JJF
国防军工计量技术规范
JJF（军工）20—2012
多分量测力仪校准规范
Calibration Specification for Multi-component Dynamometer
2013-04-01实施
2012-12-27发布
国家国防科技工业局发布 JJF（军工） 20—2012
多分量测力仪校准规范 Calibration Specificationfor Multi-componentDynamometer
JJF （军工） 20 2012
起草单位：国防科技工业第一计量测试技术研究中心 JJF（军工） 202012
目 录
1 范围
引用文件 3 术语和定义 4 概述 4.1 原理 4.2 构造 4.3 分类 4.4 用途
2
2
2
2 2 2
....
计量特性 5.1 外观和附件 5.2 工作正常性 5.3 测量范围 5.4 示值 6 校准条件 6.1 环境条件 6.2 校准用仪器设备
5
+
4
1
校准项目和校准方法 7.1 确定校准项目 7.2 外观及附件 7.3 工作正常性 7.4 校准前准备 7.5 零点输出 7.6 回零差 7.7 额定输出 7.8 输出灵敏度 7.9 重复性 7.10 滞后
.4
5
5
6
8
8
- JJF（军工） 202012
7.11 直线度· 7.12 示值误差 7. 13 长期稳定性 7.14 耦合误差
8
C
12 12 13 20 22
校准结果复校时间间隔附录A 测量结果的不确定度评价附录B 校准记录的参考格式附录C 校准报告内页格式
8
9
- JJF（军工） 20—2012
多分量测力仪校准规范
1范围
本校准规范适用于各力值分量不大于500kN、力矩分量不大于10kNm的多分量测力仪（以下简称测力仪）和多分量力传感器（以下简称传感器）的校准。 2引用文件
本规范引用了下列文件： JJF1011—2006力值与硬度计量术语及定义凡是注明日期的引用文件，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）适用本规范。 3术语和定义
JJF1011—2006力值与硬度计量术语及定义界定的以及下列术语和定义适用于本规范。 3.1单分量独立校准individualcalibrationofacomponent
对多分量测力仪或多分量力传感器的某一个分量进行单独校准的过程。 3.2多分量组合校准combinedcalibrationofmulti-component
对多分量测力仪或多分量力传感器的两个或两个以上分量同时施加负荷进行校准的过程。 3.3连续校准progression calibration ofmulti-componentdynamometer
在多分量测力仪或多分量力传感器的校准过程中，由负荷发生装置按一定的速率连续加载或卸载到目标负荷，在此过程中，由数据处理系统同步采集并比较标准装置和被校测力仪或传感器的试验数据，从而分析其各项计量性能的一种校准方法。
这种方法一般适用于压电式多分量测力仪或多分量力传感器的校准。 3.4耦合误差couplingerrorofmulti-componentdynamometer
对多分量测力仪或多分量力传感器进行单分量独立校准或多分量组合校准时，某分量的输出因受到其他分量的影响而产生的误差。当该分量为零时对应的误差称为零位耦合误差。
- JJF（军工） 202012
4概述 4.1原理
测力仪一般是由传感器感受所承受的负荷，并将其转换为电信号，再由配套仪表或计算机系统进行数据采集和处理，并输出各分量量值。 4.2构造
测力仪一般主要由传感器和配套仪表组成，传感器一般由敏感元件、测量电路和外壳等组成。 4.3分类
测力仪的关键部件为传感器，传感器按其敏感元件分类可分为应变式和压电式两种，按弹性元件的机械结构分类主要分为单体式和组合式两种。 4.4用途
多分量测力仪或多分量力传感器主要用于多分量测力技术中，同时对力失量的六个广义力分量（如图1所示）中至少两个分量的检测，如飞行器模型风洞实验、直升机旋翼受力测量和机器人关节作用等。
Mz
Fz
My
Mx
图1 多分量力示意图
5计量特性 5.1外观和附件 5.1.1 测力仪或传感器的铭牌或外壳上应标明名称、生产厂家、型号规格、编号和出厂年月等。 5.1.2 测力仪或传感器及附件外形结构应完好，不应有松动和机械损伤，附件应齐全， 2 JJF（军工） 202012
不得随意更换。 5.2工作正常性
测力仪或传感器及其附件的活动部分应灵活可靠通电后检查指示仪表，其数字显示应完整、清晰，仪表开关、按键、旋钮等可正常
操作。 5.3测量范围
测力仪或传感器的测量范围应包括分量的数目和各分量的测量上、下限。 5.4示值
测力仪或传感器示值的各项计量特性如表1所示。
表1计量特性表
传感器 + + + + + +
序 号
计量特性名称零点输出
测力仪
- 2 en 4 5 6 7 8 9
回零差额定输出输出灵敏度重复性
?
1
-
+
滞后直线度示值误差长期稳定性
+
+
+
+
*
-
零位耦合误差输出灵敏度耦合误差
+ +
10
耦合误差
.
注1：表中“+”表示适用该项目，“” 表示不适用该项目。 注2：“”表示在后续校准时适用的项目，不适用于新制造、修理后的测力仪或传感器的校准。
6校准条件 6.1环境条件
a）环境温度：20℃±5℃； b）相对湿度：10%~80%；
3 JJF（军工）20—2012
c）其他条件：校准时不得有影响校准结果的振动、电磁场或其他干扰源 6.2校准用仪器设备
校准所用设备应经过计量技术机构检定（或校准），满足校准使用要求，并在有效期内，量程范围应覆盖被校准测力仪或传感器的测量范围，其各项技术指标一般应小于被校测力仪或传感器相应指标的1/3。
a）多分量测力仪校准装置：其各个分量的测量不确定度小于被校测力仪或传感器相应分量测量不确定度的1/3；
b）力标准机：其力值测量不确定度不大于被校测力仪或传感器力值测量不确定度的1/3；
e）扭矩标准机：其力矩测量不确定度不大于被校测力仪或传感器力矩测量不确定度的1/3；
d）激励电源：传感器校准中使用的激励电源输出电压的4小时稳定性，应不超过传感器相应准确度指标的1/5。
e）指示仪表：传感器校准中使用的指示仪表（包括可向传感器提供激励电压的指示仪表）的相关准确度指标，原则上应不超过被校传感器相应准确度指标的1/3。
f）电荷放大器：相关技术指标的最大允许误差，应不超过被校传感器相应技术指标最大允许误差的1/3。
g）数据采集系统：应具有多路通道同步采样的功能，其通道数应不少于测力仪或传感器和校准装置数据输出通道数之和。数据采集系统的采样频率不应小于测力仪或传感器输出最高频率的20倍：
h）专用夹具：专用夹具各个加荷位置与测力仪或传感器本身的受力点之间的有效长度的相对测量不确定度应不大于0.05%（kh=2）。 7校准项目和校准方法 7.1确定校准项目
校准项目应涵盖第5章规定的计量特性，也可根据被校测力仪或传感器的预期用途选择使用。对校准规范的偏离，应在校准证书中注明。 7.2外观及附件
按5.1的要求对测力仪或传感器的外观进行目视检查。 7.3工作正常性
按5.2的要求对测力仪或传感器的工作正常性进行手动目视检查。 7.4校准前准备 7.4.1放置时间
测力仪或传感器应在校准试验条件下放置足够长的时间，保证其温度与校准条件的温度相同并稳定，推荐放置时间不少于8h。 4