ПРИБОРОСТРОИТЕЛЬНОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ «ОКТАВА-ЭЛЕКТРОНДИЗАЙН»

ООО «ПКФ Цифровые приборы»

Однократные прямые измерения уровней звука, звукового давления и вибрации приборами серий

ОКТАВА и ЭКОФИЗИКА

МИ ПКФ-12-006 МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ

ПРИЛОЖЕНИЕ К РУКОВОДСТВАМ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ

ПКДУ.41 ЮОО.ОЗРЭ, ПКДУ.411000.005РЭ, ПКДУ.411000.010РЭ ПКДУ.411000.003.01РЭ, ПКДУ.411000.001РЭ (АВНР.411171.007РЭ), ПКДУ.411000.001.02РЭ, ПКДУ.411000.001.03 РЭ, ПКДУ.411000.002.01 РЭ, РЭ 4381-003-76596538-06, РЭ 4381-002-76596538-06, РЭ 4277-002-76596538-

05

Редакция 12

Москва 2020 г.

Учебный центр приборостроительного объединения «Октава-ЭлектронДизайн» находится по адресу:

г. Москва, ул. Годовикова, д.9, стр.12, подъезд 12.1, uc@octava.info

ООО «ПКФ Цифровые приборы» (производство и ремонт - номер в

реестре уведомлений Госстандарта 120СИ0000030312).

Адрес для переписки: 129281, Москва, ул. Енисейская, д. 24, 150 Тел. / факс: +7 (495) 225-55-01, (499) 136-82-30 e-mail: info@octava.info vvww.octava.info

2. Подсоединить внбропреобразователь к индикаторному блоку в соответствии со схемами подключения в руководстве по эксплуатации.

3 Перед проведением измерении рекомендуется проверить калибровку виброметра с помощью портативного виброкалибратора или вибрационного стенда в соответствии с руководством по эксплуатации.

Рекомендуемые модели портативных виброкалибраторов: КВ-160, АТ01, ATOlm, 394С06. Проверку калибровки предпочтительно осуществлять в том же режиме, в котором будут пронзвод»гться измерения. Если в этом режиме прибор позволяет осуществлять частотный анализ спектра, то проверку калибровки выполняют, сравнивая показания виброметра в соответствующем 1/3-октавном (или октавном) фильтре с уровнем калибровочного сигнала При подаче калибровочного сигнала опорной частоты (80 Гц для локальной вибрации и 16 Гц для общей вибрации) показания виброметра должны совпадать с калибровочным уровнем в пределах:

•    для уровней общей вибрации с коррекцией Fk, Fm : ±0,3 дБ;

•    для уровней локальной вибрации с коррекцией Fh: ±0,3 дБ.

При подаче калибровочного сигнала частоты 159 Гц показания виброметра в 1/3-октаве 160 Гц должны совпадать с калибровочным уровнем в пределах: ±0,4 дБ;

Если проверка калибровки не проводится, следует провести опробование виброметра:

•    проверить отсутствие механических повреждений кабеля, вибропреобразователя и прибора;

•    проверить соответствие внутренних настроек прибора паспортным данным и результатам последней поверки,

•    убедиться, что виброметр реагирует на вибрацию, а при отсутствии вибрации (в состоянии покоя) обеспечивает показания, близкие к типичным для данной лаборатории фоновым уровням

При проверке калибровке виброметра следует учитывать рекомендации МР ПКФ-14-021 4. Установить вибропреобразователь на вибрирующую поверхность.

Рекомендуемые способы установки

1 sM оозоп/ (КМОП Платформа напольная для измерений вибрации на полу 1 (применяется для измерений обшей вибрации). Датчик крепится с помощью резьбовой шпильки • 002ОТ Платформа-диск для измерений вибрации л-компонентным датчиком на жестком и плоском сиденье. Датчик крепится с помощью резьбовой шпильки

‘ Для этой же цели можно использовать металлический лист 50x50 мм, к которому датчик крепится с помощью резьбовой шпильки (оптимальный вариант) либо магнита или мастики - см. ГОСТ 31191.2

00 ют Кубик для установки однокомпонентного датчика с различной ориентацией на платформу (Ю20Т (см. выше) 00.1 РД Полу жесткий диск для установки 1-компонентного датчика АР20Х2М (ООЗРД) или АР201ХР. Применяется для измерений вибрации на любых сиденьях \г 002КР Адаптер кисти руки (одно положение установки 3-компонентного датчика). Зажимается между пальцами рук н рукояткой вибрирующего инструмента г* 001КР/ 001КРН Адаптер кисти руки (три положения установки 1-компонснтного датчика). 'Зажимается между пальцами рук и ру кояткой вибриру ющего инструмента 022КР Адаптер рукоятки для измерений. Зажимается межзу ладонью н ру кояткой вибриру ющето ннстру мента 022 КБ/ 004АР5022 Адаптер для установки вибро датчика на трубчатую поверхность (рукоятки, рулевое управление и пр.) А АМ-01-Q1^ АМ-01-ОКТ Магнит для крепления датчика к металлическим магнитным поверхностям. Датчик крепится к магниту с помощью шпильки Я! AW-01-I Восковая мастика для установки датчика клеевым способом. Применяется для измерений вибрации в частотном диапазоне нс более 300 Гц

Основание датчика должно плотно прилегать к вибрирующей поверхности.

При креплении на шпильке следует убедиться, что между основанием датчика и вибрирующей поверхностью отсутствуют зазоры Не допускается крепление датчика к неплоским поверхностям, а также к поверхностям, содержащим заусенцы и грязь и т.п.

При измерении высокочастотных вибраций (выше 3-5 кГц) следует использовать только резьбовое крепление на шпильках или винтах, либо клеевое крепление с использованием специальных акриловых клеев (последнее сокращает срок службы датчика).

Крепление на магните может использоваться только для измерений не выше 3-5 кГц.

