ГОСТ Р ИСО 16063-12-2009 Вибрация. Методы калибровки датчиков вибрации и удара. Часть 12. Первичная вибрационная калибровка на основе принципа взаимности

     5 Требования к испытательному оборудованию и средствам измерений

5.1 Общие положения

При расчете расширенной неопределенности измерений модуля и фазового сдвига комплексного коэффициента преобразования (см. приложение А) следует принимать во внимание чувствительность к деформации основания и коэффициент поперечного преобразования, а также стабильность характеристик акселерометра во времени.

5.2 Генератор частоты с показывающим устройством

Следует использовать генератор частоты, имеющий следующие характеристики:

a) неопределенность измерений частоты не более 0,01% показываемого значения;

b) отклонение частоты в процессе измерений не более ±0,01% показываемого значения;

c) отклонение амплитуды сигнала в процессе измерений не более ±0,01% показываемого значения.

5.3 Вибростенд с усилителем мощности

Следует использовать вибростенд с усилителем мощности, имеющий следующие характеристики:

a) коэффициент гармоник по ускорению не более 2%;

b) поперечные и угловые колебания стола вибростенда не более 10% ускорения в основном направлении в пределах требуемого диапазона частот;

c) отношение сигнал/шум на выходе акселерометра не менее 30 дБ;

d) отклонение амплитуды ускорения в процессе калибровки не более ±0,05% показываемого значения.

5.4 Сейсмический блок вибростенда

Вибростенд устанавливают на массивном жестком блоке с целью исключить чрезмерное влияние реакции опоры вибростенда на результаты калибровки. Масса сейсмического блока должна быть, по меньшей мере, в 2000 раз больше массы подвижной системы вибростенда. Примерами сейсмических блоков, применяемых для указанной цели, являются гранитные блоки или стальные оптические столы сотовой конструкции. Для уменьшения влияния колебаний грунта сейсмический блок устанавливают на демпфированных пружинах, у которых резонансные частоты колебаний в вертикальном и горизонтальном направлениях не превышают 2 Гц.

5.5 Аппаратура для измерений комплексного отношения напряжений

Средства измерений должны иметь следующие характеристики:

a) диапазон частот от 40 Гц до 5 кГц;

b) неопределенность измерений модуля отношения комплексных напряжений не более 0,1%;

c) неопределенность измерений фазового сдвига отношений комплексных напряжений не более 0,1°.

5.6 Резистор

Сопротивление резистора, используемого для определения силы тока, должно быть известно с неопределенностью, не превышающей 0,05% во всем диапазоне частот акселерометра и во всем диапазоне рассеиваемых мощностей.

Следует убедиться, что на сопротивление резистора не оказывают существенное влияние индуктивные и тепловые воздействия.

5.7 Набор добавляемых грузов

Массы добавляемых грузов должны:

a) изменяться с постоянным шагом во всем диапазоне используемых масс вплоть до максимального значения, равного примерно от 0,5 до 1,0 массы движущейся системы вибростенда;

b) быть известны с неопределенностью, не превышающей 0,05%.

Рекомендуется, чтобы добавляемые грузы имели форму куба или цилиндра с отношением длины к ширине примерно 1. Тогда граничную частоту, при превышении которой добавленный груз перестает вести себя как твердое тело, определяют как , где - скорость звука в материале пробного груза, а - его длина. Нормы на обработку поверхности и допуски на установку должны удовлетворять или превышать требования к установке калибруемого акселерометра. Это особенно важно в том случае, если калибровку проводят на высоких частотах. Чтобы повысить частоты собственных резонансов грузов, их следует изготавливать из жесткого материала, например карбида вольфрама.

На практике количество и размер грузов является компромиссом между уменьшением статистической неопределенности и увеличением неопределенности измерений вследствие температурных эффектов в подвижной катушке вибростенда, влияние которых увеличивается с увеличением числа измерений.