JJF 1732-2018 准静态d33测量仪校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1732—2018

准静态d33测量仪校准规范

CalibrationSpecificationford33MeasurementInstruments

byQuasi-staticMethod

2018-12-25发布2019-03-25实施

国家市场监督管理总局发布

JJF1732—2018

准静态33测量仪校准规范

d

—

CalibrationSecificationford33JJF17322018

p

MeasurementInstrumentsbyQuasi-staticMethod

归口单位全国声学计量技术委员会

:

主要起草单位中国计量科学研究院

:

中国科学院声学研究所

上海市计量测试技术研究院

深圳市计量质量检测研究院

本规范委托全国声学计量技术委员会负责解释

JJF1732—2018

本规范主要起草人

:

何龙标中国计量科学研究院

()

潘潮中国科学院声学研究所

()

杨平中国计量科学研究院

()

冯秀娟中国计量科学研究院

()

安兆亮上海市计量测试技术研究院

()

莫喜平中国科学院声学研究所

()

张瑞纹深圳市计量质量检测研究院

()

JJF1732—2018

目录

引言

………………………(Ⅱ)

范围

1……………………(1)

引用文件

2………………(1)

术语和计量单位

3………………………(1)

概述

4……………………(1)

计量特性

5………………(2)

交变力频率

5.1…………(2)

交变力幅度

5.2…………(2)

交变力的总谐波失真

5.3………………(2)

零点漂移

5.4……………(2)

d示值误差

5.533………………………(2)

挡位误差

5.6……………(2)

校准条件

6………………(2)

环境条件

6.1……………(2)

测量标准及其他设备

6.2………………(2)

校准项目和校准方法

7…………………(3)

校准项目

7.1……………(3)

校准方法

7.2……………(3)

校准结果表达

8…………(5)

校准数据处理

8.1………………………(5)

校准证书

8.2……………(6)

校准结果的测量不确定度

8.3…………(6)

复校时间间隔

9…………(6)

附录校准证书的内页格式

A…………(7)

附录准静态法d测量原理

B33…………(9)

附录测量不确定度评定示例

C………(12)

Ⅰ

JJF1732—2018

引言

本规范依据国家计量校准规范编写规则的要求和格式编写

JJF1071—2010《》。

本规范制定中主要参考了压电陶瓷材料性能测试方法纵向压

,GB11309—1989《

电应变常数d的准静态测试和压电陶瓷材料性能测试方法性

33》GB/T3389—2008《

能参数的测试以及精细陶瓷先进陶瓷先进技术陶瓷准静态测量压电

》ISO19622《(、)

陶瓷压电常数d的直接测量方法

33》[Fineceramics(advancedceramics,advancedtech-

d

nicalceramics)—Testmethodforpiezoelectricconstant33ofpiezoelectricceramicsby

对准静态法测量压电陶瓷d的测试方法及其要求

directquasi-staticmethod]33。

本规范依据测量不确定度评定与表示给出了纵向压电应变常

JJF1059.1—2012《》

数d的测量不确定度的评定示例

33。

本规范为首次发布

。

Ⅱ

JJF1732—2018

准静态d33测量仪校准规范

1范围

本规范适用于使用准静态法测量压电材料纵向压电应变常数d的测量仪简称准

33(

静态d测量仪的校准

33)。

2引用文件

本规范引用下列文件

:

通用计量术语及定义

JJF1001

声学计量名词术语及定义

JJF1034

声学的量和单位

GB/T3102.7

压电陶瓷材料性能测试方法性能参数的测试

GB/T3389—2008

压电陶瓷材料性能测试方法纵向压电应变常数d的准静态

GB/T11309—198933

测试

精细陶瓷先进陶瓷先进技术陶瓷准静态测量压电陶瓷压电常数d

ISO19622(、)33

的直接测量法

(Fineceramics(advancedceramics,advancedtechnicalceramics)—Test

d

methodforpiezoelectricconstant33ofpiezoelectricceramicsbydirectquasi-staticmethod)

