JJF××—××××+中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF××—20××大型被動(dòng)隔振平臺(tái)測(cè)試規(guī)范Testspecificationforlarge-scalepassivevibrationisolationplatform（初征求意見稿）202×-×-×發(fā)布202×-×-×實(shí)施國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局發(fā)布MTC6-2024-04大型被動(dòng)隔振平臺(tái)測(cè)試規(guī)范JJF××JJF××-××Testspecificationforlarge-scalepassivevibrationisolationplatform歸口單位：全國(guó)振動(dòng)沖擊轉(zhuǎn)速計(jì)量技術(shù)委員會(huì)主要起草單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司北京長(zhǎng)城計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院參加起草單位：北京強(qiáng)度環(huán)境研究所本規(guī)范委托全國(guó)振動(dòng)沖擊轉(zhuǎn)速計(jì)量技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)解釋

本規(guī)范主要起草人：崔俊寧（哈爾濱工業(yè)大學(xué)）邵新慧（中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司北京長(zhǎng)城計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所）劉志華（中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院)參加起草人：蔡晨光（中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院）趙亞敏（哈爾濱工業(yè)大學(xué)）秦亞明（北京強(qiáng)度環(huán)境研究所）

目錄TOC\o"1-1"\h\u25170引言 引言本規(guī)范依據(jù)JJF1071《國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》、JJF1001《通用計(jì)量術(shù)語及定義》和JJF1059《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》進(jìn)行制定，參考了GB/T15168-2013《振動(dòng)與沖擊隔離器靜、動(dòng)態(tài)性能測(cè)試方法》、GB/T14412-2005《機(jī)械振動(dòng)與沖擊加速度計(jì)的機(jī)械安裝》等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，以及JJG233《壓電加速度計(jì)檢定規(guī)程》、JJF1139《計(jì)量器具檢定周期確定原則和方法》。本規(guī)范為首次制定。

大型被動(dòng)隔振平臺(tái)測(cè)試規(guī)范范圍本規(guī)范適用于外形尺寸大于3m×3m、臺(tái)體工作面面積大于10m2的大型被動(dòng)隔振平臺(tái)的測(cè)試。引用文件本規(guī)范引用了下述文件：JJF1156-2006振動(dòng)沖擊轉(zhuǎn)速計(jì)量術(shù)語及定義GB/T11349.2-2006振動(dòng)與沖擊機(jī)械導(dǎo)納的試驗(yàn)確定第2部分：用激振器作單點(diǎn)平動(dòng)激勵(lì)測(cè)量GB/T11349.3-2006振動(dòng)與沖擊機(jī)械導(dǎo)納的試驗(yàn)確定第3部分：沖擊激勵(lì)法GB50463-2008隔振設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T23717.1-2009機(jī)械振動(dòng)與沖擊裝有敏感設(shè