JJF陕0382023 航空发动机试车台矢量推力测量系统校准规范.docx

陕西省地方计量技术规范JJF（陕）038-2023航空发动机试车台矢量推力测量系统校准规范Ca1ibrationSpecificationforVectorThrustMeasurementSystemofAeroengineTestBed20230216实施2023-11-16发布JJF（陕）038-2023航空发动机试车台矢量推力测量系统校准规范Ca1ibrationSpecificationforVectorThrustMeasurementSystemofAeroengineTestBed归口单位：陕西省市场监督管理局主要起草单位：中国飞行试验研究院参加起草单位：中航工程集成设备有限公司本规范由陕西省市场监督管理局负责解释本规范主要起草人：魏海涛（中国飞行试验研究院）徐佳（中国飞行试验研究院）王欢（中国飞行试验研究院）参加起草人：袁腾（中航工程集成设备有限公司）杜泽祥（中国飞行试验研究院）马明明（中国飞行试验研究院）刘涛（中国飞行试验研究院）目录引言()1范围(1)2引用文件(1)3术语(1)3.1 航空发动机试车台矢量推力测量系统(1)3.2 模拟发动机(1)3.3 耦合误差(1)4概述(1)5计量特性(2)6校准条件(2)6.1 环境条件(2)6.2 测量标准及其他设备(2)7校准项目和校准方法(3)7.1 校准前准备(3)7.2 示值误差(3)7.3 重复性(4)7.4 耦合误差(4)8校准结果的表达(4)9复校时间间隔(5)附录A校准记录格式(6)附录B示值误差的不确定度评定示例(8)附录C校准证书内页格式(13)引言JJF1071-2010国家计量校准规范编写规则、JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示共同构成本规范制定的基础性系列规范。本规范参考了JJF1Oo120通用计量术语及定义、JJF（军工202012多分量测力仪校准规范、HB6882-1993涡喷涡扇发动机试车台架推力测量系统校准的部分内容，并结合航空发动机试车台矢量推力测量系统的实际使用情况，对其具体技术指标和校法方法进行了规定和解释。本规范为首次发布。航空发动机试车台矢量推力测量系统校准规范1范围本规范适用于航空发动机试车台（以下简称试车台）矢量推力测量系统的校准。2引用文件本规范引用了下列文件：JJF1560-2016多分量力传感器校准规范GJB1692-1993试飞测试仪器校准要求凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。3术语3.1 航空发动机试车台矢量推力测量系统vectorthrustmeasurementsystemofaeroenginetestbed在航空发动机试车台上，通过测量航向、侧向、垂向三个方向的力值获取发动机矢量推力的系统，一般由航向推力测量系统、侧向推力测量系统和垂向推力测量系统三部分组成。3.2 模拟发动机simu1atedengine用来模拟真实发动机的机械装置，其重量、重心、安装形式与发动机相同，外形与发动机相似。3.3 耦合误差coup1ingerror某分量负荷作用到推力测量系统上时，引起的其他分量负荷输出的变化与其他分量额定负荷作用下输出的比值。4概述试车台矢量推力测量系统主要用于航空发动机矢量推力的测量，由航向推力测量系统、侧向推力测量系统和垂向推力测量系统三部分组成，其测量原理如图1所示。图1矢量推力测量原理示意图注：图中£、鸟、鸟、5、E、W分别为各工作测力仪示值，%、FSE分别为航向、侧向和垂向推力测量系统的示值.其中Fx=F1+F2Fy=FzF2=F4+F5+F65计量特性试车台矢量推力测量系统的性能要求见表Io表1矢量推力测量系统计量性能要求计量特性名称性能要求示值误差测量方向最大允许误差测量范围/'kN航向±0.5%FS0-250侧向土2%FS0-100垂向±2%FS0-100重复性满足使用要求耦合误差满足使川要求注：以上指标不用于合格性判定，仅供参考，6校准条件6.1 环境条件6.1.1 环境温度：（20±10）°C°6.1.2 相对湿度：不大于90%RH06.1.3 风速：不大于5m/s。6.1.4 安全要求：校准时应有必要的安全防护措施，以保障人员和设备安全。6.2 测量标准及其他设备力标准器为标准测力仪，最大允许误差绝对值不大于被校推力测量系统最大允许误差绝对值的1/3,量程应涵盖被校推力测量系统测量范围。力加载装置应加卸载稳定，5s内力值改变不大于额定载荷的01%,其他设备应满足校准使用要求。7校准项目和校准方法7.1 校准前准备7.1.1 推力测量系统状态检查a）推力测量系统结构应完整，附件齐全，无严重锈蚀或机械损伤；配套测力仪的铭牌或外壳应标明名称、生产厂家、型号规格、编号和出厂年月等；b）试车台动架和定架之间保护装置完全脱开，二者之间无卡滞；c）推力测量系统机械结构牢靠，活动部分灵活可靠；d）通电检查，仪表开关、按键、旋钮等可正常操作，软件功能完好，数据显示正常；e）推动模拟发动机前后、左右、上下各一次，推力测量系统中相应的测量方向和量值变化趋势与推动力的方向和大小变化趋势吻合。