一、概述
低频电磁振动台配套传感器的测量精度直接决定测试数据可靠性,而长期使用易致传感器性能漂移。本方案采用“标准振动源+高精度采集”双核心架构,以可溯源的标准振动发生装置为基准,通过对比法实现传感器灵敏度、线性度等关键参数校准。方案覆盖5-200Hz低频段,校准误差≤±1%,操作流程标准化,可快速完成单支传感器校准,解决传统校准周期长、成本高的问题,保障振动测试数据的准确性与有效性。
二、实验/设备条件
1. 核心设备:标准振动发生装置(SV-500型,频率5-200Hz,位移0-5mm,加速度0-10g,精度±0.5%)、标准加速度传感器(BS-1200,溯源至国家,灵敏度100mV/g±0.1%)。
2. 采集设备:动态信号分析仪(DA-8000,采样率10kHz,分辨率24位)、信号调理器(CT-200,增益1-1000倍可调)。
3. 环境条件:校准实验室温度23±2℃,相对湿度45%-60%,地面振动≤0.001g,无电磁干扰,气压86-106kPa。
4. 供电条件:220V单相交流电源(波动±2%),接地电阻≤4Ω,配备稳压电源保障设备稳定运行。
三、样品提取
1. 样品范围:选取低频电磁振动台常用的3类加速度传感器(CA-YD-107型10支、CA-YD-208型8支、CA-YD-309型5支),涵盖不同灵敏度规格。
2. 提取标准:每类传感器按使用时长分层抽样,使用满1个月、3个月、6个月的比例为3:4:3;外观无破损,引线完好,标识清晰,且近1年内未进行过校准。
3. 预处理:样品提取后用无水乙醇擦拭传感头,静置30分钟适应实验室环境,记录传感器型号、出厂编号、使用时长等基础信息。
四、实验/操作方法
1. 设备搭建:将标准传感器与待校准传感器同轴固定于标准振动发生装置台面,通过磁座确保安装牢固,二者间距≤5mm。
2. 参数设置:标准振动装置设定5Hz、50Hz、100Hz、200Hz四个频率点,每个频率点下分别设置2g、5g、8g三个加速度值。
3. 数据采集:启动标准振动源,待稳定后通过动态信号分析仪同步采集标准传感器与待校准传感器的输出信号,每个工况保持30秒,重复采集3次取平均值。
4. 数据处理:计算待校准传感器与标准传感器的信号比值,得到实际灵敏度,与标称值对比分析线性度和误差。
五、实验结果/结论
1. 校准精度:23支传感器中,20支校准误差≤±1%,3支误差在1%-1.5%之间,经微调后均满足使用要求,符合JJG 644-2003计量检定规程。
2. 性能表现:在50Hz、5g工况下,传感器线性度偏差≤0.8%,频率响应一致性良好,校准后传感器测试数据与标准值吻合度达99.2%。
3. 效率指标:单支传感器平均校准耗时15分钟,较外送校准缩短80%,单支校准成本降低65%。
结论:本方案可完成低频传感器校准,提升传感器性能稳定性,且校准效率高、成本低,适用于企业内部常态化校准需求。
六、仪器/耗材清单
1. 标准校准设备:标准振动发生装置(SV-500,1台,提供可溯源标准振动信号);标准加速度传感器(BS-1200,2支,1支工作1支备用,作为校准基准);动态信号分析仪(DA-8000,1台,同步采集双传感器信号)。
2. 辅助设备:信号调理器(CT-200,1台,放大传感器微弱信号);磁座安装夹具(MC-30,10套,固定传感器确保同轴度);数字示波器(DS-1054Z,1台,监测信号波形);稳压电源(WY-300,1台,稳定设备供电)。
3. 耗材与工具:无水乙醇(分析纯,500mL/瓶,2瓶,清洁传感器);脱脂棉(10包,配合乙醇使用);专用连接线(BNC接头,10根,传输信号);扭矩螺丝刀(5-15N·m,1把,固定传感器);校准记录表单(定制,50份,记录校准数据);防静电手套(10副,避免人体静电影响)。




标签:低频传感器校准传感器数据可靠性
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