1、试飞测试仪器(线加1987-06-27发布空工HB 6136. 6-87 态)校准速度范1988-01-01实施中华人民共和国航空工业部批准中业部部标准试飞测试仪器(静态)范HB 6136 6-87 线加速度本规范适用于试飞前线加速度仪器的静态校准和试飞过程中的定期校准。线加速度测试仪器的校准，是指对由线加速度传感器、信号调节器、数据采集器和记录器等配套组成的测试系统的校准。本规范是试飞测试仪器静态)校准系列规范的一部分，并与HB6136.1-87(以下简称总则)配套使用。1 校准原理加速度的测量原理绝大部分都是以牛顿第二定律(即Fma)为基础的。它表征了加速度和某些参数(力F、质量m)之间的
2、依存关系。基于以上原理，当把敏感加速度的质量块，通过弹簧与仪器壳体联接时，质量块所感受的惯性力相弹簧的反作用力平衡。通过测量力的大小就可以确定加速度值。为了展宽加速度的动态响应，一般都在质量块和仪器壳体之间加阻尼器。这就构成了典型的二阶线加速度测量系统，其数学模型为2d2y , dY m一丁+c-;. + kY P,COSwt dt , - dt dY 式中，m百一一加速度所引起的惯性力;dY Cdi 阻尼力zkY 弹簧反作用力gm一敏感加速度的质量块的质量gk一一弹簧刚度gc 阻尼系数gP, 外加作用力s一一被测线加速度的角频率。线加速度测试仪器的校准，就是将线加速度校准设备产生的一系列的已
3、知加速度或模拟加速度，输入给线加速度测试仪器，测量其相应的输出值，从而获得线加速度测试仪器的输入输出特性。航空工业部1988-06-27发布1988-01-01实施H86136.6-87 线加速度测试仪器常用的校准方法有倾斜法(即重力法).折合质量法，离心机法和电流模拟法(见附录A)。线加速度参数的名称、符号、极性和单位，按H80-93-80飞机专业技术量符号和GB3102.382(力学的量和单位规定如下:序号参数名称符号单位极性纵向加速度a, m/sl 1 以机体座标轴为基准纵向过载n , 元量纲横向加速度a, m/sl 2 以机体座标轴为基准横向过载n, 无量纲法向加速度a, m/sl 3
4、 以机体座标轴为基准法向过载n , 无量纲2 校准工作的依据线加速度测试仪器的校准，以总则第2章规定的试飞测试技术文件为依据=a.试飞测试任务书gb飞机改装技术条件;C.测量参数编程表。5 校准条件3. 1 环境条件线加速度测试仪器校准时的环境条件应符合4总则第3.1条的规定。a.校准时的环境条件，一般情况下是指当时当地的实际大气条件。b在对校准结果有异议时，应在正常试验大气条件下进行校准.正常试验大气条件:温度1535r 相对湿度20%80% 气压84106kPa C.如果校准设备对环境条件另有严格要求，贝tl应以校准设备的要求为准，以保证校准设备的精确度。d如果校准设备在不符合其要求的环境
5、条件下工作，必要时.应对校准数据按校准设备技术文件规定的方法进行修正。2 H86136.6-87 3. 2 校准设备线加速度测试仪器的校准设备包括2a.标准器;b 电源gc读数记录装置，d.其它设备.线加速度测试仪器校准时使用的校准设备应满足总则第3.2条的要求。3. 2. 1 设备精度校准设备基本误差的综合，不应超过被校线加速度测试仪器基本误差的二分之一。校准设备和线加速度测试仪器的基本误差A标准J仪穗，一般可按方和根法进行综合。3.2.2 测量范围校准设备的测量范围，应为线加速度测试仪器校准范围的1-1.5倍。3.2.3 检定要求3. 3 校准设备必须经过周期检定，且应具有未超期的检定合格
6、证。线加速度测试仪器包括za.线加速度传感器zb.信号调节器sC.数据采集器:d.记录器(光学示波器、磁记录器he.过载自记器，f.其它(电源、电桥盒.)。被校线加速度测试仪器应符合总则第3.3条的规定。3. 3. 1 外观线加速度测试仪器的外观应完整，不应有影响其性能的锈蚀和损伤-3. 3. 2 标记线加速度测试仪器应有标明仪器型号、编号、测量范围、精度、测量方向等必要标记。3. 3. 3 技术文件被校线加速度测试仪器应备有说明书、履历书等有关技术文件。3. 3. 4 检定要求线加速度测试仪器应具有未超期的检定合格证。3. 4 校准人员线加速度测试仪器的校准人员应符合总则第3.4条规定的条件
