ГОСТ ISO 16063-11-2013

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Вибрация

МЕТОДЫ КАЛИБРОВКИ ДАТЧИКОВ ВИБРАЦИИ И УДАРА

Часть 11

Первичная вибрационная калибровка методами лазерной интерферометрии

Vibration. Methods for the calibration of vibration and shock transducers. Part 11. Primary vibration calibration by laser interferometry

МКС 17.160

Дата введения 2014-11-01

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы (ФГУП "ВНИИМС") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5, с участием Открытого акционерного общества "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (АО "НИЦ КД")

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 3 декабря 2013 г. N 62-П)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 5 декабря 2013 г. N 2181-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 16063-11-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 ноября 2014 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 16063-11:1999* "Методы калибровки датчиков вибрации и удара. Часть 11. Первичная вибрационная калибровка методами лазерной интерферометрии" ("Methods for the calibration of vibration and shock transducers - Part 11: Primary vibration calibration by laser interferometry", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Международный стандарт разработан Подкомитетом ISO/ТC 108/SC 3 "Применение и калибровка средств измерений вибрации и удара" Технического комитета по стандартизации ISO/ТC 108 "Вибрация и удар" Международной организации по стандартизации (ISO).

Официальные экземпляры международного стандарта, на основе которого подготовлен настоящий межгосударственный стандарт, и международных стандартов, на которые даны ссылки, имеются в Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5 (подраздел 3.6).

Настоящий стандарт подготовлен на основе применения ГОСТ Р ИСО 16063-11-2009*

________________

* Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 5 декабря 2013 г. N 2181-ст ГОСТ Р ИСО 16063-11-2009 отменен с 1 ноября 2014 г.

6 ВЗАМЕН ГОСТ ИСО 5347-1-96

7 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Март 2019 г.

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает три метода первичной вибрационной калибровки преобразователей прямолинейного ускорения (далее - акселерометров) совместно с усилителями или без них для определения комплексного коэффициента преобразования посредством возбуждения гармонической вибрации и измерения амплитуды колебаний методами лазерной интерферометрии.

Установленные методы применяют в диапазоне частот от 1 Гц до 10 кГц и в диапазоне амплитуд ускорения от 0,1 до 1000 м/с (в зависимости от частоты).

Неопределенность измерения в соответствии с данными методами указана в разделе 2. Метод синус-аппроксимации (метод 3) позволяет проводить калибровку на частотах ниже 1 Гц (например, на частоте 0,4 Гц, используемой в качестве опорной частоты в некоторых стандартах) с амплитудами ускорения менее 0,1 м/с (например, 0,04 м/с на частоте 1 Гц) при наличии соответствующего низкочастотного вибростенда (см. раздел 9).

Метод счета полос (метод 1) применяют для определения модуля коэффициента преобразования в диапазоне частот от 1 до 800 Гц и, в особых случаях, на более высоких частотах (см. раздел 7). Метод точек минимума (метод 2) применяют для определения модуля коэффициента преобразования в диапазоне частот от 800 Гц до 10 кГц (см. раздел 8). Метод синус-аппроксимации может быть применен для определения модуля и фазового сдвига коэффициента преобразования в диапазоне частот от 1 Гц до 10 кГц.

Методы 1 и 3 обеспечивают калибровку при фиксированных значениях амплитуд ускорения на разных частотах. Метод 2 обеспечивает калибровку для фиксированных значений амплитуд перемещений (амплитуда ускорения изменяется в зависимости от частоты).

     2 Неопределенность измерения

Применение методов, установленных настоящим стандартом, должно обеспечивать неопределенность измерения, не превышающую следующие значения:

a) для модуля коэффициента преобразования:

- 0,5% измеряемого значения на опорных частотах и ускорениях (опорных точках),

- не более 1% измеряемого значения вне опорных точек;

b) для фазового сдвига коэффициента преобразования:

- 0,50 в опорных точках;

- не более 10 вне опорных точек.

