ГОСТ ИСО 5347-1-96
Завантажити документ
Формат .docx · доступно зареєстрованим користувачам
Часть 1. ПЕРВИЧНАЯ ВИБРАЦИОННАЯ
Издание официальное
Минск
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 183
ВНЕСЕН Госстандартом России
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 9—96 от 12 апреля 1996 г.)
За принятие проголосовали:
Наименование национального органа
по стандартизации
Белстандарт
Госстандарт Республики Казахстан
Молдовастандарт
Госстандарт России
Таджикский государственный центр по стандартизации, метрологии и сертификации Главгосинспекция Туркменистана Госстандарт Украины
3 Настоящий стандарт представляет собой полный аутентичный текст международного стандарта ИСО 5347—1—87 «Вибрация. Калибровка датчиков вибрации и удара. Часть 1. Первичная вибрационная калибровка методами лазерной интерферометрии»
5 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 17 марта 1997 г. № 98 межгосударственный стандарт ГОСТ ИСО 5347—1—96 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 1997 г.
© ИПК Издательство стандартов, 1997
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания на территории Российской Федерации без разрешения Госстандарта России
Содержание
1 Область применения 1
2 Нормативные ссылки 1
3 Аппаратура 2
4 Окружающие условия 4
5 Предпочтительные значения амплитуд и частот 4
6 Метод 1 (метод счета интерференционных полос) для диапазона частот 20—800 Гц 4
7 Метод 2 (метод минимумов) для диапазона частот 800—5000 Гц 7
Приложение А Расчет неопределенности 10
Приложение Б Формулы для расчета ускорения 13
Введение
Настоящий стандарт распространяется на линейные акселеромет- рические датчики, главным образом пьезоэлектрического типа (далее — акселерометры), и устанавливает методы первичной калибровки акселерометров с помощью лазерной интерферометрии и технические характеристики используемой при этом аппаратуры.
Курсивом выделены примечания, позволяющие использовать стандарт в расширенных амплитудном и частотном диапазонах.
Вибрация
Часть 1. Первичная вибрационная калибровка методами
лазерной интерферометрии
Vibration. Calibration of vibration and shock pick-ups. Part 1.
Primary vibration calibration by laser interferometry
Дата введения 1997—07—01
Настоящий стандарт устанавливает методы калибровки акселерометров, а в случае их использования в областях, попадающих в сферу государственного метрологического контроля и надзора, — методы поверки в диапазоне частот 20—5000 Гц и диапазоне амплитуд ускорения 10—1000 м/с2 (в зависимости от частоты).
Допускаемая погрешность калибровки:
±0,5 % на опорной частоте (160 или 80 Гц), опорной амплитуде (100 или 10 м/с2) и опорной настройке усилителя;
+ 1 % для частот до 1000 Гц включительно;
±2 % для частот свыше 1000 Гц.
Примечание — Методы калибровки и технические характеристики применяемой аппаратуры, устанавливаемые стандартом, могут быть использованы в диапазонах частот и амплитуд ускорения, выходящих за рамки указанных. При этом погрешность калибровки, рассчитываемая по формулам, приведенным в приложении А, может иметь другие, нежели указанные, числовые значения.
В настоящем стандарте использована ссылка на
МИ 2060—90 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений длины в диапазоне 1 • 10 б — 50 м и длин волн в диапазоне 0,2 — 50 мкм.
Издание официальное
3.1 Аппаратуру следует использовать при окружающих условиях, соответствующих требованиям, указанным в разделе 4.
3.2 Генератор частоты и индикатор, имеющие следующие характеристики:
• допускаемую погрешность по частоте — ±0,01 % показания;
• нестабильность частоты — не менее ±0,01 % показания за время измерения;
• нестабильность амплитуды — не менее ±0,01 % показания за время измерения.
3.3 Комплекс, состоящий из усилителя мощности и вибратора, имеющий следующие характеристики:
• суммарный коэффициент нелинейных искажений — не более 2 %;
• поперечное ускорение, ускорение от изгиба акселерометра и ускорение от качания акселерометра должны быть, по возможности, минимальными и не превышать (в сумме) 10 % значения ускорения в основном направлении (в частотном диапазоне свыше 1000 Гц допускается 20 %);
• шум — не менее чем на 70 дБ ниже выходного сигнала;
• нестабильность амплитуды ускорения — не более 0,05 % показания за время измерения.
Поверхность, к которой крепят акселерометр, не должна вызывать его деформации.
3.4 Сейсмический блок вибратора и лазерного интерферометра (единый блок) должен иметь массу, по крайней мере, в 2000 раз больше суммарной массы движущегося элемента вибратора, крепления и акселерометра.
Сейсмический блок должен быть вывешен на слабодемпфирован- ных пружинах, если вибрация пола оказывает заметное влияние на работу интерферометра или акселерометра; резонансная частота сейсмического блока с пружинами в вертикальном и горизонтальном направлениях должна находиться в пределах 1—2 Гц.