Ориентировать трёхкомпонентный акселерометр необходимо согласно маркировке на корпусе датчика внброускорення.

5 После включения виброметра выждать не менее 40-60 секунд, прежде чем начинать измерения.

6.    Измерение запускается клавишей СТАРТ Результаты измерений могут сохраняться в энергонезависимой памяти в ручном и автоматическом режимах. Каждый набор результатов автоматически маркируется датой и временем сохранения, а также индивидуальным примечанием пользователя (при наличии).

7.    Показания текущих среднеквадратичных уровней корректированного ускорения считываются на индикаторе виброметра рядом с метками СКЗ-lc, С КЗ-5 с, СКЗ-10с

8 Максимальные текущие среднеквадратичные уровни корректированного ускорения считываются на индикаторе рядом с теми же метками и метками Мах

9.    Показания MTVV считываются на индикаторе виброметра рядом с метками СКЗ-1с, МАХ и MTVV (в зависимости от модели)

10.    Эквивалентный уровень корректированного ускорения считывается на индикаторе виброметра рядом с меткой Leq В последней строке индикаторного экрана считывают продолжительность измерения (усреднения по времени) эквивалентного уровня.

11 Доза вибрации считывается на индикаторе виброметра рядом с меткой VDV.

12. Пиковый уровень корректированного ускорения для полного интервала измерений считывается на индикаторе виброметра рядом с меткой Пик напротив метки Leq

13 Пиковые уровни корректированного ускорения за последние 1с, 5с и 10с считываются на индикаторе виброметра рядом с меткой Пик напротив меток «1 сек», «5 сек» и «10 сек» соответственно.

14. Поправка на собственные шумы. При измерении малых уровней вибрации следует сопоставить показания прибора с уровнями собственных шумов акселерометра Если разность между показанием прибора и соответствующим уровнем собственных шумов находится в пределах от 3 дБ до 10 дБ, необходимо вносить поправку в результаты измерения.

Поправка е на влияние собственных шумов (величина, которую нужно вычесть из показаний прибора) рассчитывается по формуле:

е(дБ) = Л -10 lg(l 0°’^,д -1)

собственных шумов, дБ.

Собственные шумы внбропрсобразоватсля (ВГ1) из состава виброметра определяются согласно:

•    эксплуатационной документации на виброметр или

•    эксплуатационной документации на виброметр ВП или

•    по протоколу измерений собственных шумов ВП, проведённых по методике согласованной с производителем.

15. Диапазоны и погрешности измерения корректированных ускорений приведены в Таблице В-1.

Таблица В-1. Виды комплектации приборов для работы в режиме виброметра

Mqn-.ii. Гг*мм и пн-рения Комплектация Ночи изымая Ч\МС1М-П», чВмс2 Лиииши НОК'рсНМЯ при •iniiuuiii •вн-цянсьмли. |Ь«1Н. 1 чки'с11 11<н решность измерения, неба ire дБ Общая 1Н|браЦИЯ-1 Локальная к< 5и lit-1 - ИШ>(1пмсриюлыньинликаюрнын блок) - Адаптер 110A-IEPE Д|1Л ШПОН щмсрсния К.НПСЯ IU |рн 1к>х1иапаюна Общая вимрання ЭФБ-110А Локальная -НИ АР2037-100(АР2098. АР98 AP2082M-M0. AP2038-I00) 10 56- 174 (Wd). 60 174 (WkX 58- 174 (WmX 60 174 (\Mi) нимрация ЭФБ-1 ЮЛ Общая нимрання ЭФБ-IIF - Вибронрсобризоватать AP2037-I0. AP2038P-I0 1 76 - 194 (Wd). 80 194 (WkX 78-194 (WmX 80 194 (Wb) * Сииус*>ш)а1ыши cu.'hili опорной чистоты (16Гц d. iя общей вибрации: 80 Гц - «Хм лмпыьной вибрации) г 0J лБ (При \ роВНе сигнала нс мснсс *5 дБ от нижнего продета намерений); 0.6 дБ (при \роине синила ноли ш нижнего \KBIULI /\) Локальная вибрации ЭФБ-IIF (канал А) - Нибронреобра зова тать ДН-4-Э ы 62 192 (Wd). 60 - 192 (WkX 58 - 192 (WmX 60 194 (\Ui) ОКТАВА-110A ОкТАНЛ-110 А* ЭКО ЭКОФИЗИКЛ-1 ЮЛ - Ниброиреобрп|о1Н1СП-AP203I-3 0.3 86 204 (Wd). 90 204 (WkX 90 204 (\\h) предам измерений). • lietyiki/mau вибрация: ± 1.0 дБ (при >ровне сипы.ia не мснос 5 дБо1 нижнего предам измерений); ± 1.2 дБ (при >ровне синила вблизи нижнего предам измеренийХ 2.0 дБ (для вибраций с • Нибрипрсобра ювате.ть AP2099-I00 10 Я - 174 (Wd). 51- 174 (Wk). 53 174 (Wm) ярко выраженным npeu6.ia.ian нем низкочастотных шн высокочас го жых составляющих 0.5-1.25 Гн 6.3-125 Гиддя общей вибрации и 6,3-8 Гц 1000.1600 Гц для локальной вибрации). • 3 барная вибрация * 1.0 дБ • Нибронреобра шва ian-АР2006-500 50 33 - 161 (Wd). 33 - 161 (WkX 33 161 (Wm)

