锤式冲击力标准装置校准规范
Calibration Specification for Falling-hammer
Impact Force Standard Equipment
2017-11-20发布
2018-02-20实施
国家质量监督检验检疫总局发布 JJF1657—2017
落锤式冲击力标准装置
校准规范 Calibration Specification for Falling-hammer Impact Force
JJF 1657—2017
Standard Equipment
归口单位：全国力值硬度计量技术委员会起草单位：北京长城计量测试技术研究所
浙江省计量科学研究院中国计量科学研究院
本规范委托全国力值硬度计量技术委员会负责解释 JJF1657—2017
本规范主要起草人：
李善明（北京长城计量测试技术研究所）曾利民（浙江省计量科学研究院）孟 峰（中国计量科学研究院）
参加起草人：
倪守忠 (浙江省计量科学研究院）曹亦庆（北京长城计量测试技术研究所）秦海峰（北京长城计量测试技术研究所）何旋 (北京长城计量测试技术研究所) JJF1657—2017
目 录
引言
(IⅡ) (1) (1 ) (1 ) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (2) (2) (2) (3) (7) (7) (8) (12) (15) (16)
范围· 2 引用文件· 3 术语· 3.1 横向运动比， 3.2 冲击加速度峰值不均匀度 3.3 有效质量： 3. 4 冲击脉冲持续时间· 3. 5 冲击加速度标准套组 3.6 动态力测量套组·· 4 概述
1
计量特性 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落锤式冲击力标准装置校准不确定度评估附录B落锤式冲击力标准装置校准原始记录附录 C 落锤式冲击力标准装置校准证书内页格式附录D测量系统频率特性
5
.. JJF1657—2017
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国家标准GB/T20485.1一2008/ISO16063-1：
1998《振动与冲击传感器校准方法第1部分：基本概念》、JJF1011一2006《力值与硬度计量术语及定义》、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；国家标准GB/T20485.13一2007/ISO16063-13：2001《振动与冲击传感器校准方法第13部分：激光干涉法冲击绝对校准》、GB/T20485.22一2008/ ISO16063-22：2005《振动与冲击传感器校准方法第22部分：冲击比较法校准》、 JJG791一2006《冲击力法冲击加速度标准装置》、JJF1219一2009《激光测振仪校准规范》中相关的校准项目、方法及计量性能。
本规范为首次发布。
ⅡI JJF1657—2017
落锤式冲击力标准装置校准规范
1范围
本规范适用于落锤式冲击力标准装置的校准。
2 引用文件
本规范引用了下列文件： JJG233一2008压电加速度计 JJG791一2006冲击力法冲击加速度标准装置 JJG973—2002冲击测量仪 JJF1219—2009 激光测振仪校准规范 GB/T20485.1一2008/ISO16063-1：1998振动与部击传感器校准方法 第1部
分：基本概念
GB/T20485.13—2007/ISO16063-13：2001振动与冲击传感器校准方法 第13 部分：激光干涉法冲击绝对校准
GB/T20485.22—2008/ISO16063-22：2005振动与冲击传感器校准方法 第22 部分：冲击比较法校准
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横向运动比transversemovementratio
质量块上垂直于主运动方向平面内的冲击运动峰值与主运动方向冲击运动峰值之比。 3.2冲击加速度峰值不均匀度amplitudeuniformityofaccelerationpeak