)備建筑物內(nèi)的振動(dòng)與沖擊第1部分：測(cè)量與評(píng)價(jià)GB/T23717.2-2009機(jī)械振動(dòng)與沖擊裝有敏感設(shè)備建筑物內(nèi)的振動(dòng)與沖擊第2部分：分級(jí)GB/T2298-2010/ISO2041：2009機(jī)械振動(dòng)、沖擊與狀態(tài)監(jiān)測(cè)詞匯DB23/T1532-2013大型被動(dòng)隔振平臺(tái)技術(shù)基本要求GB/T15168-2013振動(dòng)與沖擊隔離器靜、動(dòng)態(tài)性能測(cè)試方法GB/T30173.2-2014機(jī)械振動(dòng)與沖擊彈性安裝系統(tǒng)第2部分：軌道交通系統(tǒng)隔振應(yīng)用需交換的技術(shù)信息GB/T11349.1-2018機(jī)械振動(dòng)與沖擊機(jī)械導(dǎo)納的試驗(yàn)確定第1部分：基本術(shù)語與定義、傳感器特性使用本規(guī)范時(shí)，應(yīng)注意使用上述引用文獻(xiàn)的現(xiàn)行有效版本。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)則；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規(guī)則。術(shù)語和定義3.1被動(dòng)隔振（passivevibrationisolation）為減小振動(dòng)敏感的儀器、儀表或機(jī)器受外界的振動(dòng)影響，而對(duì)其采取的無外界能量輸入的隔振措施。對(duì)大型被動(dòng)隔振平臺(tái)某一軸線方向的特性進(jìn)行分析時(shí)，一般將其看作該方向的單自由度有阻尼線性振動(dòng)系統(tǒng)。對(duì)大型被動(dòng)隔振平臺(tái)的剛度、固有頻率、阻尼比、傳遞率等參數(shù)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，一般取豎直方向、水平長(zhǎng)軸方向、水平短軸方向三個(gè)方向進(jìn)行測(cè)試。3.2固有頻率（naturalfrequency）大型被動(dòng)隔振平臺(tái)在指定軸線方向的自由振動(dòng)頻率，由于一般可將大型被動(dòng)隔振平臺(tái)看作阻尼比較小的有阻尼線性振動(dòng)系統(tǒng)，因此如不做特殊說明一般指其有阻尼固有頻率。固有頻率表示為。3.3振動(dòng)傳遞率（vibrationtransmissibility）微振動(dòng)通過大型被動(dòng)隔振平臺(tái)后，在某一頻率下的振動(dòng)輸出量（力、位移、速度或加速度）與同量綱的振動(dòng)輸入量的比值。概述大型被動(dòng)隔振平臺(tái)是一種采用被動(dòng)式振動(dòng)隔離技術(shù)和大型平臺(tái)技術(shù)隔離與抑制環(huán)境微振動(dòng)，減小或消除振動(dòng)干擾問題對(duì)精密設(shè)備精度和性能影響的裝置。被動(dòng)式振動(dòng)隔離技術(shù)包括彈簧、橡膠、氣動(dòng)技術(shù)與負(fù)剛度技術(shù)。大型平臺(tái)技術(shù)按臺(tái)體結(jié)構(gòu)可分為平板型和“T”型，典型結(jié)構(gòu)分別如圖1所示。1-隔振器1-隔振器，2-支座，3-臺(tái)體圖1（b）“T”型大型被動(dòng)隔振平臺(tái)示意圖1231231-隔振器，2-支座，3-臺(tái)體圖1（a）平板型大型被動(dòng)隔振平臺(tái)示意圖大型被動(dòng)隔振平臺(tái)測(cè)試系統(tǒng)通過多通道振動(dòng)分析儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與記錄大型被動(dòng)隔振平臺(tái)的振動(dòng)加速度、速度或位移，計(jì)算得到固有頻率、阻尼比、振動(dòng)傳遞率、隔振等級(jí)等關(guān)鍵性能指標(biāo)，以模擬或數(shù)字方式給出測(cè)量結(jié)果。測(cè)試項(xiàng)目5.1臺(tái)面平面度平面度誤差不大于1mm。