Модель	Гожим измерении	Ком ilk'клацни	Помина, и. на я чувств-ть. мВ-мс2	Диана зон и зчгргния при IIMIUlilM •ЛИГ-IMHL Ы*ПК дБотв. 1 мкм/с1 **	lllHpCHINOCIb И iМере-НИИ, lie (in.icc.lb
ОКТАВА-101 НМ	Общая вибрация-3	• ИИ1>(*С1чсри1слыиьиндикаюрнмй б. к ж)		Лиана 3(41 измерения • единый (без поддиапазонов)	• ( ll/nCOUAa 1ЫШ11 сиена i опорной частоты (16 Гц Aim
ОКТАВЛ-ПОВ ЭКОФИЗИКА ЭКОФИЗИКА-1 ЮЛ	Локальная вСрнв.1 (канаты X. Y. Z) (канаты KI. К2. КЗ)	• Инбронреобраюватси. АР2082М-100 (АР2038-100. АР2098-100. АР98100. АР2037-100)	10	56- 165 (WdX 60-165(341). 58 - 165 (WmX 66 - 165 (441Х 65- 165 (ИХ 75- 165 (Mi)	общей вибрации. МГц-Am .юкашюы вибрацииГ » 0.3 дБ (при уровне сигнала нс менее +5 дБ от нижнею предела измерений X 0.6 дБ (при уровне сигнала вблизи нижнею прелей
ЭКОФИЗИКА- НОВ	Общая вибрация ЭФБ-НЬ(Х. Y .7.) Локальная вибрация ЭФБ-HFCX.	- Ннбропрообразоватсль АР2038Р-10. .41*2037-10	1	76 - 185 (WdX 80- 185 (\41Х 78 185 (WmX 86- 185(441)
ЭКОФИЗИКА- 111В		- Ннбронреобразезватсль АР2031-3	0.3	86-105 (Wd). 90-I950VXX 90- 195(441)	измерений). • />е iy борная вибрация: ± 1.0 дБ (при уровне сж нала не мснос • 5 дБ от нижнею нредеза измерений Г.
	Y.Z) Общая виб|К11Шя 'КМ»	- Внбропрсобрпоаатель АР2099-100	10	54-165 (WdX 51- I65(441X 53 - 165 (Wm)
	IKB (К1.К2.Ю) Локальная вибрация 'ХМ» нш (K1.K2.K3)				4 1.2 дБ (при уровне сигнала вблизи нижнею прс.лета измерений), л 2.0 дБ (для вибраций с ярко
		- Ннбронреобра зова т ель АР2006-500	50	33-151 (Wd). 33 - 151 (WKX	выраженным ирообдаизнисм ни1Ко>тас10111ЫХ иди высоком шениных
				33 -151 (Wm)	сосгав-ляющих: 0.5-1.25 Гц/63-125 Гц.ддя общей вибрации и 6,3-8 | ц 1000-1600 Гц для локальной вибрации).
					• барная вибрация * 1.0 дБ

I) Если калибровочная поправка для конкретного вибронрсобразоватсла отличается or 0.0 л К. диапазоны измерении сметаются па величину *К. глс К значение уешнои-юмном калибровочной п<ч1рагки. дБ. Для иссиихсотиалыплх ситш.юв с ник-фак-юром к верхние пределы линейных диапаиинят изменяется на ветчину Д(»

2)    Указанные к таблице пределы диапвхиюв измерений cooiBcicinyTor млксимазьным и минима|Ы1ым уровним вибрации, коюрис виброметр измеряет в соответствии с (реновациями ГОСТ ИСО X04I. Снеииашшр< чинные методики измерений могут позволять произволть оценку уровней виброускорения ниже минимального проела б.шюдаря учету собственных шумов ши фоня, либо посредством перехода от двустороннего к одностороннему интервалу неопределенности.

3)    Нижний прост диапазона измерений корректированного ускорения для конкретного датчика может отличаться из-за тсхткхлошчсского разброса собстенных шумов. При за-ншии данных об ожщаемом уровне c«6cibcihiux шумов в качестве нижнею нродеза измерений стелует принимаю величину корректированною ускорения ожидаемых собственных шумов плюс 2 дБ.

4. Методика однократного прямого и мерения уровней ускорения в октавных и третьоктавных полосах частот

Средства измерения указаны в Таблице В-2.

1. Выбор первичного преобразователя. Типовая схема подключения вибродатчиков к приборам серии ОКТАВА и ЭКОФИЗИКА рассчитана на применение пьезоакселерометров со встроенной электроникой типа IEPE (ICP). Эти датчики не имеют многих недостатков, свойственных классическим пьезоакселерометрам.

Чувствительным    элементом пьезоакселерометра является пьезокристалл с присоединенной массой При вибрации масса по инерции давит на пьезокристалл, поэтому на гранях последнего появляется электрический    заряд    (явление «пьезоэлектричество»). Величина заряда пропорциональна силе, а, следовательно, и ускорению.

ICP усилитель Нагруженная пружина Сейсм масса ■Пьеэоэлемент Основание Шпилька ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ акселерометр

---

Пьезоакселерометры обладают уникальными преимуществами по сравнению с иными типами датчиков вибрации: широчайший динамический диапазон (до 180 дБ!), большой частотный диапазон при малых размерах и весе.

Основной недостаток классического (пассивного) пьезоакселерометра - очень большое электрическое сопротивление. Из-за этого возникает необходимость использовать специальные схемы усиления и согласования сигнала, дорогостоящие антивибрационные кабели. Замена кабеля в такой системе может привести к изменению чувствительности всего измерительного тракта.

Если кабель пассивного пьезоакселерометра дрожит или изгибается, то на выходе мы увидим параз1ггные сигналы, вызванные трибоэлектричеством (возникновение электрических зарядов вследствие трения). Поэтому кабели таких датчиков положено фиксировать через каждые 15-20 см, что затруднительно при оперативных измерениях.

Датчики, применяемые с приборами серий ОКТАВА и ЭКОФИЗИКА (АР2037. АР98, АР2082. АР2038, Д11-4-Э, АР2099, АР2098 и др.), не имеют описанных недостатков. Они относятся к типу IEPE (1СР). Внутри датчика находится электрическая схема усиления, поэтому их ешб называют «датчиками со встроенной электроникой».

Датчики со встроенной электроникой работают успешно, если температура поверхности не очень высокая (обычно до 100°С).

