颗粒碰撞噪声检测系统校准规范编制说明.docx

颗粒碰撞噪声检测系统校准规范编制说明起草：颗粒碰撞噪声检测系统校准规范编写组审查：全国冲击振动转速计量技术委员会1任务来源及项目意义近年来随着我国电子产业的迅猛发展，原有的器件筛选检测试验标准难以满足半导体、电子元器件的不断更新换代，如晶振等半导体随着封装技术的发展，封装结构不断小型化，其所需筛选量级、微型粒子的筛选分辨力、灵敏度不断提高；而继电器、连接器、接触器等电子元器件随着功能结构的不断复杂，需要考核更低频率范围内、更大加载力条件下的筛选效果。随着国内电子产品的各个应用领域对电子产品筛选试验量级范围的不断扩大，对设备分辨能力、驱动能力、试验量级的要求不断提高，而垄断我国国内市场的进口设备很难适应我国电子产业快速发展，和自主制造的发展趋势，其产品已经难以满足国内电子产品相关试验的要求。因此出现了许多PIND设备的定制需求，并日益增加。同时随着我国自动控制技术、机械制造水平的发展，以及国内国产化替代的大方向，国内也陆续针对不同应用领域的需求，开始了PlND系统常规和定制类产品的研制，极大地扩展了此类产品的类型和工作性能，从而导致现行的JJF1220-2009颗粒碰撞噪声检测系统校准规范中的计量特性、校准方法等内容已经很难满足各行各业试验检测过程中对设备的溯源需求；规程的应用范围、计量特性、校准方法及校准条件的相关描述，都已经落后于国内相关产品的技术水平，及电子产业筛选试验的技术要求，远远不能满足国内PlND产业的量值溯源需求。因此为了适应国内现有PIND行业的技术水平、使用需求，更好地服务于各行业电子产品筛选检测试验的量值溯源途径，迫切需要对本规程进行修订。适应PlND设备的国产化发展趋势，及电子产业相关筛选检测试验标准的需求，便于此类设备开展量传工作。本校准规范2020年由XXXXXXXXXXXXX研究所提出修订申请，2021年通过振动冲击转速计量技术委员会审定同意申报修订。2编制原则本规范为修订。规范编制依据JJF1071-2010国家计量校准规范编写规则规定的规则进行编写。规范在制定过程中遵循：充分考虑JJFII56-2006振动冲击转速计量术语及定义中的术语、符号与定义，以及JJF1337-2012声发射传感器校准规范（比较法）中的相关技术方法和要求等原则。3工作过程2021年由全国振动冲击转速计量技术委员会提出，XXXXXXXXXX所、XXXXXXXX有限公司等单位共同修订“JJF1220202X颗粒碰撞噪声检测系统校准规范（初稿），该规程于2022年1月进行第一次征求意见,与会专家对STiJ换能器的校准方法等提出质疑。编制组成员经实验验证后，于2023年4月第二次提交预审，与会专家对PlND换能器的校准方法，冲击持续时间的计量特效等提出质疑和修改意见，编制组成员经实验验证后，修改规范，并于2024年提交终审。4关于制定规范内容的几点说明4.1 计量性能及校准项目要求在PlND中，超声波检测单元是唯一将颗粒碰撞信号采集与输出的部件，主要通过分析超声波检测单元输出的电信号来评估试验样件多余颗粒。原校准规范中关于PIND设备中换能器性能的校准，由于技术限制，仅提出“将STU换能器用粘附剂与PIND的台面相耦合，并以250uV±50HV的脉冲作激励源。此时，DETECT（探测）指示灯应闪动，并在示波器上产生一个峰值约为20mV的脉冲。其声灵敏度的校准才满足要求。”该方法虽然定性描述如何判断PIND设备电声换能器声灵敏度是否满足要求。但是对用于检测的STU自身校准并没有进一步进行说明，且无法定量获得PlND设备接收换能器声灵敏度，溯源途径不完整，存在STU的量值溯源途径缺失的严重溯源问题。因此相应增加了STU换能器频率响应的计量特性要求。4.2 校准用设备主要针对STU换能器频率响应的计量特性增加了STU换能器校准系统的相关设备,主要包括：标准声源4.3 3校准方法4.3.1修改内容将原规范中正弦振动加速度峰值、频率、失真度、试验数据的每个校准点测量三次，修改为测量一次，因正弦振动读取数值时，是具有平均功能的，单个校准点无需多次测量。校准用设备给出整套系统的计量性能，不再单独分项给出组成设备的计量性能4.3.2新增内容新增了STU换能器频率响应的校准项目，其校准方法为：将发射换能器与待测传感器之间使用适当的耦合剂并在发射换能器端面放置祛码，保证发射换能器与待测传感器的良好耦合。通过脉冲信号源对发射换能器施加不同频率的激励电压，在15OkHZ16OkHZ范围内以IkHZ的频率间隔测量STU换能器的灵敏度。根据STU换能器各个频率点的灵敏度，得到STU换能器的频率响应，以lVbar为参考值计算得到每个频率点的灵敏度级。以频率为横坐标，以灵敏度级为纵坐标，绘制曲线获得STU换能器的灵敏度级响应曲线，读取峰值灵敏度级及其对应的频率点。