7、。4 校准工作程序4. 1 校准准备3 HB636.6-87 4. ,. , 选用校准设备按第3.2条的要求选用线加速度测试仪器的校准设备。4. 标准器a.精密离心机sb.转台zc光学倾斜仪sd.精密砖码ge.精密电阻箱$f.直流稳压电源。4.2 电源a.直流电源sb.交流电源。所需电源的性能指标应符合被校线加速度测试仪器和校准设备的要求。4.1.3 读数记录装置a.数字电压表sb.联校检测装置。4.4 其它设备专用安装夹具.4. 1. 2 检查测试仪器按第3.3条的规定，检查线加速度测试仪器。4. 1. 3 电路配套根据飞机改装电气原理图进行校准测量电路的配套。4. 1. 4 调整校准设备检
8、查并调整校准设备，使其满足校准要求。a.检查并调整转台，将转台的转角指示刻度置于零位，借助光学倾斜仪，把台面调整水平，不水平度应符合技术要求。b.检查并调整离心机，借助光学倾斜仪，将离心机的台面调整到水平并垂直于转铀.不水平度应符合技术要求。4. 1. 5 安装测试仪器调整线加速度传感器的安装位置，使其敏感轴平行于台面并垂直于转轴，然后用专用夹具把线加速度传感器刚性地固定在转台或离心机的台面上。4. 1. 6 联接校准电路根据飞机改装电气原理图和线加速度测试仪器校准原理圈正确地联接电路、4. 1. 7 预热根据校准设备和线加速度测试仪器技术文件规定的时间，对它们通电预热。4.2 校准调试4.
9、2. 1 调整零点和极限点4 H86136.6-87 在线加速度测试仪器输入为零和校准极限值时，调整线加速度测试仪器的输出，使其符合要求。调整完毕，在校准实验的过程中不允许再作调整，否则，校准实验应重新进行.4. 2. 2 预校准根据所选用的校准方法，按线加速度测试仪器的校准范围，进行线加速度与校准设备直接输入量的换算(见附录A), a.用倾斜法时，换算出输入线加速度对应的转台转角。b.用拟合重量法时，换算出输入线加速度对应的砖码重量.C.用离心机法时，在确定的转动半径下换算出输入加速度对应的离心机转速。d.用电流模拟法时，换算出输入加速度对应的加入力矩线圈的电流值。然后，根据线加速度的校准范
10、围，对被校线加速度测试仪器输入相应的加速度(或模拟信号).从下限值平稳地加至上限值，再回至下限值。如此反复12 1次，观察仪器的输出，应跟随其输入量连续正常地变化。否则，对线加速度测量仪器应进行检查和调整.使其符合要求.4. 3 校准4. 3. 1 选取校准点根据4总则第4.3. 1条所规定的原则，选取校准点.将所选校准点对应的物理量(或模拟信号值，记入测试仪器校准记录表内(见总则附录E中表E2.下同)。4. 3. 2 确定循环次数按总则第4.3. 2条的原则确定校准实验的循环次数.a.校准点取6点(11个校准数据时，校准实验循环次数不得少于三次5b.校准(取11点(21个校准数据)时，校准实
11、验循环次数不得少于两次sC.在保证校准数据点总数N不少于33(正、反行程取点尽量重合)时，校准实验允许作一个循环。4. 3. 3 校准实验a.单向线加速度测试仪器的校准，从校准的下限值(或零值)开始对被校线加速度测试仪器依次平稳地输入相应的加速度(或模拟信号)至上限值;再平稳地逐点降至下限值(或零值) 同时读出各相应点上线加速度测试仪器的输出值，并记录在测试仪器校准记录表中。即完成校准实验的一个循环.b双向线加速度测试仪器的校准，输入从零值开始，两个方向均按上述方法和步骤完成校准实验的一个循环。C.校准实验应根据己确定的循环次数，并按本条a、b规定的方法和步骤连续进行。d.校准时，无论是加载或