Классические, не-IEPE, или зарядовые, пьезоакселерометры могут быть подсоединены к прибору с помощью усилителя заряда AQ05.

Датчики вибрации, применяемые с прибором, могут быть (-компонентными (ДН-4-Э, АР2098, АР98, АР2037, АР2099) или 3-компонентными (АР2038Р. АР2082М)

Однокомпонентный датчик позволяет измерить только одну компоненту вибрации в направлении оси чувствительности (ось чувствительности такого датчика ортогональна плоскости основания). Если необходимо измерить все три компоненты вибрации, то нужно последовательно переставлять датчик, ориентируя его во взаимно перпендикулярных направлениях.

Трехкомпонентный датчик содержит три взаимно перпендикулярных чувствительных элемента и одновременно измеряет все три составляющих виброускорения. Направление осей чувств1ггельностн внбропреобразователя указаны на маркировке на корпусе датчика.

При установке на объект трех компонентны и датчик нужно ориентировать так, чтобы направления осей чувствительности X, Y, Z совпадали с интересующими направлениями вибрации.

Таблица В-2-ВП. Полезные замечания по выбору датчика вибрации

Частотные диапазоны измерения ускорения для некоторых наиболее употребительных датчиков:

Модель Минимальная частота (для неравномерности АЧХ ±1 дБ), Гц Максимальная рекомендуемая частота ( fpc/5 ), Гц ** Резонансная частота, Гц АР98, АР98-100, АР2098-100 0,5 8000 >40 000 АР2037-10, АР2037-100 0,5 9000 >45 000 ДН-4-Э 0,4 5000 >25 000 АР2099-100 0,5 3000 >15 000 АР2006-500 0,1 1400 >7000 АР2031-3 0,5 12000 >60 000 АР2082М-100 0,5 6000 >30 000 AP2038P-I0, АР2038Р-100 0,5 7000 >35 000

#) Максимальная частота может снижаться при использовании кабелей повышенной длины.

ТАБЛИЦА В-2-АДП. Рекомендуемые способы установки ¹

\	*9	оозоп/ 004ОП	Платформа напольная для измерений вибрации на полу * (применяется ятя измерений обшей вибрации) Датчик крепится с помощью реэьбовой шпильки
	•	002ОТ	Платформа-диск ятя намерений вибрации 3-компонснтным датчиком на жестком и плоском сиденье. Датчик крепится с помощью реэьбовой шпильки
		001 ОТ	Кубик ятя установки однокомпонентного датчика с различной ориентацией на платформу 0020Т (см. выше)
1	о	003РД	Полу жесткий диск ятя установки л-компонентного датчика АР2082М (003РД) или АР2038Р, Применяется ятя намерений вибрации на любых сиденьях
	\г	002 КР	Адаптер кисти руки (одно положение установки 3* компонентного датчика). Зажимается между пальцами рук и рукояткой вибрирующего инструмента
		022КР	Адаптер рукоятки ятя намерений. Зажимается между ладонью и ру кояткон внбрнру ющего ннстру мента
		022 КБ/ 004АР5022	Адаптер ятя установки внбро.тлтчика на трубчатую поверхность (ру коятки. рулевое у правление и пр.)
1	Ыл-охЛР'	AM-0I-OKT	Магнит ятя крепления датчика к металлическим магнитным поверхностям. Дггчнк крепится к магниту с помощью шпильки
		AW-OI-I	Восковая мастика ятя установки датчика клеевым способом. Применяется ятя намерений вибрации в частотном диапазоне нс более 300 Гц
	*	ММ-01-ОКТ	Площадка ятя клеевого крепления датчика. Датчик крепится к площадке с помощью шпильки. Клеевое крепление реализуется в соответствии с рекомендациями ГОСТИСО 5348

Основание датчика должно плотно прилегать к вибрирующей поверхности. При креплении на шпильке следует убедиться, что между основанием датчика и вибрирующей поверхностью отсутствуют заторы. Нс допускается крепление датчика к неплоским поверхностям, а также к поверхностям, содержащим заусенцы и фязь и т.п.

При измерении высокочастотных вибраций (выше 3-5 кГц) следует использовать только резьбовое крепление на шпильках или винтах, либо клеевое крепление с использованием специазьных акриловых клеёв (последнее сокращает срок службы датчика).

Крепление на машите может использовагься только для измерений нс выше 3-5 кГц.

Ориентировать трёхкомпонентный акселерометр необходимо согласно маркировке на корпусе датчика виброускорения.

5.    После включения виброметра выждать не менее 40-60 секунд, прежде чем начинать измерения.

6.    Измерение запускается клавишей СТАРТ. Результаты измерений могут сохраняться в энергонезависимой памяти в ручном и автоматическом режимах. Каждый набор результатов автоматически маркируется датой и временем сохранения, а также индивидуальным примечанием пользователя (при наличии).

7.    Показания текущих среднеквадратичных уровней ускорения считываются на индикаторе виброметра рядом с метками СКЗ-1с, СКЗ-5 с, СКЗ-10с.

8.    Максимальные текущие среднеквадратичные уровни ускорения считываются на индикаторе рядом с теми же метками и метками Мах.

9.    Эквивалентный уровень ускорения считывается на индикаторе виброметра рядом с меткой Leq. В последней строке индикаторного экрана считывают продолжительность измерения (усреднения по времени) эквивалентного уровня.

10.    Величина уровня ускорения L_ulM(f) в полосе частот с центральной частотой f рассчитывается по формуле:

^изм (/) ⁼ Кпд (/) + ЬЬвИ (/)

L (/')

Здесь ^инд значение уровня ускорения, снятое с индикатора прибора (см. пп.7-

9),    (./*)_    поправка, характеризующее неравномерность АЧХ акселерометра для

частоты f I (оправки на виброирсобразоватсль берутся из паспортов конкретных средств измерений.

