Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

32 страницы

456.00 ₽

Купить ГОСТ ИСО 5347-0-95 — официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Распространяется на датчики (преобразователи) ускорения, скорости и перемещения линейной вибрации и удара и устанавливает основные положения методов их калибровки. Стандарт не распространяется на датчики угловой вибрации, а также датчики силы, давления и деформации, даже в том случае, если они могут быть калиброваны подобными методами.

  Скачать PDF

Рекомендуется использовать ГОСТ Р ИСО 16063-1-2009 (ИУС 7-2010)

Действие завершено 01.01.2011

Оглавление

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Определения

4 Измеряемые характеристики

4.1 Общие положения

4.2 Основные характеристики датчика

4.2.1 Амплитудно-частотная (АЧХ) и фазо-частотная (ФЧХ) характеристики

4.2.2 Нелинейность амплитудной характеристики (АХ)

4.3 Характеристики влияния

4.3.1 Температурная характеристика

4.3.2 Чувствительность пьезоэлектрических датчиков к перепаду температур

4.3.3 Относительная поперечная чувствительность датчика

4.3.4 Ротационная чувствительность датчика

4.3.5 Деформационная чувствительность датчика

4.3.6 Магнитная чувствительность датчика

4.3.7 Чувствительность датчика к крутящему моменту

4.3.8 Специальные условия окружающей среды

5 Методы калибровки

5.1 Общие положения

5.2 Калибровка абсолютными методами

5.2.1 Калибровка методом измерения амплитуды перемещения и частоты

5.2.1.1 Общие положения

5.2.1.2 Теория идеального интерферометра

5.2.1.3 Измерительная система

5.2.2 Калибровка методом взаимности

5.2.3 Калибровка на центрифуге

5.2.3.1 Одинарная центрифуга

5.2.3.2 Наклонная центрифуга

5.2.3.3 Двойная центрифуга

5.2.4 Гравитационная калибровка (калибратор с поворотной опорой)

5.2.5 Калибровка методом удара

5.3 Калибровка методом сличения

Показать даты введения Admin

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ВИБРАЦИЯ

МЕТОДЫ КАЛИБРОВКИ ДАТЧИКОВ ВИБРАЦИИ И УДАРА

ЧАСТЬ 0. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

БЗ 1-95/41


Издание официальное

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ Минск

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК

183 «Вибрация и удар»

ВНЕСЕН Госстандартом России

2    ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, мет

рологии и сертификации (протокол № 8—95 от 12 октября 1995 г.)

За принятие проголосовали

Наименование государства

Наименование национального органа по стандартизации

Республика Белоруссия

Белстандарт

Республика Казахстан

Госстандарт Республики Казахстан

Российская Федерация

Госстандарт России

Республика Таджикистан

Таджикский государственный центр по стандартизации, метрологии и сертификации

Туркменистан

Туркменглавгосинспекдия

Украина

Госстандарт Украины

3    Настоящий стандарт представляет собой полный аутентичный текст

ИСО 5347—0—87 «Вибрация. Методы калибровки датчиков вибрации и удара. Часть 0. Общие положения»

4    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5    Постановлением Комитета Российской Федерации по стандар

тизации, метрологии и сертификации от 30.05.96 № 339 межгосударственный стандарт ГОСТ ИСО 5347-0-95 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 1997 г.

© ИПК Издательство стандартов, 1996

Настоящий стандарт нс может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания на территории Российской Федерации без разрешения Госстандарта России

И

ГОСТ ИСО 5347-0-95

Содержание

1    Область применения.........I

2    Нормативные ссылки.........1

3    Определения...........1

4    Измеряемые характеристики........4

4.1    Общие положения.........4

4.2    Основные характеристики датчика......4

4.2.1    Амплитудно-частотная (АЧХ) и фазо-частотная (ФЧХ)

характеристики.........4

4.2.2    Нелинейность амплитудной характеристики (АХ)    .    .    5

4.3 Характеристики влияния........5

4.3.1    Температурная характеристика......5

4.3.2    Чувствительность пьезоэлектрических датчиков к перепаду температур .........7

