JJF 1808-2020 枪弹测速仪校准规范

屮华人民共和国国家计量技术规范

JJF1808—2020

枪弹测速仪校准规范

CalibrationSpecificationofBulletSpeedMeasuringDevices

2020-01-17发布2020-04-17实施

国家市场监督管理总局发布

JJF1808—2020

枪弹测速仪校准规范

CaIibrationSpecificationofBuIletSpeed

£JJF1808—20202

MeasuringDevices

归口单位：全国时间频率计量技术委员会

主要起草单位：山东省计量科学研究院

江苏省计量科学研究院

参加起草单位：山东省社会公正计量行

山东省计量检测中心

辽宁省计量科学研究院

本规范委托全国时间频率计量技术委员会负责解释。

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本规范起草人:

李文强（山东省计量科学研究院）

管泽鑫（山东省计量科学研究院）

武军（江苏省计量科学研究院）

参加起草人：

高志尚（山东省计量科学研究院）

王尚（山东省社会公正计量行）

孙晓研（山东省计量检测中心）

金月红（辽宁省计量科学研究院）

JJF1808—2020

目录

引言II

1范围1

2引用文件1

3概述1

4计量特性2

4.1测速间距2

4.2测速范围2

4.3测速最大允许误差2

5校准条件2

5.1环境条件2

5.2测量设备及其他设备3

6校准项目和校准方法4

6.1校准项目4

6.2校准方法4

7校准结果表达7

8复校时间间隔8

附录A校准原始记录格式9

附录B校准证书内页格式10

附录C测量不确定度评定示例11

附录D标准时间间隔与速度对照表20

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引言

本规范依据国家计量技术规范JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF

1001-2011《通用计量术语及定义》、JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》

编制。

本规范为首次制定。

II

JJF1808—2020

枪弹测速仪校准规范

1范围

本规范适用于采用光电测速原理且速度范围10m/s〜1000m/s的枪弹测速仪速度的校准,

本规范不适用于其它测速原理的枪弹测速仪。

2引用文件

本规范引用了下列文件：

GA/T718枪支致伤力的法庭科学鉴定判据

GA/T824法庭科学枪弹检验实验室建设规范

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概述

枪弹测速仪是一种测量各类身管射击武器（利用管状器具发射弹丸，口径通常小于

20mm）发射的金属或其他物质弹丸的击发速度、比动能等参数的仪器或设备，工作原理为

枪弹依次穿过两层光电屏，产生光电信号，时间间隔测量单元测得前后屏触发光电信号的

时间间隔，通过两屏间距离进行数据处理，获得枪弹速度。枪弹测速仪一般由光电屏、测

速及显示单元和输出打印部分组成，广泛应用于刑事侦查、司法鉴定以及枪支性能科研机

构等。工作示意图见图1,工作原理图见图2。

1

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枪支射击架

图2工作原理图

4计量特性

4.1测速间距：200mm〜2000mm,最大允许误差±1mm.。

4.2测速范围：10m/s〜1000m/s。

4.3测速最大允许误差：土0.1%~2%）（。

：1.以上指标不是用于合格性判别，仅供参考。

2.计量特性以产品技术指标为准。

5校准条件

5.1环境条件

2

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环境温度：（23±5）°C；

湿度：V80%RH；

电源电压：（220±22）V；

频率：（50±0.5）Hz；

周围无影响测量的机械振动和电磁干扰；

实弹法速度的校准环境条件还应符合GA/T824的要求。

5.2测量标准及其他设备

5.2.1钢卷尺或其它测距仪

量程不小于3m；

最大允许误差±0.3mm。

5.2.2时间间隔测量仪

a）时基相对频率偏差：优于±5X108「或优于被校枪弹测速仪内置时基相对频率偏差一

个数量级。

b）时间间隔测量范围：100us〜Is。

c）时间间隔测量最大允许误差：△T=±（Tx国+6

式中：

T——被测时间间隔，s;