Если поправки на АЧХ вибропреобразователя не учитываются при расчете уровня ускорения, то в оценке погрешности измерений следует учитывать дополнительные погрешности (п. 11) по типовым неравномерностям АЧХ для используемого типа датчика. Значения дополнительных погрешностей в этом случае выбираются равными максимальной неравномерности АЧХ в рассматриваемом диапазоне частот.

11.    Для учета дополнительных погрешностей следует пользоваться формулой:

AL = 20 lg(l + (10^Л'⁷²⁰ -1)² + £(10^А‘⁷²⁰ -1)² )

где Aj - погрешность измерения в соответствии с Таблицей В-2, А|< - k-я дополнительная погрешность в децибелах (например, неравномерность АЧХ в диапазоне измерений).

12.    Диапазоны и погрешности измерения корректированных ускорений приведены в Таблице В-2.

ОГЛАВЛЕНИЕ

J. Введение...............................................................................................................4

2. Методика выполнения однократного ноя мою изменения уровня

щука......................................................................................................................5

3. Методика выноднення однокпатною прямою изменения

корректированного ускорения общей и локальной вибрации.................9

4. Методика выноднення однократного прямою измерения уровнен

ускорения в октавных н третьоктавных полосах частот........................16

5. Методика выноднення однократною прямою измерения уровня звукового давления в октавных Г1ретьоктавных) полосах часки в диапазоне 31,5- 16000 Гц (25 - 20000 Гц)...................................................22

6. Методика выноднення однократною прямого измерения уровня звукового давления в октавных (третьокгавных) но.юсах часто! в диапазоне 2-16 Гц (1,6 - 20 Гц) и в Родосе частот фильтра I I............27

7. Методика выноднення однократною прямого измерения уровня звукового давления третьоктавных полосах частот в диапазоне 12500 - 100000 Гц.........................................................................................................31

8. Методика выполнения однократного прямого измерения уровнен

внброскоростн сдатчиком AV-01.................................................................34

9. Методика выполнения однократного прямого измерения уровнен внброскоростн в окгавных и третьоктавных ио.юсах частот с использованием акселерометров..................................................................37

Дополнение .Ч»1. О приборах ОКТАВА-1 ЮА ОКО), ОКТАВА-1 ЮВ

ОКО). ЖОФ1П11КА......................................................................................42

з

/. Введение

Однократное прямое измерение проводится для определения количественного значения величины «в данном месте в данное время». Точность прямого однократного измерения определяется инструментальной погрешностью и присутствием оператора.

Проведя измерение по приведенной ниже методике, мы сможем сказать, что во время измерения уровень звука или вибрация в контрольной точке имели такое-то значение с такой-то точностью.

Однако если затем мы захотим интерпретировать наши измерения более широко, точность нашей оценки, скорее всего, ухудшится Например, если мы будем трактовать 15-минутное измерение уровня шума как оценку шумового воздействия за 8-часовую рабочую смену, то неопределенность этой оценки будет значительно выше инструментальной погрешности, так как неопределенность будет обусловлена вариациями шума в течение всей рабочей смены.

Подобные проблемы возникают из-за того, что мы измеряем что-то одно (например, ускорение на основании датчика), а затем применяем этот результат для оценки чего-то другого (например, воздействия вибрации на рабочего в течение условной рабочей смены). Для того чтобы этими оценками можно было пользоваться, они должны выполняться в контролируемых условиях, то есть в соответствии со специализированными методами. Назовем их методами измерения шумовых и вибрационных характеристик. Они формулируются в соответствующих стандартах и аттестованных методиках измерений и не являются предметом нашего рассмотрения

Как пользоваться этим документом

Настоящий документ является частью эксплуатационной документации (руководства по эксплуатации) соответствующих шумомеров, обозначение которых приведено на обложке и в Дополнении 1 При проведении измерений необходимо руководствоваться не только этим документом, но и требованиями всех остальных частей эксплуатационной документации.

Для удобства пользователей в каждом разделе приведены сводные таблицы диапазонов и погрешностей однократных измерений. Этими таблицами можно руководствоваться также для подготовки протоколов измерений (с учетом фактической чувствительности применяемых первичных преобразователей), формирования области аккредитации и паспорта лаборатории и т.п.

Показателями точности измерений в данной методике является погрешность.

Эти сведения могут быть использованы лаборатории для оценки инструментальной составляющей неопределенности измерений.

В соответствии с ГОСТ 34100.3-2017 / Руководство ИСО/МЭК 98:3-2008, стандартная неопределенность представляет собой неопределенность результата, выраженного через стандартное отклонение.

Указанные в таблицах настоящего документа предельные значения погрешности следует рассматривать в качестве границ 0_Г неисключенной систематической погрешности (НСП) по ГОСТ Р 8.736, а среднеквадратичное отклонение НСП можно понимать как стандартную неопределенность прямого однократного измерения по типу В или как инструментальный вклад в неопределенность многократных п/или косвенных измерений. Таким образом, в этом случае стандартная неопределенность измерения вычисляется по формуле:

и_в =

Если границы НСП несимметричны, то неопределенность рассчитывают по формуле

& — о

и_в =    где    0+    и    0_    -    верхняя    и    нижняя    граница    НСП.

2. Методика однократного прямого измерения уровня звука

Средства измерения указаны в Таблице УЗ-1 (см. также Дополнение №1).

1.    Подсоединить измерительный микрофон к индикаторному блоку в соответствии со схемами подключения в руководстве по эксплуатации.

