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GB／T 25917.1-2019 单轴疲劳试验系统 第1部分：动态力校准

对单轴疲劳试验机动态力校准时的环境温度进行记录。宜在恒定的环境温度下进行校准，在校 应注意使DCD避开气流和直接的日光照射

除了那些由于系统共振而影响测量精度的频率点，动态试验系统要在试验所涉及的所有频率范围 内进行动态校准，详细规定见5.1.1。宜保持振幅的误差小于0.2%，对于双极型滤波器，最大试验频率 不应超过试验系统仪器带宽（参见附录B)的25%，或对于单极型滤波器，最大试验频率不应超过6%。 对被测力的信号进行滤波会直接影响被测力的动态测量精度。因此，任何滤波操作都要在动态校 准前进行。校准只对校准时使用的滤波器有效。 如果使用方法B，每一个DCD都要使用相同的频率范围。系统共振频率会导致局部区域的误差增 加。对于双DCD系统，要特别注意识别这种区域，为了避免产生过大的误差，在这些区域内不要进行 试验

动态校准过程中的最高力示值不要超出动态试验系统静态标定的力范围，并且保持在试样预期力 直的峰值点上。动态校准力的范围还要保持在每一个DCD的动态力范围的10%至100%之间。动态 范围有三种形式：通过零点、仅拉伸和仅压缩。仅拉伸校准在压缩试验中是无效的，反之亦然。通过 零点的校准在拉伸和压缩试验中都是有效的。ISO4965中的这个部分要求，如果动态校准中使用单向 力范围，每一个试验频率在加力方式和作动器位移之间有一个线性关系（尽管可能不同）一一 证明这 点的一个方法就是记录，然后绘制在加力期间作动器的位置，作为一个试验机的静态校准期间或之后的

3B/12591/.1 施加力的函数。 注：惯性误差与加速度是成比例的，因此也和位移成比例 力和位移之间的线性关系保证了惯性误差与力是成 比例的DB21T 2180-2013 辽宁省石油化工企业危险废物规范化管理指南，因此，授权整个单向力范围的校准时，可将力范围按一定比例取为常数。 如果施加力和作动器的位移之间没有一个线性关系，在对试验系统动态力校准之前应对多个动态 力范围进行校准。 波峰值和波谷值应在校准装置的工作范围内。 对于方法B,虽然两个DCD的动态力范围可以是不同的，但要使 同的频率范围

对于方法A，加载链要使用与实际动态试验中相同的固定装置和配件，DCD应与试验用的试样有 目同的质量、柔度和阻尼（也就是说它应是贴有电阻应变片的标准试样）。 对于方法B，要使用在后续试验中所用到的最大的质量进行校准，因为这样做会使由它而生的惯性 吴差最大化。负载链柔度的显著变化也会影响这个动态误差。 如果用于测试试样的试验机具有不同柔度的加载链（例如，在使用高温炉时需将杆件插入），应采取 认下步骤： 确定最小柔度DCD的柔度（C，）（这个值应从制造商获得）； 确定加载链的柔度范围（△C=Cmax一Cmin）（这个值可以在同一力和同一个试样下，通过测量作 动器的位移获得）； 如果△C>C1/10,要使用双DCD对试验机在加载链最大柔度和最小柔度校准范围内对试验 机校准。

4.2.5DCD的安装

安装在加载链中，与实际试验试样处在相同的位

4.2.6动态试验系统

动态试验系统要能够对试样进行控制和施加重复的循环力，并能读出这个循环力。典型地，集成式 或外接式的波形发生器用来向试验系统提供试验用循环波形。测量并记录所获得的试验力的范围或最 高水平。动态试验系统要能够在整个试验过程中，稳定地提供重复的最高试验力水平。在整个试验过 程中，动态试验系统所显示的波峰值和波谷值的重复性在每一循环要保持在施加力的范围1%以内 5.1.2规定的程序用来测试是否满足此要求

4.2.7DCD 仪器

检查的目的是确定整个检验试验系统的频率范围。一种可以用来检查整个测量系统（机械的禾

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子的影响)动态特性的技术，即使用脆性试样进行断裂测试（在位移控制下），记录下力值信号的突变。 附录B提供了计算带宽的方法，同时也给出了试验系统仪器的带宽的估算指南。 另一种能够用来确定有效频率范围的技术是完成一次频率扫描，这有助于识别那些由于显著共振 而导致误差的区域，而这些区域并不遵循一般的趋势。对每一个安装在加载链中的DCD缓慢地增加试 验频率，使循环力范围保持在一个中等的幅值水平，用连续的方式或用小步幅方式，从最小至最大增加 校准范围的试验频率。读取并记录每个试验频率下的波峰和/或波谷DCD输出值，或者是安装在加载 链中加速度计的输出值。绘制测量值的幅值一一频率点图线，将这些数据点拟合成曲线，识别出偏离基 本趋势超过5%的单独的数值一一这些瞬态的变化值可以表示系统的共振。如果发现任何瞬变值点， 可以通过减小试验频率的方法避开系统共振频率。频率范围的测试结果不要包含任何系统共振频率。 当用方法B时，要避开每个DCD所指示出的系统共振频率。 宜在力控制模式下进行试验频率的扫描以确保足够的控制分辨力。 为避免系统共振，试验系统要检验一个以上的试验频率范围，从而避开临界系统共振频率。在后 续的实际试验中也应避开这些临界系统共振频率。例如，从0Hz到23Hz和37Hz到100Hz来 检验试验系统，避开临界系统共振频率30Hz。然后，在23Hz至37Hz范围内不会进行试验，因为在 此频率范围的输出值显著地偏离基本趋势，说明见图2。 注1：在扫描时监测每个试验频率的波形失真会有助于识别系统的共振频率，这是一种很先进的测试方法，它可以 确定系统共振频率。如果在简单的示波器上有明显的失真显示，这显然表明试验系统没有正常工作。 注2：用来确定重点的关键频率范围的替代方法目前正在开发，包括： 在没有试样时，输人一个阶跃信号给作动器，确定试验机显示力值的快速傅里叶变换（FFT)的方法； 输入一个阶跃力信号到试样时，确定力比值的FFT的方法，用于确定有效的频率范围。 这些方法也可用于确定十字横梁位置的影响。参考文献[1]给出了进一步详细说明。 注3：另外一种方法是，在扫描频率范围时绘制力一一位移曲线，可以给出存在的共振频率信息。滞后回线的面积 可能显著增加接近共振，由于高次谐波甚至可能出现8学的形状，

