/ .苏州市计量测试院；.南京市计量监督检测院

0 引言

随着工业水平的不断提高，对机器装备的振动要求也越来越高，越来越多的工作测振仪被广泛地使用。江苏省内共有5家市级计量技术机构建立了开展测振仪检定校准的社会公用计量标准，其他的一些没有建立社会公用计量标准的技术机构也陆续开展了工作测振仪的校准工作。

目前CNAS开展了振动领域的能力验证，但是验证用的比对样品一般都为参考加速度计，而检定校准最多的工作测振仪则从来没有进行过比对。为了更好地了解各计量技术机构对于工作测振仪的实际检定校准能力，江苏省质量技术监督局在2017年组织了“工作测振仪计量比对”。

1 比对工作

比对工作由江苏省质量技术监督局组织，江苏省声学计量专业技术委员会负责协调实施，主导实验室为南京市计量监督检测院，参加实验室为省内4家市级计量技术机构，其中3家技术机构建立了社会公用计量标准，1家技术机构未建立社会公用计量标准，仅通过了CNAS认可。

比对样品及各实验室所用的标准器信息如表1和表2所示。

表1 比对样品信息

1.1 比对样品稳定性

为了考察工作测振仪的稳定性，样品传递开始前实施机构对样品进行了稳定性实验。在样品分发前分别于2017年5月、2017年6月、2017年7月，2017年8月进行了四次校准，在样品传递结束后进行了第五次校准。样品开始传递前和传递结束后的监控数据见表3。

表2 实验室及标准器信息

表3 比对样品稳定性

由表3可以看出，各校准点的稳定性约为1.0%。

1.2 比对方案

本次比对试验方法按JJG 676-2000《工作测振仪》检定规程[1]，不确定度评定参照JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》[2]的要求。本次比对项目为频率响应及幅值非线性。频率响应试验要求加速度幅值为10 m/s2，频率点分别为20 Hz、80 Hz、160 Hz、640 Hz；幅值非线性试验要求在160 Hz下，加速度幅值分别为5 m/s2、10 m/s2、20 m/s2时，给出工作测振仪加速度示值，并给出每个测量点的测量不确定度（k= 2），测量结果保留1位小数，单位为m/s2，测量结果扩展不确定度保留2位有效数字。

工作测振仪的安装：分离式测振仪传感器安装时，重心应尽量对准振动台台面中心，应将标准传感器与测振仪传感器刚性安装在一起（背靠背或肩并肩），推荐底面涂一层硅脂以保证其良好刚性，安装力矩推荐2 Nm。

1.3 比对判断依据

此次比对结果的评价是按照国家标准GB/T 27043-2012《合格评定 能力验证的通用要求》[3]中推荐的En数计算能力评价值，以主导实验室测得的测振仪示值误差测量结果作为本次能力验证的参考值。具体为

式中：xi—— 参比实验室测得的测振仪示值误差；

X—— 主导实验室测得的测振仪示值误差；

Uref—— 主导实验室测量结果的扩展不确定度；

Ui—— 参比实验室测量结果的扩展不确定度

以En≤1为满意，En＞1为不满意，作为本次能力验证结果的评价依据。

1.4 比对结果

各参比实验室En值见表4～9。

表4 160 Hz、10 m/s2比对结果评价

表5 20 Hz、10 m/s2比对结果评价

表6 80 Hz、10 m/s2比对结果评价

表7 640 Hz、10 m/s2比对结果评价

表8 160 Hz、5 m/s2比对结果评价

表9 160 Hz、20 m/s2比对结果评价

各参比实验室工作测振示值误差测量结果分布图如图1～6所示。

图1 20 Hz、10 m/s2比对结果

图2 80 Hz、10 m/s2比对结果

图3 640 Hz、10 m/s2比对结果

图4 160 Hz、5 m/s2比对结果

图5 160 Hz、10 m/s2比对结果

图6 160 Hz、20 m/s2比对结果

2 比对分析

从图1～图6可以看出，各实验室工作测振仪校准试验点（20 Hz，10 m/s2；80 Hz，10 m/s2；160 Hz，10 m/s2；640 Hz，10 m/s2；160 Hz，5 m/s2；160 Hz，20 m/s2）处的测量结果，本次参比试验室的比对结果为满意（即En≤1）。

3 比对中存在的问题

1）部分实验室未能完全按照比对方案要求提供相关材料，如：比对材料提供不全，提供的溯源证书与计量标准考核证书中仪器不一致。

2）部分实验室出具原始记录、校准证书、不确定度分析报告时不够仔细，具体问题有：

（1）原始记录与比对结果报告内容不一致，如有实验室原始记录为10.1，但是在比对报告中的数据为10.0。

（2）原始记录校准员、核验员签名不完整。

（3）原始记录部分未填写的空格没有划去。

（4）测量结果与不确定度小数位数未对齐。

3）部分实验室在对测量结果的不确定度评定中存在一些问题，具体有：

（1）只考虑测量重复性以及标准器引入的不确定度分量，分量考虑不完整，从而使合成不确定度值偏小。

（2）部分实验室未列出测量模型及灵敏系数。

（3）重复性引入的A类不确定度评定中，重复性试验数据与比对结果报告上的示值具有明显差异。

（4）混淆相对标准不确定度和标准不确定度，如：标准器溯源得到的相对不确定度未换算成标准不确定，直接与重复测量引入的标准不确定度进行了合成。

（5）也有部分实验室出于通过比对的目的，人为地放大了扩展不确定度，其扩展不确定度超过被校准工作测振仪允许误差绝对值的50%，也远远超过了其建标时技术报告中评定的扩展不确定度[4]。

4）部分实验室在测量时安装加速度计较为随意，未采用肩并肩或者背靠背，导致数据在高频部分产生一个比较明显的偏差[5]。虽然对最终测量结果的影响不大，没有不满意现象发生，但是对于这种由于人为原因导致的差错，应该尽量避免。

4 结语

通过本次比对，了解了江苏省各计量技术机构检定和校准工作测振仪的现状和相关仪器设备的准确度，考查了相关人员的技术水平，为保证江苏省内的量值传递的准确可靠提供了依据。针对比对中发现的问题，也对各技术机构组织了宣贯和学习，顺利完成了江苏省质量技术监督局计量处下达的2017年度工作测振仪的比对任务。