При оперативных измерениях микрофонный предусилитель допустимо подключать непосредственно к входному разъему индикаторного блока (ИИБ ORTABA-110А, ОК'ТАВА-101 AM, ОКТАВА-1 ЮА-ЭКО. ОКТАВА-111, ИМ 110А для прибора ЖОФИЗИКА-110А). При измерениях уровней звука с ИМ I1F для приборов ')кофнзнка110А и 'ЖОФИЗИКА микрофонный предусилитель следует подключать исключительно через удлинительный кабель. В тех случаях, когда присутствие оператора в измерительной точке может привести к искажению результатов или затруднено по иным причинам, микрофонный предусилитель устанавливается в нужном месте с помощью штатива TRP001R и подсоединяется к индикаторному блоку с помощью удлинительного кабеля. При измерениях на открытом воздухе целесообразно использовать ветрозащиту W2 или W3. Однако, если скорость ветра превышает 3±-4 м/с, результаты измерения будут искажены. Дополнительная погрешность измерения уровня звука при использовании ветрозащиты не превышает ±0,2 дБ.

Примечание. Ветрозащита м/к1>ектнвна только при измерениях звукового давления в слышимой области частот. Измерения звукового (течения на низких частотах (ниже 100 ПО в условиях сильных воздуичных потоков будут искажаться даже при наличии ветрозащиты

2.    При измерениях звукового давления важно помнить, что микрофон должен находиться в термодинамическом равновесии с окружающей средой. Поэтому при перенесении микрофона из теплой среды в холодную и наоборот необходимо выждать не менее 30 минут.

3.    Перед проведением измерений следует проверить калибровку шумомера с помощью акустического калибратора в соответствии с руководством по эксплуатации. При подаче калибровочного сигнала показания шумомера должны совпадать с калибровочным уровнем в пределах ±0,3 дБ. Если проверка калибровки не проводится, при оценке погрешности измерений необходимо учитывать дополи 1ггелы«ые погрешности, связанные с влиянием внешних факторов (температуры, влажности, атмосферного давления, электромагнитных полей), которые приводятся в руководстве по эксплуатации шумомера.

Для выполнения проверки калибровки применяют акустические калибраторы ЛК-

1000, CAL200, Тип 4231 или иные калибраторы, рекомендуемые производителем

шумомера Акустический калибратор ЗАЩИТА-К не рекомендован к применению

с приборами, указанными выше

4 Приборы серий ОКТАВА и 'ЖОФИЗИКА в комплекте с микрофонными капсюлями ВМК-205, МК-265, МК-233, М-201 и их аналогами измеряют уровень звука и звукового давления, которые были бы в измерительной точке свободного звукового поля в отсутствие микрофона. Ось чувствительности микрофона перпендикулярна мембране микрофонного капсюля и направлена по оси предусилителя. При измерениях в свободном поле ось чувствительности микрофона должна быть направлена на источник звука.

5. При измерении шума в ручном режиме оператор должен находиться на расстоянии не менее чем 50 см от микрофона так, чтобы отражения от его тела не сказывались на результатах.

6.    После включения шумомера и напряжения поляризации необходимо выждать не менее 60 секунд, прежде чем начинать измерения.

7.    Измерение запускается клавишей СТАРТ. Результаты измерении могут сохраняться в энергонезависимой памяти в ручном и автоматическом режимах Каждый набор результатов автоматически маркируется датой и временем сохранения, а также индивидуальным примечанием пользователя (при наличии).

8 Текущие показания уровней звука с временными коррекциями F, S, I считываются на индикаторе шумомера рядом с метками Fast, Slow, Imp

9.    Максимальные уровни звука с временными коррекциями F, S, I считываются на индикаторе рядом с теми же метками и метками Мах

10.    Средний по времени (эквивалентный) уровень звука считывается на индикаторе шумомера рядом с меткой Leq В последней строке индикаторного экрана считывают продолжительность измерения (усреднения по времени) эквивалентного уровня и уровня звукового воздействия.

11.    Уровень звукового воздействия считывается на индикаторе шумомера рядом с меткой LE.

12.    Пиковый уровень звука считывается на индикаторе шумомера рядом с меткой Рк (Peak)

13.    Поправка на собственные шумы. При измерении низких уровней звука целесообразно сопоставить показания прибора с уровнями собственных шумов в руководстве по эксплуатации или паспорте. Если разность между показанием прибора и соответствующим уровнем собственных шумов находится в пределах от 3 дБ до 10 дБ, необходимо вносить поправку в результаты измерения.

Поправка 8 на влияние собственных шумов (величина, которую нужно вычесть из показаний прибора) рассчитывается по формуле:

£•(<)£) = А-10 lg(l0^OIA-l) собственных шумов, дБ.

Таблица УЗ-Ш. Значения этой поправки для некоторых значений г.

Разность измеренного уровня и уровня собственных шумов. Д. дБ 3.0-3.5 3.6-4.0 4.I-4.5 4,6-50 5.I-6.0 6.1-7.0 7,1-8,0 8.1-9.0 9,0-10.0 Поправка, вычитаемая из измеренного значения, б. дБ 2.8 2.4 2.0 1.8 1.4 1.1 0.9 0.7 0.5

14 Диапазоны и погрешности измерения уровней звука приведены в Таблице 1.

15.    Для учета дополнительных погрешностей на влияние ветрозащиты и внешних факторов следует пользоваться формулой:

М, = 20lg (1 + ^(10^{Л| 20} -1)² + ^(10^Л*^/2° -1)²)

где zf/ - погрешность измерения звука в соответствии с Таблицей УЗ-1,    -    А'-я

дополнительная погрешность в децибелах.

16.    После проведения измерений также рекомендуется проверить калибровку шумомера с помощью акустического калибратора в соответствии с руководством по эксплуатации.