4.3.3    Относительная поперечная чувствительность датчика    8

4.3.4    Ротационная чувствительность датчика    ....    9

4.3.5    Деформационная чувствительность датчика    ...    9

4.3.6    Магнитная чувствительность датчика.....10

4.3.7    Чувствительность датчика к крутящему моменту    .    .    10

4.3.8    Специальные условия окружающей среды    .    .    .11

5    Методы калибровки.........11

5.1    Общие положения.........11

5.2    Калибровка абсолютными методами.....12

5.2.1    Калибровка методом измерения амплитуды перемеще

ния и частоты..........12

5.2.1.1    Общие положения.........12

5.2.1.2    Теория идеального интерферометра.....13

5.2.1.3    Измерительная система.......16

5.2.2    Калибровка методом взаимности......16

5.2.3    Калибровка на центрифуге.......19

5.2.3.1    Одинарная центрифуга.......19

5.2.3.2    Наклонная центрифуга.......22

5.2.3.3    Двойная центрифуга........22

5.2.4    Гравитационная калибровка (калибратор с поворотной опорой)..........23

5.2.5    Калибровка методом удара.........24

5.3    Калибровка методом сличения.......27

ill

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Вибрация

МЕТОДЫ КАЛИБРОВКИ ДАТЧИКОВ ВИБРАЦИИ И УДАРА Часть 0. Общие положения

Vibration. Methods Гог the calibration of vibration and shock pick-ups. Part 0. Basic concepts

Дата введения 1997—07—01

1    ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на датчики (преобразователи) ускорения, скорости и перемещения линейной вибрации и удара и устанавливает основные положения методов их калибровки.

Стандарт не распространяется на датчики угловой вибрации, а также датчики силы, давления и деформации, даже в том случае, если они могут быть калиброваны подобными методами.

2    НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использована ссылка на ГОСТ 24346-80 Вибрация. Термины и определения.

3    ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их определения — по ГОСТ 24346 и приведенные ниже.

3.1 Датчик — устройство, предназначенное для преобразования измеряемого параметра механического движения, например, ускорения, в величину, удобную для измерения или записи.

Примечание — Датчик может включать в себя дополнительные устройства, обеспечивающие необходимое рабочее напряжение, индикацию или запись его выходного сигнала и др.

Издание официальное


3.1.1    Взаимный (обратимый) датчик — двусторонний электромеханический датчик, для которого отношение приложенного тока к возникающей силе (когда скорость движения датчика равна нулю) равно отношению приложенной скорости к возникающему напряжению (когда ток в датчике равен нулю). Такими датчиками являются электродинамический и пьезоэлектрический датчики.

3.1.2    Односторонний датчик — датчик, использующий тензо-чувствительные элементы, для которых электрическое возбуждение нс вызывает ощутимый механический эффект в датчике.

3.2    Рабочий диапазон — диапазон частот или амплитуд, в котором датчик является линейным в пределах нормированных допусков.

3.3    Входной сигнал — сигнал, приложенный к входу датчика, например, затухающий сигнал, приложенный к его посадочной поверхности.

3.4    Выходной сигнал — сигнал, генерируемый датчиком, как отклик на входной сигнал.

3.5    Чувствительность (коэффициент преобразования) — для линейного датчика это отношение выходного сигнала к входному при синусоидальном воздействии, приложенном к посадочной поверхности вдоль оси чувствительности датчика. В общем случае, чувствительность включает в себя информацию как об амплитуде, так и о частоте и следовательно, является комплексной величиной, зависящей от частоты.

Синусоидальное входное движение может быть выражено следующими уравнениями:


s = Sexp\j(tot+<pj)] = S[cos(a>t + <Pj) + /sin(co/ +q>j)];

v=j(as= Vexp\j(a)t+<pj+Ti/2)] =

= P[cos(cd/+<pj + л/2) + /sin((o/ + cpj + л/2)];

<x=jeo v = Aexpl /(©/ + <p,+л)]=

=A[cos(q/ + cpj+л) + /sin (со/ + cp, + л)];

x = Xexpl/((ot+(p2)] = ^cos(©/+92)+/sin(co/+(p2)],


(1)


(2)


(3)


(4)


где s — комплексная величина перемещения; v — комплексная величина скорости;


2


а — комплексная величина ускорения; х — комплексная величина выходного сигнала;

S — амплитуда синусоидального перемещения;

V — амплитуда синусоидальной скорости;

А — амплитуда синусоидального ускорения;

X — амплитуда выходного сигнала; со — круговая частота;

Ф,, <р2 — фазовые углы; j — мнимая единица; t — время.

3.5.1    Чувствительность по перемещению kt в единицах выходного сигнала на метр рассчитывают по формуле

*, = f=*, exp\-j (<Pi - Фз)],    (5)

где Kt — амплитуда чувствительности по перемещению;

а — Ф2) — сдвиг фаз.