7.1.2 力加载装置准备a）力加载装置和标准测力仪安装牢靠，尽量使寄生的偏心载荷和倾斜负荷影响减到最小,并要求其他两个方向的动架与定架之间除工作测力仪外，不得有任何接触；b）推力测量系统和力加载装置预热30min,增加加载力，直至满量程，然后减小加载力，直至力加载装置与标准测力仪完全脱开。如此重复三次后，调整力加载装置加载杆伸出量，使其与标准测力仪顶头的间隙约（0.47）.6）nuno7.2 示值误差在量程范围内均匀选取包括零点和满量程点在内的6个校准点。从零点开始，依次逐点均匀缓慢加载至满量程点，再依次缓慢卸载至零点。在每一个校准点，待数值稳定后，记录加载力方向标准测力仪示值和所有工作测力仪示值。如此重复三次及以上。按照以上方法依次对航向、侧向和垂向推力测量系统进行校准。示值误差按公式（1）进行计算。F-fF=ujnu×100%（1）mi/1m式中：MnIm方向推力测量系统第i个校准点的示值误差；Ftaim方向推力测量系统第i个校准点的示值，kN；mm方向标准测力仪第i个校准点的示值，kN：Ymm方向推力测量系统最大量程，kN；in当前校准的推力测量系统方向，7取X、y或二。取绝对值最大的作为/方向推力测量系统的示值误差。7.3 重复性每个校准点的重复性按公式（2）进行计算。式中：&，方向推力测量系统第i个校准点的重复性；mxm/方向推力测量系统第i个校准点的示值最大值，kN；mn.m方向推力测量系统第i个校准点的示值最小值，kNo取最大的Rmi作为7方向推力测量系统的重复性。7.4 耦合误差耦合误差按公式（3）进行计算。Qm=MX1O0%（3）式中：Cmn方向推力测量系统受到方向推力分量影响的耦合误差；%对方向推力测量系统加载时,/方向推力测量系统的示值最大值,kN；当7为X、P或二中的某个方向时，分别取另外两个方向；取Cmn的最大值作为7方向推力测量系统的耦合误差Cm。8校准结果的表达经校准的航空发动机试车台矢量推力测量系统出具校准证书，校准证书应包括以下信息：a）标题：“校准证书”：b）实验室名称和地址；c）进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）；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）被校对象的描述和明确标识；g）进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接受日期;h）如果与校准结果的有效性应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；i）校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；j）本校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；k）校准环境的描述；1）校准结果及其测量不确定度的说明；m）对校准规范的偏离的说明；n）校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识；o）校准结果仅对被校对象有效的声明；p）未经实验室书面批准，不得部分复制证书或报告的声明。9复校时间间隔航空发动机试车台矢量推力测量系统的复校时间间隔建议不超过2年，使用单位也可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。附录A校准记录格式（供参考）委托单位记录编号校准条件温度：C湿度：%RH风速：m/s被校试车台矢量推力测量系统测量标准被校系统名称仪器名称制造单位测量范围型号规格测量不确定度出厂编号证书编号测量范围证书有效期校准依据校准地点1、外观检杳：2、原始数据（校准方向：）：（单位：kN）序号123456标准I直SFX行程1行程2行程3Fy行程1行程2行程3Fz行程1行程2行程33、示值误差、重复性（校准方向：）：（单位：kN）序号123456标准值SFX平均值Fy平均值A平均值不值误差AF重复性R扩展不确定度41，k=24、耦合误差：（单位：kN）校准方向示值最大值耦合误差X%CXy%CyZOa%C.校准员：核验员：校准日期：附录B示值误差的不确定度评定示例B.1数学模型（以航向推力测量系统为例，侧向和垂向推力测量系统的示值误差测量不确定度评定参照计算）数学模型如公式（B.1）所示：F=F-f（B,1）式中：尸一推力测量系统示值误差，kN;产一推力测量系统示值，kN；了标准测力仪示值，kN灵敏系数：Ci=1C1="1©FfB.2测量不确定度评定B.2.1输入量产的标准不确定度评定8. 2.1.1输入量尸的不确定度主要来源a）推力测量系统重复性引入的不确定度分量刀；b）推力测量系统耦合误差引入的不确定度分量尸2；c）环境温度影响引入的不确定度分量尸3