A——内置时基相对频率偏差；

8——有效分辨力，So

d）输入电平范围：-12V〜12V。

5.2.3时间间隔发生器

a）时基相对频率偏差：优于±5X10"优于被校枪弹测速仪内置时基相对频率偏差一个

数量级。

b）时间间隔输出范围：100us〜Is。

77

c）时间间隔输出最大允许误差：△7=±（7x国+可

d）输出电平范围：-12V-12V,输出连续可调。

3

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6校准项目和校准方法

6.1校准项目

枪弹测速仪的校准项目见表lo可以根据客户要求选择校准其中的项目。

表1枪弹测速仪校准项目一览表

序项目名称校准方法条款

1测速间距的校准6.2.2

2速度的校准6.2.3

6.2校准方法

6.2.1外观及工作正常性检查

目视或手动操作，检査被校枪弹测速仪，应符合以下要求：

a）外形完好，无影响正常工作及读数的机械损伤，各开关、按钮工作正常；

b）被校枪弹测速仪通电后正常工作、光电屏正常开启；

c）速度显示单元字迹清晰、亮度均匀、无缺笔划等影响读数的缺陷。

6.2.2测速间距的校准

测速间距的校准，是对两光电屏之间的距离进行校准。选择光电屏一四个角上的点作

为起始点，垂直对应光电屏二四个角上的点作为终止点,用钢卷尺或其它测距仪进行测量，

取四个测量值的平均值/作为测速间距的测量结果。如图3所示。

/7

光光

电电

屏屏

二

//

起始点终止点

图3测速间距的校准

根据公式（1）（2）,计算出测速间距的示值误差:

4

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AZ=Z—l⑵

0

式中：

l——测速间距的测量结果，mm；

l——两光电屏第z•个角之间的距离测量值，mm；

t

AZ示值误差，mm；

L——测速间距标称值（一般由测速仪技术说明书给出），mm。

6.2.3速度的校准

6.2.3.1模拟法

模拟法速度的校准，是时间间隔发生器输出时间间隔信号，模拟子弹射击产生的信号

连接至测速仪测速单元进行校准。模拟法速度的校准不需要实弹射击，速度校准范围为

10m/s~1000m/s。

输出A►起始信号端

时间间隔发生器被校枪弹测速仪

输出B►终止信号端

图4模拟法速度校准接线图

仪器连接如图4所示，分别将时间间隔发生器输出A和输出B连接至被校枪弹测速仪

起始信号端和终止信号端。根据被校枪弹测速仪可接收电平信号模式及数值，设置时间间

隔发生器相对应的输出模式和输出电平，测速仪测速单元接收信号并显示速度。

根据测速范围，均匀选取不少于5个速度点叫或根据客户需求设定校准点进行校准。

5

JJF1808—2020

按公式(3)计算出标准时间间隔输出值®。常用时间间隔与速度对照表见附录D。

t=—⑶

s

匕

式中：

t——标准时间间隔输出值，s

s

v速度设定值，m/so

s

设置时间间隔发生器进行输出，同时记录被校枪弹测速仪测速单元速度显示值匕，测

量三次，取平均值右作为该点的速度测量结果。根据公式(4),计算出某一速度校准点上

被校枪弹测速仪测量速度和速度设定值的相对误差，进行记录。

戈=冬二^^100%⑷

匕

式中：

订——被校枪弹测速仪测速单元速度显示值的三次测量平均值，m/s

®——速度测量相对误差。

6.2.3.2实弹法

实弹法速度的校准，是将枪支放置于枪支射击架上，调整枪支射击架角度，使子弹发

射方向与光电转换屏垂直，发射一定速度的子弹，子弹穿过前后光电屏，产生时间间隔信

号，用枪弹测速仪和时间间隔测量仪同时测量。实弹法速度的校准需要实弹射击，速度校

准范围为40m/s〜250m/s,速度校准点的值和数量根据客户需求选取。

图5实弹法速度的校准接线图

6

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仪器连接如图5所示，分别将被校枪弹测速仪起始信号端和终止信号端连接至时间间