12、减载，均应平稳、均匀。避免出现超调。如果出现超调，贝tl应向相反方向多返回A段，然后再准确地调至校准点值。e.对于电位计输出的线加速度测试仪器，在校准时允许轻敲或施加频率为100Hz、加速度为O.IgO.祀的峰鸣振动。f.校准数据应逐点记录。在每个校准循环中，各校准点对应的输出值应按总则第4. 3. 4条的规定记录。5 HB6136.6-87 g.校准中应尽量避免由于过失或条件意外改变(如机械冲击、外界振动等)而造成的错误读数和记录。校准人员通过观察和判断，对确认是由上述原因而出现含有粗大误差的校准数据，应补作一个循环(在校准过程中发现)或予以剔除(在数据处理过程中发现)。4. 4 处理校准数
13、据根据总则第4.4条规定的原则和方法，处理线加速度测试仪器的校准数据。4. 4. 1 数据处理原则本规范推荐采用依据最小二乘原理的回归逼近法或直接逼近法处理校准数据(见总则第4.4. 1条)。完成校准数据的处理后，应给出下述结果-a.反映线加速度测试仪器校准特性的拟合多项式主=二二b，Y; b.校准精度.4. 4. 2 计算结果的有效数字和数字修约a拟合多项式系数b，计算结果，一律保留五位有效数字pb.校准精度4的计算结果，一律保留一位或两位有效数字;c.i十算结果的有效数字末位应按GB1.1-811编写标准的一般规定的有关规定进行修约(见总则h附录D)。4.5 完成校准文件校准工作的最后，应
14、按总则第4.5条的规定和要求，整理、填写测试仪器校准记录表(附计算机处理打印结果。完成校准文件是校准工作结束的标志。5 校准有效期6 根据总阳第5章的规定，线加速度测试仪器的校准有效期为36个月。校准有效期自校准文件发出之日起计算。HB6136.6-87 附录A核准方法及适用范围的说明(补充件)Al 倾斜法(重力法)在地球重力场中，转台倾斜法只适用于测量范围小于或等于11g 1的线加速度汁的静态校准。当平台倾斜一个角度时(见图A.1).重力G在线加速度计测量轴线上的分量PP = G Sinao 其中2G = mg; P二ma.式中，9 1重力加速度，m/矿。则用倾斜法模拟的加速度aa=g.Si
15、na。当-90豆豆三二十90时，则19a十1们ln:;二十1 水平面P 、. 、G 图Al倾斜法校准原理图A2 折合质量法此法适用于测量范围大于11g1 ，并且有加砖码机构的线加速度测试仪器的静态校准.校准前先要确定出线加速度传感器之二阶系统的折合质量Gc，它就是校准每11g1时所加的砖码质量。根据所选的校准点，施加不同的砖码质量(见图A2)来进行校准。7 H86136.6-87 把转台转动1800，改变加砖码的方向，即可作负方向的校准。硅码图A2折合质量法校准原理图A3 离心机法此方法适用于各种类型的线加速度测试仪器的静态校准.利用离心机在旋转时产生的离心加速度(见图A3)，对线加速度测试仪
16、器进行校准。Ar It ro 图A3离心机法校准原理图离心机产生的离心加速度值a为2a (立)lnl(ro+ ia) 30 式中.侃离心机的转速，r/mim;ro一一离心机静止时，线加速度传感器的敏感质量块的重心到离心机转轴轴线的距离，m;S一单位加速度下加速度计重块的位移，m/mlSl 0 M 电流模拟法对于具有力矩线圄引出点、并且非线性误差可以忽略的伺服式线加速度测试仪器，确知输入一一输出特性为线性，可用电流模拟法进行静态校准。当测试仪器感受一个加速度量值时，解调器输出与所感受加速度成比例的电流加入力平衡线圈，电流产生的电磁力平衡由于加速度产生的惯性力。力矩平衡方程为samR=Nl 8 H86136.6-87 式中za沿敏感轴输入的加速度，m/Sl ; m 导磁体质量块的质量，kg;R一一质量块的重心距轴线的距离，m;一一磁通，Wb(韦伯), N 力矩线圆的臣数sI 通过力矩线圆的电流，A(安培)。根据伺服式线加速度测试仪器的工作原理可知，线加速度a仅与流过力矩线圈的电流I成线性函数关系。人为地输入一个电流给力矩线圈，通过改变电流的大小和方向来模拟输入的加速度，这样的校准称电流模拟法.附加说明2本标准由航空工业部第三0一研究所提出。本标准由航空工业部第六兰O研究所负责起草。本标准主要起草人2张映南、齐连普.9