质量块沿铅垂方向承受冲击激励脉冲时，质量块上不同位置的冲击加速度峰值与中
心位置冲击加速度峰值之间的最大偏差 3.3有效质量effectivemass
作用于力传感器敏感面上，在冲击运动过程中以自身惯性力参与加载的所有部件质量的总和（包括自由下落的质量块、连接附件和测量传感器等）。 3.4冲击脉冲持续时间durationofshockpulse
在冲击运动过程中，冲击脉冲幅值大于冲击脉冲峰值的10%的时间间隔。 3.5冲击加速度标准套组shockaccelerationstandardmeasuringinstrument
由冲击加速度传感器、信号适调器和数据采集单元组成的，对冲击加速度量值进行测量分析的冲击加速度测量系统。 3.6动态力测量套组dynamicforcemeasuringinstrument
1 JJF1657—2017
由动态力传感器、信号适调器和数据采集单元组成的，对动态力值进行测量分析的动态力测量系统。
4概述
落锤式冲击力标准装置主要用于对力传感器（或测力仪）的性能指标进行计量校准。其基本原理基于Fp=map，利用自由下落的质量块撞击固定安装的力传感器，通过计算碰撞过程中的质量与在冲击运动过程中的加速度峰值的乘积得到冲击激励的力值。
该标准装置由冲击力源（包括力传感器安装底座、提升装置、导向装置等）和冲击加速度测量系统组成。力传感器安装底座用于固定安装被校的力传感器；提升装置用于将质量块提升至一定的跌落高度：导向装置用于在质量块提升和下降过程中起到保持质量块运动姿态的作用；冲击加速度测量系统用于测量质量块在冲击运动过程中的冲击加速度-时间历程。
冲击加速度测量按照冲击脉冲的复现原理可分为激光干涉法（绝对法）和冲击加速度传感器直接测量两种方法。激光干涉法基于激光多普勒测速原理，借助于绝对测量运动学的基本量－时间和长度来复现冲击加速度-时间历程。冲击加速度传感器直接测量方法是借助于加速度测量器具-冲击加速度传感器直接测量复现的冲击加速度-时间历程。
5计量特性
计量特性见表1。
表1计量特性一览表
序号 1 2 3 4 5 6
备注
校准项目
技术指标 MPE：±0.1% Url=1%(k=2) 适用于激光干涉法
有效质量激光干涉仪速度测量结果的测量不确定度冲击加速度标准套组的加速度示值误差冲击加速度标准套组的脉冲持续时间示值误差冲击加速度标准套组灵敏度的年稳定性横向运动比冲击加速度峰值不均匀度冲击力校准的复现性冲击力校准的重复性
±3% ±10% 1% 10% 3% ±5% 1%
适用于冲击加速度传感器直接测量法
8
9
6校准条件 6.1 环境条件 2 JJF1657—2017
环境温度：（20士5）℃；相对湿度：≤80%；电源电压的变化应在额定电压的士10%的范围内，装置及其周围环境应无明显影响校准结果的振动和冲击源，无强电场、强磁场、强
声场的干扰。 6.2校准用设备
校准用设备见表2。
表2校准项目和校准用设备
校准用设备
序号
校准项目
名称
计量性能
有效质量激光干涉仪速度测量结果的测量不确定度冲击加速度标准套组的加速度示值误差冲击加速度标准套组的脉冲持续时间示值误差冲击加速度标准套组灵敏度的年稳定性横向运动比冲击加速度峰值不均匀度冲击力校准的复现性冲击力校准的重复性
电子天平
①级
激光干涉仪校准装置 Url=1%(k=2)
2
3
冲击加速度标准装置
4
灵敏度校准不确定度：Url=3% (k=2)
5
单轴和三轴冲击加速度计组成的冲击加速度标准套组
6
实际校准点的示值误差：土3% 实际校准点的测量重复性：0.5%
动态力测量套组
校准项目和校准方法
7.1 校准项目
落锤式冲击力标准装置的校准项目见表2。 7.2校准方法 7.2.1校准前准备
校准前检查落锤式冲击力标准装置上应有铭牌，铭牌上应标明落锤式冲击力标准装置的型号规格、编号、制造厂家等装置基本信息；标明装置冲击力值范围、脉冲持续时间范围等计量性能。 7.2.2有效质量
使用级天平对校准时所使用的有效质量进行测量，并给出质量校准结果及其最大允许误差。
3