隔测量仪通道A和通道Bo将时间间隔测量仪设置为“时间间隔测量”模式，调整通道A

和通道B的触发边沿、触发电平、触发斜率，与被校枪弹测速仪输出信号相匹配。

根据客户需求设定校准点，实弹射击相应速度的子弹穿过两层光电屏，产生起始信号

和终止信号，被校枪弹测速仪经过信号处理后显示速度值乙，同时时间间隔测量仪测得两

路信号的时间间隔/。。

根据公式（5）,计算子弹速度实际值％。

vo=7⑸

式中：

v速度实际值，m/s；

0

t——时间间隔测量值，So

0

根据公式（6）,计算（某一速度校准点）速度示值的相对测量误差。

V—v

4=_X100%⑹

%

式中：

%——速度相对测量误差；

v被校枪弹测速仪速度显示单元上速度显示值，m/so

y

7校准结果表达

校准结果应在校准证书（报告）上反映，校准证书（报告）应至少包括以下信息：

a）标题，如“校准证书”或胶准报告”；

b）实验室名称和地址；

c）进行校准的地点（如果不在实验室内进行校准）；

d）证书或报告的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识；

7

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e）送校单位的名称和地址；

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有关时，应说明被校对象的接收日期;

h）如果与校准结果的有效性和应用有关时，应对抽样程序进行说明；

i）对校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；

j）本次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；

l）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）校准证书和校准报告签发人的签名、职务或等效标识，以及签发日期；

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。

8复校时间间隔

建议复校时间间隔为1年。由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、

仪器本身质量等诸因素所决定的，因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间

隔。

8

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附录A

校准原始记录格式

A.1外观及工作正常性检查:

A.2测速间距测量结果

测量结果的不

标称值测量值平均值示值误差

确定度U*2）

A.3模拟法测量结果

标准速度速度测量结果的不

速度显示值误差（％）

时间间隔设定值平均值确定度=2）

A.4实弹法测量结果

时间间隔速度速度显示值测量结果的不

速度显示值

测量值实际值误差（％）确定度〃（扫2）

9

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附录B

校准证书内页格式

B.1外观及工作正常性检查：

B.2测速间距测量结果

测量结果的不确定度

标称值测量值

U（A=2）

B.3模拟射击测量结果

测量结果的不确定度

速度设定值速度显示值

U（扫2）

B.4实弹射击测量结果

测量结果的不确定度

速度实际值速度显示值

〃（扫2）

10

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附录c

测量不确定度评定示例

C.1校准概述

C.1.1测量依据：JJFxxx-xxxx枪弹测速仪校准规范。

C.1.2测量环境条件：温度(23±5)°C,相对湿度V80%。

C.1.3测量标准：钢卷尺I级、时间合成器、时间间隔测量仪。

C.1.4测量对象：M57IPS型号枪弹测速仪，测速间距2000mm,测速范围(10-1000)m/s□

C.1.5测量方法：测量测速间距，选择光电屏四个角上的点作为起始点，对应光电屏四个

角上的点作为终止点，使用钢卷尺进行测量，取四个测量值的平均值作为测速间距的测量

结果；模拟法测量速度，时间合成器发出标准时间间隔信号至枪弹测速仪，枪弹测速仪显

示对应的速度值；实弹法测量速度，采用实枪射击子弹产生时间间隔信号至枪弹测速仪和

时间间隔测量仪，枪弹测速仪显示对应的速度值，时间间隔测量仪显示测量的时间间隔。

C.2测量间距测量不确定度评定

C.2.1测速间距测量模型及灵敏系数

4

式中：

I——测速间距的测量结果，mm；

l——两光电屏第z•个角之间的距离测量值，mm；

t

A/示值误差，mm；

l测速间距标称值，2000mm。

a

5AZ

灵敏系数q=—=1,c2莎=

%

C.2.2测量重复性引入的不确定度坷

由测量重复性引入的不确定度址，采用A类方法评定。选择光电屏四个角上的点作为

11

JJF1808—2020

起始点，对应光电屏四个角上的点作为终止点，使用钢卷尺进行测量，得四个测量值，取四

个测量值的平均值/作为测速间距的测量结果，重复测量10次，所得数据见表C.1：

表C.1测量间距测量数据

序号测量结果/(mm)