3.5.2    Чувствительность по скорости kt в единицах выходного сигнала на м/с рассчитывают по формуле

*v = V = *v«P[-y'(<Pi-<P2+*/2)],    (6)

где Кч *— амплитуда чувствительности по скорости;

(Ф, — ср2+ я/2)— сдвиг фаз.

3.5.3 Чувствительность по ускорению кл в единицах выходного сигнала на м/с2 рассчитывают по формуле

К = - = К a exp [~j (<Pi - Ч>2 + *)],    (7)

где Ка — амплитуда чувствительности по ускорению;

1 — ф2 + я) — сдвиг фаз.

Примечания

1 Обычно чувствительность но перемещению определяют для дапиков перемещения; чувствительность по скорости — для датчиков скорости; чувствительность но ускорению — для датчиков ускорения. В общем случае амплитуды и фазовые углы чувствительности являются функциями частоты f 91 «/2л.

ГОСТ ИСО 5347-0-95

2 Датчики перемещения, скорости и ускорения, чувствительность которых при достижении иулсвого значения частоты не становится равной нулю, называют датчиками с нулевой частотой характеристикой (характеристикой постоянного тока). При постоянном ускорении частота и сдвиг фаз равны нулю. Примерами датчиков с нулевой частотной характеристикой являются датчики ускорения, использующие в качестве чувствительных элементов тензорезисторы, потенциометры, дифференциальные трансформаторы, устройства балансировки силы (серво) или другие аналогичные элементы. Сейсмические генераторные датчики, такие как пьезоэлектрические и электродинамические датчики, являются примером датчиков, не имеющих нулевой частотной характеристики.

3.6    Относительная поперечная чувствительность (относительный коэффициент поперечного преобразования) — отношение выходного сигнала датчика, ориентированного основной осью чувствительности перпендикулярно направлению входного сигнала, к выходному сигналу этого датчика, основная ось чувствительности которого направлена вдоль того же входного сигнала.

3.7    Генератор вибрации — любое устройство для создания и передачи контролируемого движения посадочной поверхности датчика.

Примечание - Генераторы вибрации также называют вибровозбудителями, вибраторами и вибростецдами.

4 ИЗМЕРЯЕМЫЕ ХАРАКТЕР И СТИХИ

4.1    Общие положения

Основной целью калибровки датчика является определение его чувствительности в рабочем диапазоне частот и амплитуд для той степени свободы, в которой датчик предназначен использоваться. Кроме того, может быть важна информация о чувствительности датчика к движению в направлении других пяти степеней свободы. На-пример, для линейных датчиков ускорения необходимо знать их чувствительность к движению, перпендикулярному направлению оси чувствительности и вращению. Другими важными факторами являются демпфирование, сдвиг фаз, нелинейность или вариация выходного сигнала при изменении амплитуды входного сигнала, чувствительность к воздействию температуры, давления и других внешних условий, таких, например, как движение соединительного кабеля.

4.2    Основные характеристики датчика

4.2.1 Амплитудно-частотная (АЧХ) и фазо-частотная (ФЧХ) характеристики

Чувствительность датчика определяют измерением параметров движения или входного сигнала, прикладываемого к датчику генерато-

4

ром вибрации, и выходного сигнала датчика. При этом датчик устанавливают таким образом, чтобы его ось чувствительности совпадала с направлением движения, возбуждаемого генератором вибрации. С помощью контролируемого регулируемого воздействия, амплитуда и частота которого лежат в пределах соответствующих диапазонов датчика, могут быть откалиброваны как датчики непрерывного действия, так и датчики максимальных значений.

Для выполнения резонансов датчика необходимо наблюдать за его выходным сигналом во время медленного непрерывного изменения частоты генератора вибрации во всем частотном диапазоне датчика.

В функции частоты определяется в основном амплитуда чувствительности. Однако для использования датчиков на частотах, близких к их нижним или верхним пределам, или для специальных целей может потребоваться знание их фазо-частотной характеристики. Она определяется путем измерения сдвига фаз между выходным сигналом датчика и входным механическим воздействием во всем интересующем диапазоне частот.

4.2.2 Нелинейность амплитудной характеристики (АХ)

Нелинейность АХ датчика (искажение амплитуды) определяют, измеряя амплитуду его выходного сигнала при изменении входного сигнала в рабочем диапазоне амплитуд от минимального до максимального значений. При использовании генератора синусоидальной вибрации измерения проводят на нескольких частотах.

Нелинейность АХ может иметь несколько форм. Чувствительность может изменяться постепенно с увеличением амплитуды, может иметь постоянное изменение, ведущее к смещению нуля после воздействия на датчик вибрации или удара, могут быть задержки, которые внезапно ограничивают диапазон движения.

