ГОСТ ISO 16063-21-2013 Вибрация. Методы калибровки датчиков вибрации и удара. Часть 21. Вибрационная калибровка сравнением с эталонным преобразователем

     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