Таблица УЗ-1. Виды комплектации приборов для работы в режиме шумомера

Mo.ic.ib Режим щмереннн Комплектации Номннавясы •iVHClII-lb. S^. мВ/Ha Диана ion шме рении при номинальной чу нет тельное ш ’’ П<>| рсШНОСТЬ щмсрснии. небо. ICC, дБ ОКТЛВЛ- 1 юл-эко октлвл-1 юл ЭюоЗвух-1 ЮЛ 'Звук* -    ИИБОКТЛВЛ-1ЮА-ЭКО или ОКТАВА-110А -    Прсдусаапсль 1*200 -    Калибра к*р ЛК-1000 -    Кабель EXOOOXR (опция) Диапазон измерения делится на три поддиапазона •    Синусоидальный сигнал частоты W00 Гц: ± 0.7 дБ (при уровне стонала не менее +10 дБ от нмжнею предела измерениях ± 1,0 дБ (при уровне сигнала вблизи нижнего предела н змсрспий). •    Постоянный и мига, иощнйся шум: ± 0,7 дБ (при у ровне cimiajia не менее +10 дБ от нмжнею предела измерениях ± 0.9 дБ (при > ровне синила вблизи нижнею предела измерений). •    Нмпу шалый шум: ±0.7 дБ (при CBiioiavTii и мну льса до 200 мс. F_Max - S_Ma\< 6 дЬ i. ±1,1 лБ(ирк лткгсльносп! импульса от 100 до 5 мс для характеристик 1 и I сц и от 100 до 50 мс для характеристики S) •    Погрешность и лмерелллля пикового уровня: ±1,0 дБ в диапазоне уровней от нижней I ранним диапазона измерений до +3 дБ к верхней границе диапазона измерений • Микрофон ВМК-205 (МК-265. МК-221. MP20I) 50 22 - 139 дБА, 27 - 139 дБС. 31 -139 дБ/. - Микрофон М-201. МК-233 14 33-150 дКА, 38 - 150 дБС. 42-150 дБ/. ОКТЛВА- 101 лм Звук -    ИИБ ОКТАВА-101 AM -    Предусилитель КММ400 -    Калибра юр ЛК-1000 -    KaGcib EXCO0XR (опция) Диапазон измерения делится на четыре поддиапазона - Микрофон ВМК-205 (МК-265. МК-221. МР201) 50 22 - 145 дБА. 27 -145 дБС, 31 - 145 дБ/. - Микрофон М-201. МК-233 14 33- 156 дБА, 38-156 дБС. 42-156 aBZ октлвл- III ИИБОКТЛВЛ-1 II -    Прслуси-ппсль 1*200 -    Калибра и*р АК-1000 -    Кабель EXCO0XR (опция) Диапазон измерения делится на тр*т поддиапазона •    Тона 1ьный и широкополосный шум. не содержащий импульсов: ± 0.6 дБ (при уровне сигнала не менее +10 дБ от нижнего предела измерений); ± 0.9 дБ (при уровне сигнала нб.ипн нижнею продела измерений X •    Импульсный шум ±0.6 дБ (при длительности импульса до 200 мс. F_Mux-S_Max< 6 дБХ ±1,0 дБ (при длительности юатульса от 100 до 5 мс для характеристик Fas( и 1-сц и от 100 до 50 мс для характеристики Slow). • Микрофон ВМК-205 (МК-265. МК-221. MP20I) 50 19- 140 дВЛ. 18 - 140 дБЛи 21 - 140 дБС, 24 - 140 дБ/. - Микрофон М-201. МК-233 14 30- 151 дВЛ, 29-151 дБЛи 32-151 дБС 35-151 дБ/

Модель	Режим тичтеремин	Кочиисктаиня	Номинальная чу испить, Saw чтВ/TIa	Диамант м тчк-рспии при почиша. и.мои чувствительности *)	Погрешность iMMepeiuiH. не Со. lee. дБ
'ЖОФИЗИКЛ ЖОФИЗИКЛ-1 юл	г)коЗвук ')коЗвчк-ЭФБ-1 ЮЛ	-    ИБ 'ЖОФИЗИКЛ-!) иди ИЬ 'ЖОФИЗИКЛ-!) (Катая) -ИМ 1 ЮЛ иди IIF • Предусилитель 1*200 -    Калибратор ЛК-1000 -    Кабель KXC00XR (опция)		Лиапаюн И (МОрсНИЯ делится на три полтнапаюна	•    С 'и ну сои да ап и и сшил! частоты 1000 Гц: ±0.7 дБ (при уровне с ю на ш не менее +10 д Б от нижнего предела итмсрснийХ ± 1.0 дБ(при уровне сш наш вСли тм пи жма о предела измерений). •    Постоянный и колеблющийся шум: ± 0.7 дБ (при уровне сигнала не метке +10 дБ от нижнего предела нтмсрспийХ ± 0.9 дБ (при >ров1к сит наш нм.ими иижнею предела измерений). •    Нмпу.1ь<11ый шум: ±0.7 дБ (при дик ш vui импульса до 2<Ю мс. Fast_Max -Slow_Ma\< 6 дБХ ±1,1 дБ (при длительности импульса от 100 до 5 мс ;1дя характеристик Fast и 1лХ] и от ИХ) до 50 мс л ит характеристики Slow) •    Погрешность и tмерен ин пикового уровни: ±1.0 дБнлнапиюнс уровней от нижней тралимы „ошнаюна итмсрсний до +3 дБ к верхней границе дианаюна нтмсрснкЛ
		• Микрофон ВМК-205 (МК-265. МК-221. МР201)	50	22 - 139 дБЛ, 27- 139 дБС. 31 - 139дБг
		- Микрофон М-201. МК-233	14	33- 150 дБЛ. 38- 150дБС, 42-150 дБ/
		• Микрофон МК-301.4135	5	42-159 дБА, 47-159 дБС, 51-159 дБ/.
		- Микрофон ВМК-401.4136	1,5	51-168 дБА, 56-168 дБС, 60-168 дБ/.