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术语和计量单位

本规范采用中规定的量和单位

GB/T3102.7。

和中界定的及以下术语和定义适用于本规范

JJF1001JJF1034。

压电常数

3.1piezoelectricconstant

描述压电体压电效应的力学量和电学量之间的转换系数

。

纵向压电应变常数

3.2longitudinalpiezoelectricstrainconstant

在应力恒定边界条件下压电体沿极化轴方向的应变与引起应变的同方向电场强度

,

之比通常用d表示单位为或

。33,pC/Npm/V。

压电常数准静态法

3.3quasi-staticmethodforpiezoelectricconstantmeasurement

在压电试样上施加一低频交变力或交变电压频率远低于试样的谐振频率通过

(),

测量试样上所产生的同频率电荷信号或应变而测定材料压电常数的方法

。

4概述

准静态d测量仪是采用准静态法测量压电材料纵向压电应变常数d的设备它

3333。

一般包括准静态力驱动单元电荷测量单元等准静态力驱动单元将试样夹持在一个固

、。

定位置并施加一低频交变力电荷测量单元测量压电试样产生的电荷电荷与交变力的

,,

1

JJF1732—2018

比值即为纵向压电应变常数d

33。

准静态驱动单元施加的低频交变力可通过与待测试样串联的比较振子由压电效应产

生的电荷或电压获得电荷可通过测量与压电试样并联的标准电容远大于压电试样的

,(

自由电容两端的交流电压计算得到测量原理参见附录也可通过测量交流电流计

),B。

算得到纵向压电应变常数

。

5计量特性

交变力频率

5.1

交变力频率应介于通常为标称频率的最大允许误差为

20Hz~300Hz,110Hz,

±5Hz。

交变力幅值

5.2

交变力幅值通常位于范围内

0.1N~0.4N。

交变力的总谐波失真

5.3

交变力的总谐波失真通常不超过

2%。

零点漂移

5.4

内零点漂移通常不超过

10min±2pC/N。

d示值误差

5.533

d的示值误差通常不超过A其中A为d的测量示值

33±(5%+5)pC/N,33。

挡位误差

5.6

在低挡位接近满量程时与高挡位的挡位误差通常不超过

,±3%。

注:以上技术要求不用于合格判定,仅供参考。

6校准条件

环境条件

6.1

气压

:80kPa~106kPa;

温度

:18℃~28℃;

相对湿度

:30%~75%。

测量标准及其他设备

6.2

信号源

6.2.1

信号源的输出频率范围至少覆盖频率最大允许误差为

20Hz~300Hz,±0.1%,

输出电压不小于输出信号的总谐波失真不超过

1V,0.2%。

动态力传感器

6.2.2

谐振频率不低于在幅度灵敏度不低于最大允许

10kHz,20Hz~300Hz1pC/N,

误差为

±3%。

电荷放大器

6.2.3

在频率范围内增益值最大允许误差为

20Hz~300Hz±0.2%。

交变力驱动装置

6.2.4

驱动频率至少覆盖驱动力范围覆盖内的稳

20Hz~300Hz,0.1N~0.4N,5min

2

JJF1732—2018

定性不超过驱动力的总谐波失真不超过

0.5%,1%。

数据采集装置

6.2.5

数据采集装置的转换位数不低于位在频率范围内幅值

AD12,20Hz~1500Hz

最大允许误差为具备频谱分析功能最小频率分辨力不超过

±0.1dB,,1Hz。

参考压电试样组

6.2.6

参考压电试样组包括压电应变常数为零的材料低压电常数参考试样和高压电常数

、

参考试样建议采用圆柱体试样其厚度与直径的比例不低于低压电常数参考

。,2∶1,

试样的d为高压电常数参考试样的d为

33(0~200)pC/N,33(200~2000)pC/N。

注:

参考压电试样组至少包括以上三只,对压电常数为零的参考材料,不要求厚度与直径的比例;

1

参考压电试样,应经过充分老化。

2

7校准项目和校准方法

校准项目