中华人民共和国国家标准
GB/T 37776-2019
Methods for the calibration of dynamic force transducers-Calibration by shockforce
中国国家标准化管理委员会 国家市场监督管理总局 发布
前言
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草.
本标准由全国机械振动、冲击与状态监测标准化技术委员会（SAC/TC53）提出并归口
本标准起草单位：中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所、中国计量科学研究院、苏州东菱振动试验仪器有限公司、浙江省计量科学研究院.
本标准主要起草人：曹亦庆、李善明、孟峰、何旋、杨军、徐曼、曾利民.
动态力传感器校准方法冲击力法校准
1范围
本标准规定了使用冲击力法对动态力传感器进行校准的方法和操作程序.
本标准适用于冲击力峰值为20N~200kN，冲击力脉冲持续时间为0.5ms~10ms范围内所给出的动态力传感器冲击力灵敏度的校准.
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的.凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件.凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括的修改单）适用于本文件.
GB/T2298-2010机械振动、冲击与状态监测词汇（1SO2041：2009 1DT）
GB/T7665-2005传感器通用术语
GB/T13823.20-2008振动与冲击传感器的校准方法加速度计谐振测试通用方法(ISO 5347-22;1997 IDT)
IDT) GB/T20485.1-2008振动与冲击传感器校准方法第1部分：基本概念（ISO16063-1：1998，
GB/T20485.13-2007振动与冲击传感器校准方法第13部分：激光干涉法冲击绝对校准(ISO 16063-13 ;2001 IDT)
GB/T20485.22-2008振动与冲击传感器校准方法第22部分：冲击比较法校准（ISO16063-22;2005 IDT)
3术语及定义
GB/T2298-2010、GB/T7665-2005、GB/T20485.12008界定的以及下列术语和定义适用于本文件.
3.1
有效质量effectivemass
作用于力传感器敏感面上的，在冲击运动过程中以自身惯性力参与加载的部件质量的总和.注：主要包括质量块、连接附件和测量传感器等.
4测量不确定度
4.1采用绝对法复现冲击加速度运动
冲击力灵敏度的测量不确定度：一在设定参考冲击力峰值10kN，参考冲击力脉冲持续时间2ms和放大器参考增益时，为读数的2%;对冲击力峰值、脉冲持续时间，不超过读数的10%.
4.2采用比较法复现冲击加速度运动
冲击力灵敏度的测量不确定度：
-在设定参考冲击力峰值10kN，参考冲击力脉冲持续时间2ms和放大器参考增益时，为读数的5%;
一对冲击力峰值、脉冲持续时间，不超过读数的10%.
上述规定适用于高精度等级的动态力传感器的校准，这样的校准应仔细操作以确保给出的全部不确定度分量应足够小到相应的规定（不确定度的分量参见附录A）.特别是由传感器或冲击力发生装置的固有模态激发的類谱能量应比校准频率范围内的類谱能量要小得多，传感器固有频率的测试按照持续时间的脉冲.
本标准的使用者参照附录A编制实际的不确定度分量表.
5仪器设备要求
5.1总则
为了满足第1章中的测量范围及达到第4章中的不确定度要求，本章给出了所需仪器设备的推荐技术指标.
5.2落锤式冲击力发生装置
5.2.1工作原理
的动态力传感器进行撞击，撞击过程中产生的冲击运动，通过质量块转换为冲击力激励传递给动态力传 落锤式冲击力发生装置工作原理：从一定高度沿铅垂方向自由下落的刚性质量块，与安装于底座上感器，落锤式冲击力发生装置如图1～图2所示.
图1落锤式冲击力发生装置示意图（配套激光干涉仪复现冲击加速度）
图2落锤式冲击力发生装置示意图（配套冲击加速度标准套组复现冲击加速度）
冲击力法校准装置的工作原理是基于牛顿第二定律，通过复现冲击加速度的方式，对动态力传感器进行校准.在发生装置撞击过程中，根据与动态力传感器撞击的有效质量，及激光干涉仅或冲击加速度标准套组复现的冲击加速度峰值，按照式（1)计算冲击力：
式中：
F一力传感器受到的动态力，单位为牛（N）；M-一包括质量块、加速度传感器、连接机构等运动部件在内的有效质量，单位为千克（kg）：
d-冲击加速度，单位为米每二次方秒（m/s²）.
冲击力发生装置为了能够满足动态力传感器率响应范围的要求，在对动态力传感器进行校准时，应对校准的冲击脉冲持续时间提出一定的要求，且施加的冲击力幅值-时间历程曲线应是一个近似半正弦的脉冲曲线.为了满足这些要求，应在质量块和动态力传感器之间添加一些如橡胶、牛皮等材质制成的缓冲垫.缓冲垫采用弹性材料制造，且其质量应不超过质量块质量的1/10.
5.2.2质量块
质量块应满足以下要求：
a）为了保证校准结果的准确可靠，在撞击过程中所产生的冲击脉冲曲线尽量平滑，质量块的固有b）冲击力发生装置的质量块在撞击过程中的横向运动比不超过10%，质量块上加速度不均匀度 频率应满足至少5/T的要求，T为冲击脉冲的持续时间.不超过3%.c）质量块与动态力传感器撞击时的接触面半径不小于动态力传感器受力面半径的2倍.
5.3冲击加速度测量系统
5.3.1激光干涉仪
标应符合GB/T20485.13-2007中4.6的要求. 当采用绝对法复现冲击加速度运动时，应采用激光干涉仪.激光干涉仪的类型、工作原理及技术指
5.3.2冲击加速度标准套组
3%（k=2). 当采用比较法复现冲击加速度运动时，应采用冲击加速度标准套组，其灵敏度校准不确定度不超过