*' 1) Кед и калибровочная поправка для конкретного микрофон» отличается от 0.0 дБ. лияпл uiMM нтчерення ечтегцакпея

на величину +К. тле К мочение установ-тсмной калибровочной поправки. дБ. Для нссинусоюальиых сигналов с пик-фактором к верхние пределы линейных лияпл юное тпчтеияются на величину Дне 2) Укаитиние и таблице продеты .чнаиатоиоа итиереннй соответствуют максимальным и минимальным уровням течка, которые итччтомер итмеряет в соответствии с требованиями класса I по ГОСТ Р 53188.1. Спспиалн тированные методики и тморений могут тютво.тять проктволитьоткикч уровней звука ниже минимальногопредела блаюлпря умету собственных шумов или фона, либо нос ре.лет почт iicpcxo.ia от двустороннего к односторои не чту ишертмму неопределенности

3.    Методика однократного прямого и мерения

корректированного ускорения общей и локальной вибрации

Средства измерения указаны в Таблице В-1.

1. Выбор первичного преобразователя. Типовая схема подключения внбродатчиков к приборам серий (ЖТЛВЛ и ЭКОФИЗИКЛ рассчитана на применение пьезоакселерометров со встроенной электроникой типа IF.РЕ (ICP). Эти датчики не имеют многих недостатков, свойственных классическим пьезоакселерометрам

Чувствительным    элементом

пьезоакселерометра является пьезокристалл с присоединенной массой. При вибрации масса по инерции давит на пьезокристалл, поэтому на гранях последнего появляется электрический    заряд    (явление

«пьезоэлею-рнчество»). Величина заряда пропорциональна силе, а, следовательно, и ускорению.

Пьезоакселерометры обладают уникальными преимуществами по сравнению с иными типами датчиков вибрации: широчайший динамический диапазон (до 180 дБ!), большой частотный диапазон при малых размерах и весе.

Основной недостаток классического (пассивного) пьезоакселерометра - очень большое электрическое сопротивление. Из-за этого возникает необходимость использовать специальные схемы усиления и согласования сигнала, дорогостоящие антивибрационные кабели. Замена кабеля в такой системе может привести к изменению чувствительности всего измерительного тракта.

Если кабель пассивного пьезоакселерометра дрожит или изгибается, то на выходе мы увидим паразитные сигналы, вызванные трибоэлектричеством (возникновение электрических зарядов вследствие трения). Поэтому кабели таких датчиков положено фиксировать через каждые 15-20 см, что затруднительно при оперативных измерениях.

Датчики, применяемые с приборами серий ОКТАВА и ЭКОФИЗИКА (АР2037. АР98, АР2082. АР2038, ДН-4-Э, АР2099, АР2098 и др.), не имеют описанных недостатков. Они относятся к типу IEPE (ICP) Внутри датчика находится электрическая схема усиления, поэтому их ещё называют «датчиками со встроенной электроникой».

Датчики со встроенной электроникой работают успешно, если температура поверхности не очень высокая (обычно до 100°С).

Классические, не-IEPE, или зарядовые, пьезоакселерометры могут быть подсоединены к прибору с помощью усилителя заряда AQ05

Датчики вибрации, применяемые с прибором, могут быть 1-компонентнымн (ДН-4-Э, АР2098. АР98. АР2037, АР2099) или З-компонентными (АР2038Р. АР2082М)

Однокомпонентный датчик позволяет измерить только одну компоненту вибрации в направлении оси чувствительности (ось чувствительности такого датчика ортогональна плоскости основания). Если необходимо измерить все три компоненты вибрации, то нужно последовательно переставлять датчик, ориентируя его во взаимно перпендикулярных направлениях.

Трехкомпонентный датчик содержит три взаимно перпендикулярных чувствительных элемента и одновременно измеряет все три составляющих внброускорення Направление осей чувствительности вибропреобразователя указаны на маркировке на корпусе датчика

При установке на объект трехкомпонентный датчик нужно ориентировать так, чтобы направления осей чувствительности X, Y, Z совпадали с интересующими направлениями вибрации.

ТАБЛИЦА B-1-BII. Полезные замечания но выбору датчика вибрации

Тип 1шГ||)а1|мм Ламнп. Tpaiicnopi нам и транснортно- технологическая вибрации (сиденья) Вибрации па иолу Локальная вибрации (умеренная: рычаги управ, кипя, рулевое управление, неударный инструмент) Сильная локальная вибрации (ударный IIIICipVMCIII. шлифовальные машины, заточные станки и г ль) AP2082M-I00 (100 мВ/g), трехкомпонентный Оптимально Адаптер: 003РД/004РД Производственные и коммунальные иТрмя1( исключая очень слабые) Адаптер: 003ОП, <и»40П Допускается использование Адаптеры: 002КР. 022 КР. 022КБ Нс рекомендуется АР2038Р-10 (10 мВ/g), трехкомпонентнын На жестких и плоских поверхностях Адаптср:003РД/ 004РД, 002ОТ Сильные вибрации выше 10 мм/с2 Адаптер: 003OII, 004ОП Допускается использование Адаптеры: 002КР. 022 КР. 022КБ Допускается использование (есть некоторый риск перегрузки) Адаптеры: 002КР. 022КР. 022КБ АР2037-10 (Ю мВ/g) Для ориентировочных измерении и исследований На жестких и плоских поверхностях Адаптер: 00 ЮТ Производственные вибрации. Может использоваться для измерении вибрации порядка 10 мм/с2 Адаптер: 0030П Только для ориентировочных измерений Нс рекомендуется АР98. АР2098 АР2037-100 (100 мВ/g). 1-компонентным Производственные и коммунальные вибрации. Может использоваться для измерений ВИО(ХЩ11Н порядка 1 мм/с* Адаптер: (КМОП ДН-4-Э Нс рекоменду ется АР2031. 1-комп. АР2022. 3-комп. — — — Для установки на тонкие пластины АР2099-100 (100 мВ/g) I -компонентный — Слабые вибрации строительных и инженерных конструкций .Адаптер (КМОП — — АР2006-500 (500 мВ/g) 1-компонентным — Сверхслабые низкочастотные вибрации — —

1

Дтя этой же цели можно использовать мстаятичсский лист 50x50 мм. к котором) датчик крепится с помощью рсаьбовой шпильки (оптимальный вариант) либо магнита или мастики - см ГОСТ 31191.2