5.2臺(tái)面水平度1m范圍內(nèi)的水平度誤差不大于1mm。5.3固有頻率0.2Hz~5Hz。5.4阻尼比不小于5%。5.5振動(dòng)傳遞率在2Hz振動(dòng)頻率下，垂向振動(dòng)傳遞率≤5%，水平長(zhǎng)軸與短軸方向振動(dòng)傳遞率≤10%；振動(dòng)頻率大于2Hz，垂向振動(dòng)傳遞率≤1%，水平長(zhǎng)軸與短軸方向振動(dòng)傳遞率≤2%。5.6隔振等級(jí)不低于VC-D隔振等級(jí)。以上指標(biāo)不用于合格性判斷，僅提供參考。VC-D隔振等級(jí)是指振動(dòng)速度的1/3倍頻程譜峰值低于6.25μm/s，詳見附錄A。測(cè)試條件6.1測(cè)試環(huán)境6.1.1溫度在(20~25)℃范圍內(nèi)任選一點(diǎn)，測(cè)試過程中環(huán)境溫度的變化不超過士0.5℃，且不應(yīng)有溫度突變。6.1.2濕度相對(duì)濕度：≤75%。6.1.3供電電源電壓：（220±22V）；頻率（50±1）Hz；接地電阻≤1Ω。6.1.4其他測(cè)試點(diǎn)周圍無影響儀器正常工作的電磁干擾和機(jī)械振動(dòng)。6.2測(cè)量?jī)x器設(shè)備6.2.1水平儀水平儀是一種用于測(cè)量和指示傾斜角度或相對(duì)于地平面水平狀態(tài)的儀器。其工作頻率范圍應(yīng)覆蓋被測(cè)信號(hào)的頻率范圍，其幅值測(cè)量范圍應(yīng)覆蓋大型被動(dòng)隔振平臺(tái)的最大傾斜角度，其精度應(yīng)高于平臺(tái)水平度的測(cè)量精度，其分辨率應(yīng)足以檢測(cè)到平臺(tái)的最小傾斜變化量，其穩(wěn)定性與重復(fù)性應(yīng)高于大型精密隔振平臺(tái)水平度測(cè)量的穩(wěn)定性與重復(fù)性。6.2.2平尺和塞尺平尺和塞尺組合是一種高精度測(cè)量大型被動(dòng)隔振平臺(tái)的平面度的儀器。平尺和塞尺的精度等級(jí)應(yīng)高于大型被動(dòng)隔振平臺(tái)平面度的測(cè)量精度，平尺的平行度與直線度誤差應(yīng)不影響測(cè)量的準(zhǔn)確度，塞尺的范圍應(yīng)覆蓋大型被動(dòng)隔振平臺(tái)平面度的范圍。6.2.3多通道振動(dòng)分析儀多通道振動(dòng)分析儀是一種測(cè)量振動(dòng)并將振動(dòng)量值通過時(shí)間量、電壓量直接溯源到基本量的裝置。多通道振動(dòng)分析儀中振動(dòng)傳感器的量程與頻率范圍應(yīng)覆蓋被測(cè)大型被動(dòng)隔振平臺(tái)的振動(dòng)幅值與頻率范圍，其靈敏度與響應(yīng)速度應(yīng)足以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大型被動(dòng)隔振平臺(tái)的微小振動(dòng)。多通道振動(dòng)分析儀中信號(hào)采樣的頻率與量程應(yīng)覆蓋大型被動(dòng)隔振平臺(tái)振動(dòng)頻率范圍與振動(dòng)幅值，其分辨率應(yīng)足以檢測(cè)到平臺(tái)的最小振動(dòng)變化量，其模/數(shù)轉(zhuǎn)換精度應(yīng)覆蓋大型精密隔振平臺(tái)測(cè)量的精度需求，其動(dòng)態(tài)范圍應(yīng)覆蓋大型被動(dòng)隔振平臺(tái)在不同振幅水平下的準(zhǔn)確性與可靠性需求，其數(shù)據(jù)處理能力應(yīng)覆蓋大型被動(dòng)隔振平臺(tái)性能測(cè)試的時(shí)域、頻域與三分之一倍頻程譜分析。表1測(cè)量用主要儀器設(shè)備計(jì)量特性儀器設(shè)備計(jì)量特性水平儀量程：推薦不低于5mm/m分辨力：推薦不低于0.1mm/m平尺長(zhǎng)度：推薦不低于1m粗糙度：工作面推薦不高于0.32μm，側(cè)面推薦不高于1.25μm直線度：推薦不低于20μm平行度：推薦不低于15μm塞尺量程：推薦不低于2mm分辨力：推薦不低于0.05mm多通道振動(dòng)分析儀量程：推薦不低于0.1m/s通頻帶：推薦0.1~100Hz分辨力：推薦不低于1×10-6m/s【根據(jù)計(jì)量特性定】傳感器靈敏度：推薦不低于20V/(m/s)測(cè)試項(xiàng)目與測(cè)試方法7.1測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試項(xiàng)目見第5章。