标准规范下载简介
DB13／T 5469-2021 机电设备倾斜和摇摆试验台校准方法.pdfICS17.080 CCS 1± 85
DB13/T 546920
alibrationmethodformechatronicsinclinationsandswingstestequipment
DB42／T 1491-2018标准下载河北省市场监督管理局 发布
北省市场监督管理局 发布
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本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规 定起草。 本文件由中共河北省委军民融合发展委员会办公室提出。 本文件由河北省军民融合标准化技术委员会（HeB/TC21）归口。 本文件起草单位：中国船舶重工集团公司第七一八研究所 本文件主要起草人：徐晓晖、王锦强、杨群、李静、柴小丽、汤雪志、陈涛、李军科、朱炎峰。
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机电设备倾斜和摇摆试验台校准方法
本文件规定了机电设备倾斜和摇摆试验台（六自由度及以下运动平台）的校准条件、校准设备、 交准项目、校准方法、校准结果表达和复校时间间隔。 本文件适用于机电设备倾斜和摇摆试验台（六自由度及以下运动平台，以下均简称试验台）的 校准。
下列文件中的内容通过文中的规范性 文件必不可少的条款。其中，注日期的引 文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单） 适用于本文件。 JJF1001通用计量术语及定义 JJF1156振动冲击转速计量术语及定义 JF1675惯性技术计量术语及定义
JJF1001、JJF1156和JJF1675界定的以及下列术语和定义适用于本文件， 3.1 倾斜inclination 包括纵倾、横倾两种形式。纵倾时船舶中纵部面垂直于水平面，中横剖面与铅锤面成一纵倾角 时的浮态。横倾时船舶中横剖面垂直于水平面，申纵部面与铅锤面成一横倾角时的浮态。 3.2 摇摆swing 横摇、纵摇和首摇是指船舶绕其纵向、横向和垂向三个坐标轴所做的交变性角位移运动；纵荡、 横荡和垂荡是指船舶沿其纵向、横向和垂向三个坐标轴所做的往复性平移运动。
六自由度sixdegreesof freedom
六自由度sixdegreesoffreedom
校准条件如下： a）温度：5℃35℃; b）湿度：≤80%RH; c）实验室环境应无强振动和冲击源，无强电磁场
试验台主要用于模拟在潜艇、航母、舰艇、 民船、水上飞机、行进火炮等装备上的各类机械、电 工和电子产品的倾斜摇摆环境，以确定产品经受规定严酷等级倾斜和摇摆的能力和结构完好性。试 验台可以产生横倾、纵倾、横摇、纵摇、首摇、纵荡、横荡和垂荡及其相互耦合的运动，试验台如图 1所示，试验台倾斜和摇摆方向如图2所示。
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图1机电设备倾斜摇摆试验台（六自由度）
申：X一横荡，Y一纵荡，Z一垂荡，6x一横倾/横摇，y一纵倾/纵摇，9z一首摇。 图2机电设备倾斜摇摆试验台（六自由度）倾斜和摇摆方向
主要用于摇摆幅值、周期和波形失真度的测量。技术指标满足以下要求 a）频率范围：0.1Hz～10kHz; b）电压测量不确定度：Ul=0.5%（k=2）
主要用于横摇、纵摇、横倾、纵倾测量。技术指标满足以下要求： a）角度测量范围：±30°； b)分辨率: 0. 1°
主要用于首摇、横荡、纵荡、垂荡的测量。技术指标满足以下要求： a）转角测量范围：±30°； b)分辨率: 0. 1° :
c）加速度测量范围：±1g。
7.1外观及工作正常性检查
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试验台外观应完好，开机正常，铭牌应标注名称、型号规格、生产厂家、出厂日期及出厂编号 等。
试验台在规定时间内其零值随时间变化的程度。 将试验台中立于水平位置，设定试验台归零（试验台倾斜及摇摆所有状态的零点），按图3所示 连接设备，设定试验台输出测量的采样间隔时间和记录时间，记录试验台在测试时间内的输出。一般 情况下，数据记录时间为1h以上，使得测试的性能特性达到要求的置信度。进行10次平均计算，根 据公式（1）计算零点稳定性BS。
式中： Bs一一零点稳定性； X；一一试验台的第i次输出，i=1，2，3， x一一试验台i次输出的平均值。
A (x;元) Bs X 100% N1
试验台在同样条件下及规定时间间隔内，重复测量零值偏差的一致程度， 按7.2操作方法，图3所示连接设备，设定试验台输出测量的采样间隔时间和记录时间，记录试 险台在测试时间内的输出。将试验台及主要设备全部关机，在同样条件下及规定时间间隔内重复次 （i≥9）。将各组数据取均值A，，根据公式（2）计算零点重复性Br。
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式中： Br一一零点重复性； A;一一试验台的第次输出，i=1，2，3，; A一一试验台次输出的平均值。
7.4倾斜角度范围、示值误差
