ГОСТ Р ИСО 14837-1-2007 Вибрация. Шум и вибрация, создаваемые движением рельсового транспорта. Часть 1. Общее руководство

     7 Измерения передаваемой вибрации и переизлученного шума

7.1 Средства измерений

7.1.1 Общие положения

Должны быть определены характеристики измерительной цепи, в состав которой могут входить датчики вибрации (микрофоны), согласующие усилители, кабели, устройства сбора и хранения данных. Диапазон частот измерений должен соответствовать поставленной задаче. Динамический диапазон должен быть достаточен для измерений как фонового шума, так и максимально возможных на практике значений.

Измерительная цепь должна быть калибрована в соответствии с национальными стандартами.

7.1.2 Средства измерений вибрации

При определении характеристик и при калибровке измерительной цепи следует руководствоваться ИСО 8041 [7].

Измерительная цепь в целом (от датчика вибрации до устройства записи) должна обеспечивать измерения вибрации в соответствующем диапазоне значений (от 5·10 до 100 мм/с для скорости и от 3·10 до 500 м/с для ускорения) и частот (от 1 до 500 Гц). Реальный диапазон для конкретных измерений зависит от целей измерений (например, оценка вибрации, воздействующей на чувствительное оборудование, может потребовать измерений скорости в нижней части динамического диапазона). Результаты измерений вибрации от рельсовых транспортных средств могут быть использованы для прогноза шума, что, в свою очередь, ужесточает требования к средствам измерений (например, по диапазону частот и чувствительности датчиков вибрации). Поэтому необходимо убедиться, что измерительная цепь обладает достаточно низкими собственными шумами.

Предпочтительно использовать устройства сбора оцифрованных данных. Система сбора данных должна содержать необходимые средства предварительной обработки (например, фильтр нижних частот для защиты от наложения спектров) для повышения точности записываемых данных. Средства измерений должны быть установлены и настроены таким образом, чтобы максимально уменьшить негативное влияние внешних факторов (электрических и магнитных полей, трибоэлектрических сигналов, паразитных цепей заземления). Если измерения проводят во временной области, должны быть известны фазовые характеристики измерительной цепи.

С помощью датчиков вибрации может быть измерена любая величина - перемещение, скорость или ускорение - при условии обеспечения требуемого диапазона частот и чувствительности. Датчики и измерительная система в целом должны допускать возможность их применения на открытом воздухе в реальных условиях измерений.

Необходимо обеспечить надежный контакт датчика с вибрирующей средой (например, зарытием в грунт или креплением к вбиваемому в грунт металлическому стержню длиной 300 мм при измерении вибрации грунта, использованием эпоксидных смол для быстрого крепления датчика на фундамент или стену здания, установкой на полу здания с помощью двусторонней клеящей ленты, применением тяжелых металлических дисков с острыми выступами для фиксации на полу с упругим покрытием). Способ установки датчика должен быть выбран таким, чтобы резонансная частота установленного датчика не попадала в диапазон частот измерений.

Измерения вибрации на рельсовом пути (рельсах, шпалах) обычно требуют жесткого механического крепления датчиков, позволяющего обеспечить точное измерение вибрации высокого уровня, возможной при прохождении рельсовых транспортных средств. Необходимо убедиться, что установка измерительной системы вблизи рельсового пути не мешает работе систем сигнализации.

7.1.3 Средства измерений шума

Средства измерений шума должны соответствовать требованиям к шумомерам первого класса по МЭК 61672-1 [14].

Измерительная цепь должна быть калибрована с использованием оборудования, соответствующего требованиям МЭК 60942 [12].

Параметры шума могут также быть получены на основе результатов измерений вибрации (см. 7.1.2).

7.2 Точки измерений

Выбор точек измерений зависят от решаемой задачи, такой как:

a) проведение исследований и построение модели;

b) оценка воздействия вибрации на конструкцию здания (обычно точки измерений располагают на его фундаменте);

c) оценка воздействия вибрации на людей в здании (обычно точки измерений располагают на полу посередине помещений);

d) оценка воздействия вибрации на чувствительное оборудование (обычно точки измерений располагают вблизи областей контакта оборудования с опорой);

e) оценка воздействия на людей переизлученного шума (обычно измерения проводят вблизи центра помещения или согласно стандартам серии ИСО 140 [1]).

Измерения, проводимые в целях исследований и построения модели, могут потребовать, например, оценки вибрации в ее источнике вблизи рельсовых путей или степени изменения вибрации при удалении от источника.

На исследуемом участке рельсового пути вариативность измерений может быть обусловлена, например, изменениями как самого источника вибрации, так и состояния грунта. Поэтому для получения статистически достоверных результатов измерения следует повторять, перемещая точки измерений вдоль пути. Так, исследуя распространение вибрации при удалении от рельсового пути, измерения проводят, устанавливая датчики на расстоянии от пути, например, 8, 16, 32, 64 и 125 м, а затем эти датчики переносят вдоль пути на расстояние 25 м.

Обычно рекомендуется измерять вибрацию в вертикальном направлении и в горизонтальных направлениях: параллельно и перпендикулярно рельсовому пути. Другой вариант - ориентировать оси чувствительности датчиков согласно конструкции здания или помещения, где проводят измерения, и указывать в протоколе измерений положение этих осей относительно рельсового пути.

7.3 Собираемые данные

Для того чтобы оценить вариативность источников вибрации, измерения проводят, по крайней мере, для пяти прохождений транспортного средства каждой категории (например, грузовой состав, пригородный поезд, поезд междугороднего сообщения, скоростной поезд). Данные оценивают непосредственно в процессе измерений, и если разброс результатов превышает ±25% или 2 дБ, число измерений увеличивают.

В процессе измерений записывают также данные фоновой вибрации (шума).