12000.2

21999.2

31999.2

41999.5

52000.1

61999.5

71999.4

82000.3

91999.3

102000.4

-1«

计算测量的平均值/=-£厶=1999.7mm

nx

i=

实验标准偏差s==0.48mm

测量重复性引入的不确定度“产孚=0.15mm

C.2.3钢卷尺最大允许误差引入的不确定度“2

由钢卷尺最大允许误差引入的不确定度“2,采用B类方法评定。I级钢卷尺最大允许误差

为±0.3mm,假设均匀分布，置信因子k=>/3,由此带来不确定度分量

u=mm=O.l7mm

2

C.2.4测量不确定度汇总

各个不确定度分量不相关，汇总如下

表C.2测量间距测量不确定度分量汇总

符号来源类型测量点100m/s

测量结果重复性A0.15mm

12

JJF1808—2020

“2钢卷尺最大允许误差B0.17mm

C.2.5合成标准不确定度

各标准不确定度分量不相关，合成标准不确定度为输出量各标准不确定度分量的方和根

%=赫，即合成标准不确定度u=J岸u；152+0.l^mrn«0.23mm

c

C.2.6扩展不确定度

取包含因子A=2,则扩展不确定度［7=ku=2x0.23mm=0.46mm«0.5mm

c

C.2.7不确定度报告

测量间距I=1999.7mm；(7=0.5mm,k=2o

C.3模拟法速度测量的不确定度评定

C.3.1模拟法速度测量模型及灵敏系数

式中

Av速度测量误差，m/s；

x

%—-被校枪弹测速仪速度显示值，m/s；

t-一标准时间间隔输出值，s；

s

v,—-标准时间间隔对应的速度值，即速度设定值m/s；

灵敏系数c产纽=1,沁「Ic厂江1

弘t；3dl

C.3.2枪弹测速仪读数重复性引入的标准不确定度坷

被校测速仪匕读数的重复性引入标准不确定度如，采用A类方法评定。设置时间合成

器输出标准时间间隔心=0.02s,则对应速度值为匕=100m/s,使用枪弹测速仪重复测量10

次，所得数据见表C.3：

表C.3模拟法速度测量数据

13

JJF1808—2020

序号测量值

1100.0m/s

2100.0m/s

3100.0m/s

4100.0m/s

5100.0m/s

6100.0m/s

7100.0m/s

8100.0m/s

9100.0m/s

10100.0m/s

-1n

计算测量的平均值v=—Vv.=100.00m/s

实验标准偏差=0.0m/s

读数重复性引入的标准不确定度%产事=0.0m/s°

4n

C.3.3枪弹测速仪读数分辨力引入的标准不确定度坯

被校测速仪叫读数分辨力引入的标准不确定度“2，采用B类方法评定。假设均匀分布,

置信因子宙巧，速度100m/s分辨力为0.lm/s,由此带来的不确定度分量

0.1

m/s=2.9xl0_2m/s

C.3.4时间合成器时间间隔输出误差引入的标准不确定度均

时间合成器时间间隔输出误差引入的标准不确定度吗，采用B类方法评定。假设均匀

分布，置信因子k=V3,时间合成器最大允许误差为土(TXlXW7+5ns),输出0.02s带

来不确定度分量Q02xlxl0：5xl0T)s^gxioTs，

C.3.5测速间距不确定度引入的标准不确定度冷

测速间距不确定度引入的标准不确定度“4,采用B类方法评定。假设均匀分布，置信

14

JJF1808—2020

因子k->/3,由C.2.7知测速间距不确定度为0.5mm,速度测量时测速间距不确定度带来的

不确定度分量为

妒詈=29xiof

C.3.6测量不确定度汇总

各个标准不确定度分量不相关，汇总如下

表C.4100m/s测量点模拟法速度测量不确定度分量汇总

符号来源类型标准不确定度