试验台倾斜角度最小值到最大值的范围，包括横倾角度和纵倾角度范围。 试验台倾斜角度示值与实际测量倾斜角度的偏差，包括横倾角度和纵倾角度示值误差。 按7.2操作方法，图3所示连接设备，选取包含上下限的至少3个测量点。分别记录倾斜角度测量 值和试验台的倾斜角度示值，测量值的最小值到最大值的范围，即为倾斜角度范围，根据公式（3） 计算倾斜角度示值误差i。
式中： i一一测量次数； asi—一第i个测量点的试验台倾斜度示值； mi—一第i个测量点的试验台倾斜角度测量值； Se:—第i个测量点的试验台倾斜角度示值误差。
7.5摇摆角度范围、示值误差
试验台摇摆角度最小值到最大值的范围，包括横摇角度、纵摇角度和首摇角度范围。 试验台摇摆角度示值与实际测量摇摆角度的偏差，包括横摇角度、纵摇角度和首摇角度示值误 按7.2操作方法，图3所示连接设备，选取包含上下限的至少3个测量点。分别记录摇摆角度测量 直和试验台的摇摆角度示值，测量值的最小值到最大值的范围，即为摇摆角度范围，根据公式（4） 十算摇摆角度示值误差i
式中： 一一测量次数； psi一一第i个测量点的试验台摇摆角度示值； ΦMi一一第i个测量点的试验台摇摆角度测量值；
7.6摇摆加速度范围、示值误差
试验台摇摆加速度最小值到最大值的范围，包括横荡加速度、纵荡加速度和垂荡加速度的范围。 试验台摇摆加速度示值与实际测量摇摆加速度的偏差，包括横荡加速度、纵荡加速度和垂荡加 速度示值误差
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按7.2操作方法，图3所示连接设备，选取包含上下限的至少3个测量点。分别记录摇摆加速度测 量值和试验台的摇摆加速度示值，测量值的最小值到最大值的范围，即为摇摆加速度范围，根据公 式（5）计算摇摆加速度示值误差8.i。
式中 测量次数； 一第i个测量点的试验台摇摆加速度示值； ami—一第i个测量点的试验台摇摆加速度测量值； Sai 第i个测量点的试验台摇摆加速度示值误差
7.7摇摆周期示值误差
试验台摇摆周期的最小值到最大值的测试范围，包括横摇、纵摇、首摇、纵荡、横荡和垂荡6种 工况。 试验台摇摆周期示值与实际测量摇摆周期的偏差即为周期示值误差，包括横摇、纵摇、首摇、 纵荡、横荡和垂荡6种工况。 按7.2操作方法，图3所示连接设备，选取3组摇摆的角度、加速度和周期。操作试验台按照设定 直摇摆，通过读取动态倾角传感器、微惯导传感器的输出，通过动态信号分析仪，读取摇摆周期， 分别记录摇摆周期测量值和试
式中： 测量次数； 第i个测量点试验台摇摆周期显示值； tMi一一第i个测量点试验台摇摆周期测量值； 第个测量点试验台摇摆周期示值误差。
测量次数； tsi—一第i个测量点试验台摇摆周期显示值； tMi一一第i个测量点试验台摇摆周期测量值； 第i个测量点试验台摇摆周期示值误差。
试验台摇摆波形失真度，包括横摇、纵摇、首摇、纵荡、横荡和垂荡6种工况的波形失真度，波 形失真度一般取5次谐波。 按7.2操作方法，图3所示连接设备，选取摇摆的角度、加速度和周期。通过动态信号分析仪对 传感器的输出波形的谐波失真度进行测量。波形失真度至少取5次谐波，根据公式（7）计算波形失
真度。 心 ×100%(n≥5)
式中： Φ1一一被测信号的基波幅值； Φ2，Φ3，…，Φn——被测信号的2，3，，n次谐波的幅值；
7.9试验台横向运动比
万最人幅值大单和与十运动分 福值之比。 按7.2操作方法，图3所示连接设备。选取摇摆的角度、 加速度和周期。通过同时测量并记录横 摇、纵摇输出量：垂荡、纵荡、横荡输出量：首摇输出量。根据公式（8）计算试验台横向运动比T。
a+ag × 100% az
7.10测量不确定度评定
测量不确定度评定参见附录A
校准结束后应出具校准证书。校准证书应准确、客观地报告校准结果，校准结果以校准娄 则量不确定度（评定方法可参照附录A）形式给出。校准证书应包括委托方要求的、说明校准结 必需的和所用方法要求的全部信息。 校准证书至少应包含以下信息： 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），每页及总页数的标识； e) 客户的名称和地址； f 被校试验台的描述和明确标识； g 校准所依据的标准方法的标识，包括名称及代号； h) 本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明； 1 校准环境的描述； j 校准结果及其测量不确定度的说明； k 对校准方法的偏离的说明 1 校准证书签发人的签名、职务或等效标识； m m)校准结果仅对被校试验台有效的说明； n）未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明
建议试验台复校时间间隔一般不超过12个月 送校单位可根据实际使用情况自主决定
大运会钢结构施工组织设计DB 13/T 54692021
附录A （资料性） 试验台主要参数测量不确定度评定示例
使用动态倾角传感器测量摇摆角度，测量使用直接测量法。 分析测量不确定度来源为： a）测量结果的重复性引入的相对标准不确定度u; b）动态倾角传感器的倾角测量不准确引入的相对标准不确定度u2e
A.2标准不确定度评定
对试验台进行摇摆角度测量时，评定的不确定度主要来源于测量的重复性。设定摇摆角度为5° 5°和30°，摇摆周期为5s水磨石地面施工工艺，对试验台的摇摆角度重复测量10次，测量结果如表A.1所示。
表A.1重复性测量结果