7.2測(cè)試方法7.2.1外觀及工作正常性檢查及測(cè)試前準(zhǔn)備被測(cè)試大型被動(dòng)隔振平臺(tái)應(yīng)配有使用說明書及全部必備附件。其外觀結(jié)構(gòu)完好，開關(guān)、按鍵等操作靈活可靠，標(biāo)志清晰明確，外漏件不應(yīng)有松動(dòng)和機(jī)械損傷；其銘牌或外殼應(yīng)標(biāo)明其名稱、生產(chǎn)廠家、型號(hào)、編號(hào)與出廠日期。供電電源的標(biāo)志及電壓和頻率范圍指示明確。外觀檢查后，按照使用說明書中的步驟，開啟大型被動(dòng)隔振平臺(tái)，并確保其能正常工作。將水平儀、塞尺、多通道振動(dòng)分析儀等測(cè)量設(shè)備放置于測(cè)試環(huán)境中穩(wěn)定2小時(shí)，并校對(duì)或調(diào)整水平儀、多通道振動(dòng)分析儀的零位。7.2.2臺(tái)體工作面的平面度采用平尺與塞尺測(cè)量臺(tái)體工作面的平面度。如圖2所示，將平尺放在大型被動(dòng)隔振平臺(tái)的工作面上，用塞尺測(cè)量平尺和臺(tái)體工作面之間的縫隙，測(cè)量點(diǎn)不少于5個(gè)。按式（1）計(jì)算臺(tái)體工作面的平面度，測(cè)試至少在相互垂直的兩個(gè)方向上進(jìn)行。P=max(Pi)（1）式中：P——臺(tái)體工作面的平面度，mm；Pi——塞尺的厚度，mm；i——測(cè)量次數(shù)，i=1，2，3…n，n∈N+，且n≥5。圖2平面度測(cè)試示意圖7.2.3臺(tái)體工作面的水平度采用水平儀測(cè)量臺(tái)體工作面的水平度。如圖3所示，將水平儀緊貼在大型被動(dòng)隔振平臺(tái)的工作面上，讀取水平儀的示數(shù)，重復(fù)測(cè)量不少于5次，按式（2）計(jì)算臺(tái)體工作面的水平度，測(cè)試至少在相互垂直的兩個(gè)方向上進(jìn)行。L=max(lj)（2）式中：L——臺(tái)體工作面的水平度，mm/m；lj——水平儀示數(shù)，mm/m；j——測(cè)量次數(shù)，j=1，2，3…m，m∈N+，且m≥5。水平儀的示數(shù)是以一米為基長(zhǎng)的傾斜值，對(duì)于測(cè)量長(zhǎng)度為L(zhǎng)的實(shí)際傾斜值為：實(shí)際傾斜值=水平儀示數(shù)×L。圖3水平度測(cè)試示意圖7.2.4固有頻率采用多通道振動(dòng)分析儀測(cè)量大型被動(dòng)隔振平臺(tái)垂向、水平長(zhǎng)軸方向與水平短軸方向的固有頻率。測(cè)量方法示意如圖4所示，將傳感器固定在靠近臺(tái)體質(zhì)心或臺(tái)體工作面中心線的位置，在臺(tái)體待檢測(cè)的軸線方向且過質(zhì)心的位置處，施加沖擊形式的激振力。施加激振力0.5s后，測(cè)量臺(tái)體的自由振動(dòng)曲線如圖5所示，記錄相鄰兩個(gè)波峰或波谷之間的時(shí)間差。按式（3）計(jì)算大型被動(dòng)隔振平臺(tái)的固有頻率為：f=1/T（3）式中：T——相鄰兩個(gè)波峰或波谷之間的時(shí)間差，s；f——隔振平臺(tái)的固有頻率，Hz。圖4固有頻率測(cè)試示意圖圖5臺(tái)體的自由振動(dòng)曲線7.2.5阻尼比按照7.2.4的方法測(cè)試。在臺(tái)體的自由振動(dòng)曲線中，記錄相鄰兩個(gè)波峰或波谷的幅值。按式（4）計(jì)算大型被動(dòng)隔振平臺(tái)的阻尼比為：（4）式中：η——平臺(tái)的阻尼比；ln(·)——對(duì)數(shù)運(yùn)算；A、B——相鄰兩個(gè)波峰或波谷的幅值。7.2.6振動(dòng)傳遞率采用7.2.4的儀器設(shè)備測(cè)試。如圖6所示，將兩個(gè)振動(dòng)傳感器沿同一軸線方向分別固定在地面、靠近臺(tái)體質(zhì)心或臺(tái)體工作面中心線的位置處，不對(duì)臺(tái)體進(jìn)行主動(dòng)激振，并消除其它干擾振源的影響。