Тип и значения нелинейности АХ датчика могут быть определены по его амплитудным искажениям и сравнением его резонансной кривой, фазового сдвига и затухания с соответствующими характеристиками идеального линейного дат гика. Учитывая, что нелинейность зависит от значений измеряемых величин, се необходимо определять на верхних пределах динамического диапазона датчика.

4.3 Характеристики влияния

4.3.1 Температурная характеристика

Чувствительность, относительное деформирован ис и резонансная частота многих датчиков находится в функциональной зависимости

ГОСТ ИСО 5347-0-95

от температуры. При определении температурной характеристики чаще всего используют метод сличения.

Испытуемый датчик размещают внутри термокамеры соосно с эталонным, который защищают от изменений температуры, располагая его снаружи термокамеры или другим способом. Изменение чувствительности эталонного датчика не должно превышать 2 % в течение всего времени калибровки. Испытания проводят на частотах, где поперечное движение генератора вибрации не превышает 25 % осевого движения. Генератор вибрации, крепление датчиков на частотах калибровки должны обеспечивать незначительное относительное движение между эталонным и испытуемым датчиками.

Альтернативным является метод, при котором эталонный и испытуемый датчики крепят на площадке внутри термокамеры. Этот метод ограничен диапазоном температур, в котором известны температурные свойства эталонного датчика.

Для датчиков, чувствительных к статическому ускорению, измеряют разбаланс нуля при максимальной и минимальной температурах.

Датчики с внутренним демпфированием больше 10 % критического демпфирования следует калибровать как минимум на четырех частотах при одном значении амплитуды вибрации и при пяти значениях температуры, включая комнатную. Этот метод должен применяться при испытаниях, например, датчиков электродинамического типа, в которых используются катушки с проводом. Частоты выбирают из частотною диапазона в зависимости от предполагаемого использования.

У пьезоэлектрических датчиков после их стабилизации при максимальной температуре измеряют внутреннюю емкость и сопротивление. При этом, если его сопротивление настолько низкое, что влияет на низкочастотную область характеристики применяемого усилителя, необходимо откалибровать датчик в низкочастотной области при этой температуре. Для адекватного описания частотной характеристики испытания проводят на нескольких частотах. При этом калибруется полная система с использованием того усилителя, который будет эксплуатироваться с датчиком.

6

Температурную чувствительность вычисляют как разность между чувствительностью датчика, измеренной при нормальной температуре (20 °С) на частоте из диапазона частот, в котором частотная характеристика датчика линейна, и чувствительностью датчика при

2-947

испытательной температуре. Эта разность выражается в процентах от чувствительности при нормальной температуре. Желательно использовать датчики, температурная чувствительность которых нс превышает 15 % во всем рабочем диапазоне температур.

Примечание — Высокая температура может влиять как на частотную характеристику в низкочастотной области, так и на помехоустойчивость и стабильность системы датчик — усилитель.

4.3.2 Чувствительность пьезоэлектрических датчиков к перепаду температур

Пьезоэлектрические датчики под действием перепада температур генерируют пироэлектрический сигнал. Это особенно очевидно для ферроэлеюгричсских материалов. Значение пироэлектрического выходного сигнала зависит от химического состава кристалла и конструкции датчика. Обычно частота пироэлектрического выходного сигнала значительно меньше 1 Гц. Большинство пироэлектрических сигналов датчика фильтруются благодаря частотным характеристикам усилителей в низкочастотной области. Таким образом, пироэлектрический выходной сигнал зависит от скорости изменения температуры и от характеристик усилителя и датчика, используемых совместно.

Пироэлектрические испытания проводят, используя тот тип усилителя, с которым обычно используется датчик. Датчик крепят к алюминиевому бруску обычным способом крепления. Их быстро погружают в ванну с ледяной водой или другой подходящей жидкостью, температура которой отличается от нормальной приблизительно на 20 вС. Жидкость в ванне должна быть оговорена. Масса бруска должна быть приблизительно в 10 раз больше массы датчика. Должны быть приняты меры предосторожности, чтобы жидкость не проникла в датчик или чтобы сопротивление электрической изоляции не снизилось при соприкосновении с жидкостью и т. д. Максимальное значение выходного сигнала усилителя и время от начала погружения до момента достижения этого максимума измеряют на осциллографе постоянного тока или на самописце. Если выходной сигнал в течение первых двух секунд изменит полярность и достигнет максимума противоположной полярности, то значение и время этого максимума тоже должны быть зарегистрированы.

7