ГОСТ ИСО 7626-1-94 Вибрация и удар. Экспериментальное определение механической подвижности. Основные положения

     6 КАЛИБРОВКА

6.1 Проводимые калибровки можно разделить на три категории:

- рабочие калибровки системы измерения и анализа;

- основные калибровки преобразователей;

- вспомогательные (дополнительные) калибровки преобразователей.

6.2 Рабочие калибровки

6.2.1 Рабочие калибровки системы измерения и анализа должны выполняться в начале и конце каждой серии измерений и, если это требуется, в промежуточные периоды.

6.2.2 Рабочие калибровки системы измерения и анализа осуществляются посредством возбуждения свободно подвешенной известной массы и измерения отклика. При этом коэффициенты усиления каналов измерения силы и вибрации должны быть эквивалентны тем, что будут использованы в дальнейших измерениях подвижности. В результате измерений на графике подвижности вычерчивается кривая, соответствующая данной испытательной массе.

Примечания

1 Рабочие калибровки системы выполнять проще, они более точны и применяются чаще, чем основные калибровки, описанные в 6.3.

2 Как правило, нет необходимости выполнять калибровку фазовых сдвигов, если преобразователи силы, вибрации и усилители имеют почти плоскую характеристику во всем диапазоне частот измерения и, кроме того, акселерометры обладают малым демпфированием.

6.3 Основные калибровки преобразователей

6.3.1 Основные калибровки следует выполнять при возникновении каких-либо трудностей в осуществлении рабочей калибровки системы. Основные калибровки предназначены для определения пригодности преобразователей для измерения механической подвижности. Описываемые ниже процедуры определены для преобразователей пьезоэлектрического типа, наиболее часто применяемых на практике. При использовании преобразователей других типов необходимо оценить пригодность для них данных процедур.

6.3.2 Преобразователи, предназначенные для использования со специальными усилителями и устройствами обработки сигналов, должны калиброваться в соответствующих условиях. Так, например, пьезоэлектрические преобразователи силы, импедансные головки и акселерометры предназначены для применения с усилителями заряда или усилителями напряжения, обладающими высоким импедансом, и должны калиброваться совместно с этими усилителями. Для таких преобразователей важно учитывать емкость кабелей соединения преобразователей с усилителями, поэтому калибровку следует выполнять с определенными кабелями. Преобразователи других типов должны калиброваться с предназначенными для них устройствами обработки сигналов в соответствии с указанными изготовителем техническими условиями на уровень электрического сигнала, значения выходного импеданса и т.д.

6.3.3 Крепление преобразователей силы и импедансных головок при калибровке следует производить в соответствии с рекомендациями изготовителя (соблюдение плоскостности установочной площадки, соответствующего момента затяжки крепежных винтов и пр.). При этом, если при измерении подвижности используются специальные условия или приспособления (например, нанесение тонкой пленки масла, смазки или воска между преобразователем и установочной площадкой для улучшения контакта и повышения жесткости крепления, особенно на высоких частотах), калибровку преобразователей силы следует производить в этих же условиях.

6.3.4 Все основные калибровки и испытания должны производиться изготовителем для каждого преобразователя, и результаты должны быть представлены в документации, поставляемой вместе с преобразователем. Заказчиком (самостоятельно или, при необходимости, с помощью других организаций) основные калибровки проводятся периодически. Рекомендуемый временной интервал между проведением основных калибровок - 1 год (калибровки коэффициента преобразования должны выполняться более часто, особенно если преобразователь предназначен для применения в условиях, которые могут изменить его коэффициент преобразования).

6.3.5 Виды основных калибровок пьезоэлектрического преобразователя

6.3.5.1 Калибровки коэффициента преобразования

а) Калибровка коэффициента преобразования акселерометра

Коэффициент преобразования акселерометра и акселерометрической части импедансной головки должен определяться методом сравнения. Калибровка выполняется на вибростенде, имеющем образцовый преобразователь, предварительно калиброванный в абсолютных величинах, которые встречаются при измерениях подвижности, в основном, от 1,0 до 100 м/с.

Калибровка коэффициента преобразования должна выполняться на одной частоте: обычно используется частота 80 Гц, однако может использоваться и другая частота, если она более подходит для данной конструкции преобразователя или частотного диапазона измерений.

Для акселерометров, предназначенных к эксплуатации вместе с усилителем заряда, коэффициент преобразования должен выражаться в пикокулонах на метр на секунду в квадрате - пК/(м/с). Для акселерометров, предназначенных к эксплуатации с усилителем напряжения, а также для акселерометров со встроенным усилителем заряда или импедансным преобразователем коэффициент преобразования должен выражаться в вольтах на метр на секунду в квадрате - В/(м/с).

Примечание - Поскольку выходной сигнал усилителя заряда или усилителя напряжения, связанных с акселерометром, всегда выражается в единицах напряжения, то получаемый коэффициент преобразования канала измерения ускорения должен выражаться в вольтах на метр на секунду в квадрате - В/(м/с). В общем случае коэффициент преобразования канала определяется по известным значениям коэффициентов преобразований акселерометра и усилителя, но для повышения точности измерения подвижности рекомендуется калибровать акселерометр и усилитель совместно для непосредственного определения коэффициента преобразования канала измерения ускорения.

б) Калибровка коэффициента преобразования датчика силы

Преобразователи силы и соответствующая часть импедансных головок должны калиброваться методом нагрузки массой.

Калибровка коэффициента преобразования должна выполняться на вибростенде, на котором преобразователь подвергается воздействию вибрации с управляемой амплитудой виброускорения . Ускорение , определяемое с помощью образцового акселерометра, прикрепленного к торцовой стороне преобразователя силы, и выходное напряжение усилителя преобразователя силы должны быть измерены. После этого к торцу преобразователя силы крепится масса нагрузки и вновь измеряется выходное напряжение (коэффициент усиления и регулировка вибростенда при этом сохраняются неизменными, т.е. ).

Коэффициент преобразования канала измерения силы определяют по формуле

.                                                         (1)