測(cè)量臺(tái)面與地面的振動(dòng)速度，測(cè)試時(shí)間不少于1分鐘，按式（5）計(jì)算該軸線方向的振動(dòng)傳遞率。（5）式中：Λ——振動(dòng)傳遞率；FFT(·)——傅里葉變化；vp——臺(tái)面的振動(dòng)速度；vb——地面的振動(dòng)速度。圖6振動(dòng)傳遞率測(cè)試示意圖7.2.7隔振等級(jí)采用7.2.4的儀器設(shè)備測(cè)試。將振動(dòng)傳感器按照?qǐng)D7所示的方式固定在靠近臺(tái)體質(zhì)心或臺(tái)體工作面中心線的位置，不對(duì)臺(tái)體施加主動(dòng)激振，并消除其它干擾振源的影響，測(cè)量地面振動(dòng)經(jīng)大型被動(dòng)隔振平臺(tái)衰減后，臺(tái)面的殘余微振動(dòng)速度。對(duì)振動(dòng)速度進(jìn)行三分之一倍頻程譜分析，并與振動(dòng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì)，以確定隔振等級(jí)。圖7隔振等級(jí)測(cè)試示意圖測(cè)試結(jié)果表達(dá)8.1測(cè)試記錄推薦的測(cè)試記錄的格式見附錄B。8.2測(cè)試報(bào)告經(jīng)測(cè)試的大型被動(dòng)隔振平臺(tái)出具測(cè)試報(bào)告。測(cè)試報(bào)告應(yīng)包括的信息及推薦的測(cè)試報(bào)告業(yè)內(nèi)格式見附錄C。測(cè)試時(shí)間間隔測(cè)試時(shí)間間隔由用戶根據(jù)需要自定。確定原則是相鄰兩次測(cè)試時(shí)間間隔內(nèi)，被測(cè)試儀器的計(jì)量性能變化在實(shí)際需求允許范圍內(nèi)。推薦測(cè)試時(shí)間間隔為1年。

附錄A通用振動(dòng)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則評(píng)價(jià)等級(jí)振動(dòng)速度的三分之一倍頻程譜峰值(μm/s)應(yīng)用領(lǐng)域VC-A50適用于400倍以下的光學(xué)顯微鏡、微量天平、光學(xué)天平、接近和投影校準(zhǔn)器等。VC-B25適用于線寬為3μm的檢測(cè)和光刻（包括步進(jìn)器）。VC-C12.5適用于1000倍以下的光學(xué)顯微鏡、1微米細(xì)節(jié)尺寸的檢測(cè)和光刻檢測(cè)設(shè)備（包括中等靈敏度的電子顯微鏡）、TFT-LCD步進(jìn)/掃描儀。VC-D6.25在大多數(shù)情況下，適用于要求最苛刻的設(shè)備，包括電子顯微鏡（TEM和SEM）和電子束系統(tǒng)。VC-E3.12具有挑戰(zhàn)性的標(biāo)準(zhǔn)。適用于最苛刻的敏感系統(tǒng)，包括長(zhǎng)路徑、激光、小目標(biāo)系統(tǒng)、納米尺度的電子束光刻系統(tǒng)，以及其他需要超高動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的系統(tǒng)。VC-F1.56適用于極度安靜的研究空間；在大多數(shù)情況下，尤其是潔凈室，一般很難實(shí)現(xiàn)。不建議用作設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，僅用于評(píng)估。VC-G0.78適用于極度安靜的研究空間；在大多數(shù)情況下通常難以實(shí)現(xiàn)，尤其是潔凈室。不建議用作設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，僅用于評(píng)估。

附錄B大型被動(dòng)隔振平臺(tái)測(cè)試記錄格式報(bào)告編號(hào)型號(hào)規(guī)格客戶名稱型號(hào)/規(guī)格客戶地址生產(chǎn)廠家環(huán)境溫度環(huán)境濕度測(cè)試地點(diǎn)其他測(cè)試結(jié)果1、連續(xù)無故障工作時(shí)間（d）2、固有頻率（Hz）次數(shù)12345垂向水平長(zhǎng)軸向水平短軸向3、阻尼比次數(shù)12345垂向水平長(zhǎng)軸向水平短軸向4、臺(tái)面水平度5