Рекомендуются следующие опорные точки:

- частота: 160, 80, 40, 16 или 8 Гц (или круговая частота: 1000, 500, 250, 100 или 50 рад/с);

- ускорение (амплитуда или среднее квадратическое значение): 100, 50, 20, 10, 2 или 1 м/с.

Параметры усилителя выбирают так, чтобы минимизировать влияние шума, искажений и спада частотной характеристики на низких и высоких частотах на его функционирование.

Примечание - Неопределенность измерения представляют в виде расширенной неопределенности в соответствии с [2].

     3 Требования к испытательному оборудованию и средствам измерений

3.1 Общие положения

В настоящем разделе приведены требования к аппаратуре, позволяющей проводить калибровку в соответствии с областью применения данного стандарта и обеспечивающей выполнение требований к неопределенности измерения (раздел 2).

При необходимости может быть использовано испытательное оборудование, позволяющее реализовать требования к калибровке лишь в некотором ограниченном диапазоне частот и амплитуд. В этом случае, чтобы охватить диапазоны измерений полностью, используют разные виды испытательного оборудования.

Примечание - Аппаратура, указанная в настоящем разделе, включает в себя оборудование и средства измерений, применяемые для любого из трех методов калибровки настоящего стандарта, с указанием, в каком методе она применяется.

3.2 Генератор частоты с показывающим устройством

Следует использовать генератор частоты, имеющий следующие характеристики:

a) неопределенность измерения частоты не более 0,05% показываемого значения;

b) отклонение частоты в процессе измерений не более ±0,05% показываемого значения;

c) отклонение амплитуды сигнала в процессе измерений не более ±0,05% показываемого значения.

3.3 Вибростенд с усилителем мощности

Следует использовать вибростенд с усилителем мощности, имеющие следующие характеристики:

a) коэффициент гармоник по ускорению не более 2%;

b) малые поперечные и угловые колебания стола вибростенда, чтобы не оказывать существенного влияния на результаты калибровки. При больших амплитудах колебаний, преимущественно в низкочастотном диапазоне от 1 до 10 Гц, колебания в поперечном направлении должны быть не более 1% колебаний в основном направлении, в диапазоне от 10 Гц до 1 кГц - не более 10%; свыше 1 кГц - не более 20%;

c) собственный электронный шум испытательной установки должен быть не менее чем на 70 дБ ниже максимального значения выходного сигнала;

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

Поверхность стола вибростенда, на которую устанавливают акселерометр, не должна деформировать его основание.

3.4 Сейсмический блок (блоки) вибростенда и лазерного интерферометра

Вибростенд и интерферометр устанавливают на общем или отдельных массивных блоках с целью предотвратить их относительное перемещение друг относительно друга из-за колебаний грунта, а также для предотвращения чрезмерного влияния реакции опоры вибростенда на результаты калибровки.

При использовании общего блока его масса должна быть по меньшей мере в 2000 раз больше массы подвижной системы вибростенда. При выполнении данного условия реактивная вибрация акселерометра и интерферометра не будут превышать 0,05%. Если масса сейсмического блока меньше, то колебания блока следует учитывать при расчете вибрации.

Для уменьшения искажений вследствие колебаний грунта при измерениях в диапазоне от 10 Гц до 10 кГц сейсмический блок (блоки) устанавливают на демпфированных пружинах, чтобы соответствующая составляющая неопределенности измерения не превышала 0,1%.

3.5 Лазер

Для калибровки используют гелий-неоновый лазер.

В лабораторных условиях (при атмосферном давлении 100 кПа, температуре 23°С и относительной влажности 50%) номинальная длина волны лазера равна 0,63281 мкм.

Если лазер имеет ручную или автоматическую компенсацию влияния условий окружающей среды, то она должна быть установлена на нуль или отключена.

Допускается использовать одночастотный лазер с другой стабильной и известной длиной волны.

3.6 Интерферометр