测量结果重复性A0.0m/s

M2分辨力B2.9X10-2m/s

标准时间间隔误差9

B4.04XIO's

w测速间距不确定度B2.9XlO^m

4

由上表可见，分辨力引入的分量冷大于重复性引入的分量址，故可忽略重复性的不确定度

分量。

C.3.7合成标准不确定度

已知灵敏系数翌冬=1,沁「I一十可得

九dl

枪弹测速仪测量结果读数分辨力引入的分量：“(儿)=|引“2=叹2.9><1031^=2.9乂10311/5

195

时间合成器时间间隔输出误差引入的分量：“(/)=庇|吗="^x4.04x1m/s=2.02xl0~m/s

s1213(0.02)2

_2

测速间距不确定度引入的分量：“(/)=|c|a=―-—x2.9x10^111/8=1.45x10m/s

34

1314

0.02

各标准不确定度分量不相关，合成标准不确定度为输出量各标准不确定度分量的方和根

222

u=,即合成标准不确定度u=^u(v)+u(t)+u(l)=0.032m/s

ccxs

C.3.8扩展不确定度

取包含因子A=2,则扩展不确定度［7=ku=2x0.032m/s=0.064m/s«0.lm/s

c

C.3.9不确定度报告

模拟法速度测量结果v=100.0m/s；C7=0.1m/s,后2。

x

C.4实弹法速度测量的不确定度评定

15

JJF1808—2020

C.4.1实弹法速度测量模型及灵敏系数

^Vy=Vy-V=Vy-J-

0

式中

Av7--速度测量误差，m/s；

v--被校枪弹测速仪速度显示值，m/s；

y

-时间间隔测量仪所测时间间隔测量值，s；

V。-—所测时间间隔对应的速度值，即速度实际值，m/s；

灵敏系如詈=1,占寺。严警弋

C.4.2速度测量误差重复性引入的标准不确定度址

因子弹质量、发射动力、射击距离等因素，每一次实弹射击试验子弹速度值不会完全

一样，但速度误差可以重复测量。由速度测量误差△匕的重复性引入标准不确定度址，采用

A类方法评定。当速度40m/s,对应时间间隔心=0.05s,实弹射击10次，所得数据见表C.5:

表C.5实弹法速度测量误差数据

序号速度测量误差Av

10.2m/s

20.2m/s

30.3m/s

40.2m/s

50.3m/s

60.2m/s

70.2m/s

80.3m/s

90.2m/s

100.3m/s

16

JJF1808—2020

__1”

计算测量的平均值Av=—y^Av.=0.24m/s

y

ni

i=

\2

实验标准偏差s=Av-Av^J-0.052m/s

z

速度测量误差阿的重复性引入的标准不确定度=4=1.6xl0-2/s

Mim

C.4.3枪弹测速仪读数分辨力引入的标准不确定度“2

被校枪弹测速仪读数分辨力引入的标准不确定度“2,采用B类方法评定。假设均匀分

布，置信因子k=>/3速度40m/s分辨力为0.lm/s,由此带来不确定度分量

u=m/s=2.9x10_2m/s

2

C44时间间隔测量仪最大允许误差引入的标准不确定度均

时间间隔测量仪最大允许误差引入的不确定度如，采用B类方法评定。假设均匀分布,

8

置信因子k=V3时间间隔测量仪最大允许误差为土5X10,由此带来不确定度分量

0.05X茫ICT*$=144x102

5/3

C.4.5测速间距不确定度引入的标准不确定度“4

测速间距不确定度引入的标准不确定度采用B类方法评定。假设均匀分布，置信

因子k=>/3,由C.2.7知测速间距不确定度为0.5mm,速度测量时测速间距不确定度带来的

不确定度分量为

妒詈=29xiof

C.4.6光电转换时间引入的标准不确定度”，

光电转换时间引入的标准不确定度”訂采用B类方法评定。根据测速原理，子弹