说明： 频率，单位为赫兹（Hz)； 输出的标称值，

5.1.2加力的重复性

图2避免共振行为的示例图

利用自身的力测量系统获得动态试验系统加载力的重复性。 动态试验系统在每一个检验频率至 环50次，利用力值测量系统，记录每一循环相应的波峰值和波谷值的最高水平。这些力值的最高

平在所有的检验频率下不应超过施加力范围的1%

5.2.1DCD的静态校准

5.2.2试验系统力示值的动态校准

5.2.2.1在4.2.2确定的范围内，选取5个近似相等分布的（线性的或对数的）、递增的试验频率点，再选 出这些频率点之间4个（每两个的）近似中间的、递减的试验频率点，在这9个点上依次读取动态试验系 统的力显示值的峰值读数和谷值读数（F，），同时测量这9个点上的DCD示值的峰值读数和谷值读数 (ipp）。由于系统共振频率的存在，系统校准的频率范围不止一个，每个校准范围上要有3个递增的频 率点和2个递减的频率点。检测应按照4.2.3的要求确定力的幅值。 应等到试验系统在每个新频率点上稳定后，再读取峰值和谷值

5.2.2.2如果使用方法B.使用第二个DCD重复5.2.2.1的过程

6.1计算DCD力和测量力的范围

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利用DCD示值（ipcp）和5.2.1.4所确定的直线系数，计算DCD的峰、谷力值[FpxD（p/)]。然 照式（3）计算DCD力值范围（△Fixp），按照式（4)计算显示力值范围（△F）

按照式（5)计算每一个频率下的修正因子（C)

C= △FDCD AF.

6.3柔度包络线——方法B

按照式（6)计算每一个频率的示值误差（e.）

图3方法A校准结果示例

AFpcD ..(6

图4两个DCD之间柔度差别很小时的典型校准包络线

5两个DCD之间柔度差别很大时的典型校准有

Q/WJH 0015 S-2014 云南万家欢食品集团有限公司 泡椒肉制品7.2动态力校准的结果

报告应包含下列校准结果： a）对于方法A，不使用修正因子的有效频率范围，如果使用，应给出修正因子的来源和有效频率 范围； b） 对于方法B，所有的动态误差小于力范围的1%的频率范围； 任何观察结果、记录或有关动态检验的建议

报告应包含涉及再校准的指南，见附录A

报告应包含下列与试验机再校准有关的用户指南： a）动态校准周期不应超过12个月； 当动态校准系统有显著的变化，以至于影响到动态力值的显示时，应进行动态再校准，例如，试 验机被移动或重新安装。使用方法A校准时，如加载链改变，需要进行再次校准。使用方法B 校准时，当加载链或试样（两者其一）超出原来的有效校准范围时，需要进行再次校准。任何横 梁位置的改变都会对试验机的动态工作特性产生影响。如果无法证明横梁位置的变化带来的 影响是可以忽略不计的，那么试验机同样需要再校准。 注：已经证明试验系统的安装是系统惯性误差的主要来源，例如，地面基础的材质、厚度尺寸和柔度都有显著的影 响。出于校准的目的，试验系统在安装时，要充分考虑试验系统所安装的地面以及地面与地脚的连接结构（例 如，橡胶垫或其他的阻尼材料）

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附录B （资料性附录） 试验系统仪器带宽的估算指南 估算试验系统仪器的工作带宽，可由输入阶跃变化的信号时仪器的响应测量得出。阶跃变化的信 号是这样产生的（无试样条件下）：在测力传感器电桥的两端跨接（并联）一个分流继电器，对继电器进行 开、关操作，就会产生阶跃信号，记录这时的力信号瞬时变化。为捕获响应信号，系统一定要有足够高的 采样速率，保证系统对上升时间进行精确测量。带宽w，单位Hz，由式（B.1)计算：

估算试验系统仪器的工作带宽，可由输入阶跃变化的信号时仪器的响应测量得出。阶跃变化的 是这样产生的（无试样条件下）：在测力传感器电桥的两端跨接（并联）一个分流继电器，对继电器进 关操作，就会产生阶跃信号，记录这时的力信号瞬时变化。为捕获响应信号，系统一定要有足够高 详速率，保证系统对上升时间进行精确测量。带宽w，单位Hz.由式（B.1）计算

式中： 一上升时间，单位为秒（s）GDJ 078-2018 有线电视网络智能（IP）机顶盒技术要求，阶跃变化信号幅值的10%至90%之间的时间。 注：进一步的内容，参见参考文献[2]

一上升时间，单位为秒（s)，阶跃变化信号幅值的10%至90%之间的时间。 注：进一步的内容，参见参考文献[2]