Примечание — Допускаются другие соотношения между массами, если приняты специальные меры, помимо указанных, направленные на демпфирование блока вибратора и лазерного интерферометра.
3.5 Лазер гелий-неонового типа; в лабораторных условиях (давление воздуха 100 кПа, температура 23 °С и относительная влажность 50 %); длина волны 0,6328 мкм.
Если лазер имеет устройство ручной или автоматической атмосферной компенсации, оно может быть выключено.
Примечание — Одночастотный стабилизированный лазер должен быть калиброван по длине волны в соответствии с МИ 2060.
3.6 Интерферометр типа Майкельсона с фотодетектором для детектирования интерференционной картины; частотный диапазон 0—15 МГц.
Примечание — Допускается применение модифицированного интерферометра Майкельсона, а также интерферометров с другими интерференционными схемами, в частности использующими трехгранные уголковые отражатели.
3.7 Счетчиковая аппаратура (метод 1, частотный диапазон 20— 800 Гц), имеющая следующие характеристики:
• диапазон частот — 10 Гц — 20 МГц;
• допускаемая погрешность — ±0,01 % показания.
Наряду со счетчиком импульсов может быть использован счетчик отношения с аналогичной погрешностью.
3.8 Перестраиваемый полосовой фильтр или спектроанализатор (метод 2, частотный диапазон 1000—5000 Гц), имеющие следующие характеристики:
• диапазон частот — 100—10000 Гц;
• ширина полосы — менее 12 % центральной частоты;
• наклон — не менее 24 дБ на октаву;
• отношение сигнал/шум — не менее чем на 70 дБ ниже максимального сигнала;
• динамический диапазон — не менее 60 дБ.
3.9 Аппаратура для детектирования нуля (метод 2 — в случае, если не используется спектроанализатор); диапазон частот 30—5000 Гц. Диапазон частот должен быть достаточным для детектирования шума выходного сигнала полосового фильтра.
3.10 Аппаратура для измерения истинного среднего квадратического значения выходного сигнала акселерометра, имеющая следующие характеристики.
• диапазон частот — 20—5000 Гц;
• допускаемая погрешность — ±0,01 % показания; при частотах ниже 40 Гц — 0,1 % показания.
Для получения значения амплитуды напряжения его среднее квадратическое значение должно быть умножено на V~2.
3.11 Аппаратура для измерения нелинейных искажений в диапа зоне 0—5 %, имеющая следующие характеристики
• диапазон частот — 5 Гц — 10 кГц;
• допускаемая погрешность — ±10 % показания.
3.12 Осциллограф (является необязательным) для контроля формы кривой сигнала акселерометра, имеющий диапазон частот 5-5000 Гц.
3.13 Другие требования
Для достижения погрешности калибровки 0,5 % акселерометр и усилитель акселерометра следует рассматривать как одно целое и калибровать совместно.
Конструкция акселерометра должна быть жесткой. Порог чувствительности акселерометра к механическим напряжениям корпуса должен быть менее 0,2 • 10'8 м/с2; поперечная чувствительность акселерометра должна быть не более 1 %; нестабильность чувствительности акселерометра совместно с усилителем должна быть не более 0,2 % показания в течение года.
Калибровку следует проводить при окружающих условиях:
• температура воздуха — (23±3) °С;
• атмосферное давление — (100±5) кПа;
• относительная влажность воздуха — (50+25) %.
Шесть значений амплитуд ускорения и шесть значений частоты должны быть выбраны из следующих рядов:
Ускорение (только для метода 1):
10 - 20 - 50 - 100 - 250 - 500 м/с2.
Опорное ускорение — 100 м/с2 (или 10 м/с2)..
Частота:
20 - 40 - 80 - 160 - 315 - 630 - 1250 - 2500 - 5000 Гц. Опорная частота — 160 Гц (или 80 Гц).
6 МЕТОД 1 (МЕТОД СЧЕТА ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ ПОЛОС) ДЛЯ ДИАПАЗОНА ЧАСТОТ 20-800 Гц
6.1 Процедура
После надлежащей настройки интерференционного устройства определяют опорный коэффициент преобразования на предпочти- 4
тельной частоте 160 Гц (или 80 Гц), при предпочтительном ускорении 100 м/с2 (или 10 м/с2) и стандартном положении переключателя диапазонов усилителя путем измерения частоты полос с помощью счетчика полос (3.7) [используют метод счета интерференционных полос в соответствии с рисунком 1 ] либо путем измерения отношения частот вибрации и интерференционных полос с помощью счетчика отношения (3.7). Затем определяют коэффициент преобразования при других значениях ускорений и частот. Результаты должны быть выражены как отклонение в процентах от опорного коэффициента преобразования.
Для каждой пары ускорения и частоты должны быть измерены нелинейные искажения, поперечное ускорение, ускорения от изгиба и от качания акселерометра, шум, значения которых должны быть в пределах, указанных в 3.3.
6.2 Представление результатов (см. также Б.1 приложения Б)
По результатам измерения частоты и
