ГОСТ ISO 16063-21-2013

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Вибрация

МЕТОДЫ КАЛИБРОВКИ ДАТЧИКОВ ВИБРАЦИИ И УДАРА

Часть 21

Вибрационная калибровка сравнением с эталонным преобразователем

Vibration. Methods for the calibration of vibration and shock transducers. Part 21. Vibration calibration by comparison to a reference transducer

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. Правила 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 2184-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 16063-21-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 ноября 2014 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 16063-21:2003* "Методы калибровки датчиков вибрации и удара. Часть 21. Вибрационная калибровка сравнением с эталонным преобразователем" ("Methods for the calibration of vibration and shock transducers - Part 21: Vibration calibration by comparison to a reference transducer", 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/TC 108/SC 3 "Применение и калибровка средств измерений вибрации и удара" Технического комитета по стандартизации ISO/TC 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).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов (документов) соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА.

Настоящий стандарт подготовлен на основе применения ГОСТ Р ИСО 16063-21-2009

________________

Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 5 декабря 2013 г. N 2184-ст ГОСТ Р ИСО 16063-21-2009 отменен с 1 ноября 2014 г.

6 ВЗАМЕН ГОСТ 30652-99 (ИСО 5347-3-93)

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 метод калибровки преобразователей поступательной вибрации методом сравнения в диапазоне частот от 0,4 Гц до 10 кГц. Настоящий стандарт рассматривает сравнение с преобразователем, калиброванным одним из первичных методов, однако аналогичный метод может быть применен для любой ступени поверочной схемы.

________________

В настоящем стандарте вместо термина "датчик" используется более общий термин "преобразователь", что точнее соответствует используемому в оригинале международного стандарта термину "transducer".

Установленный метод калибровки применяют для преобразователей, предназначенных преимущественно для измерений в лабораторных условиях, где допустимая неопределенность измерения относительно мала. Однако допускается применение метода для калибровки преобразователей и в случаях, когда требования к неопределенности измерения не столь строги.

Калибровку методом сравнения проводят в тех же условиях, в которых была проведена калибровка эталонного преобразователя.

     2 Нормативные ссылки

Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные стандарты*. Для датированной ссылки применяют только указанное издание ссылочного стандарта. Для недатированной - последнее издание ссылочного стандарта (включая все изменения к нему).  

ISO 266, Acoustics - Preferred frequencies (Акустика. Предпочтительные ряды частот)

ISO 2041:1990, Vibration and shock - Vocabulary (Вибрация и удар. Словарь)

ISO 16063-1:1998, Methods for calibration of vibration and shock transducers - Part 1: Basic concepts (Методы калибровки датчиков вибрации и удара. Часть 1. Основные положения)

ISO 16063-11:1999, Methods for calibration of vibration and shock transducers - Part 11: Primary vibration calibration by laser interferometry (Методы калибровки датчиков вибрации и удара. Часть 11. Первичная вибрационная калибровка методами лазерной интерферометрии)

Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995) [Руководство по выражению неопределенности измерения (GUM:1995)]

     3 Неопределенность измерения

3.1 Перед проведением калибровки должен быть составлен бюджет неопределенности измерения в соответствии с приложением A для оценки расширенной неопределенности измерения коэффициента преобразования (см. пример в приложении D).

Поскольку неопределенность измерения при калибровке определяется ее условиями, метод калибровки сравнением, установленный настоящим стандартом, показан на двух примерах, отражающих типичные условия калибровки. Данные примеры могут быть использованы в качестве ориентиров при выборе пользователем испытательного оборудования. Пример 1 является типичным для калибровки в лабораторных условиях при хорошо контролируемых факторах окружающей среды, что позволяет достигнуть высокой точности измерений. Пример 2 типичен для калибровок, допускающих меньшую точность измерений или проводимых в условиях, где не удается соблюсти узкие допуски на влияющие величины.

a) Пример 1. Эталонный преобразователь калиброван первичным методом и имеет документированную неопределенность измерения. Эталонный преобразователь используют для калибровки рабочего эталона или рабочего преобразователя. Температуру и другие влияющие величины поддерживают в узких пределах в течение всей процедуры калибровки.

b) Пример 2. Эталонный преобразователь калиброван не первичным методом, но является рабочим эталоном. Рабочий эталон используют для калибровки рабочего эталона следующего разряда или рабочего преобразователя. Требования к условиям калибровки и испытательному оборудованию указаны в соответствующих разделах.

3.2 Минимальное требование к определению условий испытаний состоит в задании частоты и амплитуды сигнала возбуждения и температуры окружающего воздуха. Обычно условия испытаний выбирают по ISO 16063-11:

- диапазон частот от 20 до 5000 Гц с допустимым расширением от 0,4 до 10000 Гц (см. примечание);

- динамический диапазон (для среднеквадратичных значений ускорения) от 10 до 1000 м/с с допустимым расширением от 0,1 до 1000 м/с (в зависимости от частоты).

Примечание - Указанные диапазоны частот не являются обязательными. Допускается проведение калибровки в одной точке диапазона.

Для каждой заданной частоты и амплитуды ускорения, скорости или перемещения динамический диапазон ограничен шумовым порогом и искажениями формы сигнала, воспроизводимого вибростендом (при отсутствии фильтрации сигнала), а также мощностью вибростенда. Искажения сигнала, наблюдаемые при больших значениях перемещения у вибростендов с подпружиненным вибростолом, компенсируют, изменяя соответствующим образом форму задающего сигнала. Типичные максимальные значения параметров вибрации, воспроизводимой электродинамическим вибростендом в диапазоне частот от 10 Гц до 10 кГц, равны: от 200 до 1000 м/с для среднеквадратичного значения ускорения, от 0,5 до 1 м/с для среднеквадратичного значения скорости, до 5 мм для пикового значения перемещения. На практике предельные значения ниже из-за шумов в обоих каналах измерений и расширения диапазона частот. Поэтому типичными рабочими диапазонами являются: для среднеквадратичного значения ускорения до 50-100 м/с, для среднеквадратичного значения скорости до 0,1 м/с. Чаще всего калибровку проводят для диапазона среднеквадратичных значений ускорения от 1 до 10 м/с. При рассмотрении диапазонов измерений полезно использовать номограмму, приведенную в приложении C.

Если измерения выполняют вблизи нижней границы диапазона частот, то предельная вибрация обычно обусловлена допустимым перемещением. На частоте 1 Гц типичными предельными значениями для длинноходовых вибростендов являются среднеквадратичное значение ускорения от 1 до 2 м/с или среднеквадратичное значение скорости от 0,1 до 0,3 м/с.

3.3 Достижимая расширенная неопределенность, вычисленная в соответствии с ISO 16063-1 с использованием значения коэффициента охвата, равного двум, приведена в таблице 1 для обоих примеров, определенных в 3.1. На практике эти границы могут быть увеличены в зависимости от неопределенности измерения при калибровке эталонного преобразователя, вида амплитудно-частотных характеристик калибруемого и эталонного преобразователя, характеристик возбуждаемой вибростендом вибрации и используемых средств измерений. Ответственность за достоверность сведений о неопределенности измерения при калибровке несет лаборатория, проводящая калибровку.

Таблица 1 - Достижимая неопределенность измерения модуля и фазового сдвига комплексного коэффициента преобразования преобразователя

     4 Требования к испытательному оборудованию и средствам измерений