---

ГОСТ ИСО 5347-2-97

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ВИБРАЦИЯ

КАЛИБРОВКА ДАТЧИКОВ ВИБРАЦИИ
И УДАРА

Часть 2. ПЕРВИЧНАЯ КАЛИБРОВКА АКСЕЛЕРОМЕТРОВ
УДАРОМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАЛЛИСТИЧЕСКОГО
МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЙ

Издание официальное

БЗ 3-98/540

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ

ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

Минс

кПредисловие

1. РАЗРАБОТАН Российской Федерацией

ВНЕСЕН Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, мет­рологии и сертификации

2. ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 11—97 от 25 апреля 1997 г.)

За принятие проголосовали:

3. Разделы (подразделы, приложения) настоящего стандарта, за исключением 4.1.9,4.1.11,4.2.1, 4.2.4, 4.6.6, представляют собой аутентичный текст международного стандарта ИСО 5347-2—93 «Методы калибровки датчиков вибрации и удара. Часть 2: Первичная калибровка ударом методом отсечек светового луча»

4. Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартиза­ции, метрологии и сертификации от 17 сентября 1998 г. № 354 межгосударственный стандарт ГОСТ ИСО 5347-2—97 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 1999 г.

5. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

© ИПК Издательство стандартов, 1998

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания на территории Российской Федерации без разре­шения Госстандарта Росси

иСодержание

1. Область применения 1

2. Нормативные ссылки 1

3. Определения 2

4. Требования 2

   1. Требования к ударному стенду, измерительной аппаратуре и вспомогательным устрой­ствам 2

   2. Подготовка к проведению калибровки 3

   3. Порядок проведения калибровки 4

   4. Обработка результатов измерений 4

   5. Оформление результатов калибровки 5

   6. Определение погрешности калибровки 5

Приложение А Вычисление полной абсолютной погрешности определения коэффициента преоб­разования акселерометра в ударном режиме во всем диапазоне измерений 7

Приложение Б Библиография 8

2—2147МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Вибрация

КАЛИБРОВКА ДАТЧИКОВ ВИБРАЦИИ И УДАРА

Часть 2. Первичная калибровка акселерометров ударом
с использованием баллистического метода
измерений

Vibration. Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups.
Part 2. Primary shock calibration by light cutting

Дата введения 1999—07—01

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт устанавливает требования к аппаратуре и процедуре первичной калибров­ки и поверки (далее — калибровка) акселерометров ударом с использованием баллистического метода измерений (далее — метод). Допускается применение положений настоящего стандарта при первичной калибровке акселерометров с использованием интерферометрических методов измерения ударной скорости.

Стандарт распространяется на линейные рабочие акселерометры пьезоэлектрического, пьезо­резистивного и тензометрического типов и на рабочие эталоны средств измерений ускорения при ударном движении, подлежащие калибровке по ГОСТ 8.137. Диапазон длительностей ударного импульса, охватываемый настоящим стандартом, составляет от 10 до 0,1 мс при соответствующем диапазоне пиковых ударных ускорений от 100 до 100000 м/с². Метод должен обеспечивать опреде­ление коэффициента преобразования акселерометра с погрешностью, не превышающей ± 3 %0.

2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.127—74 ГСИ. Измерения параметров ударного движения. Термины и определения

ГОСТ 8.137—84 ГСИ. Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений ускорения при ударном движении

ГОСТ 8.395—80 ГСИ. Нормальные условия измерений при поверке. Общие требования

ГОСТ 24346—80 (СТ СЭВ 1926—79) Вибрация. Термины и определения

ГОСТ ИСО 5347-1—96 Вибрация. Калибровка датчиков вибрации и удара. Часть 1. Первичная вибрационная калибровка методами лазерной интерферометрии

Погрешность определения коэффициента преобразования зависит от других характеристик акселеро­метра; указанный предел + 3 % может быть гарантирован только для акселерометров, удовлетворяющих требованиям 4.1.11. С целью обеспечить применимость метода для акселерометров возможно более широкого класса эти требования установлены менее жесткими, чем в соответствующем международном стандарте ИСО 5347-2. Соответственно установлены более жесткие требования к погрешностям измерения параметров в процессе калибровки. В случаях, когда требования настоящего стандарта отличаются от соответствующих требований ИСО 5347-2, последние приведены в сносках (при этом допускается руководствоваться ими, если калибруемый акселерометр удовлетворяет требованиям ИСО 5347-2). В любом случае значение погрешности, соответствующее конкретным условиям применения метода, должно быть уточнено согласно 4.6.

Издание официальное

3. ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В стандарте использованы термины по ГОСТ 8.127 и ГОСТ 24346.

4. ТРЕБОВАНИЯ

   1. Требования к ударному стенду, измерительной аппаратуре и вспомогательным устройствам

      1. Ударный стенд должен быть выполнен в соответствии с рисунком 1, при этом в качестве молота рекомендуется использовать стальной шар.

С

Движение наковальни после соударения с молотом

тенд должен обеспечивать движение молота и его удар по наковальне, на которой закреплен калибруемый акселерометр. Молот передает часть количества движения наковальне, которая должна иметь возможность свободного разгона, в то время как молот должен автоматически улавливаться.

В состоянии покоя наковальня должна поддерживаться таким образом, чтобы она могла высвобождаться при ударе молота без потери скорости и возникновения асимметричных сил, вызывающих вращение наковальни, то есть опора наковальни должна быть размещена максимально близко к ее оси симметрии.

• диапазон измерения — от 0,1 до 10 мс;

• максимальная погрешность измерения — ±0,01 % измеряемого значения.

1. диапазоны измерения:

• длительности импульса — от 1 мкс до 10 мс;

• напряжения — от 0 до 50 В;

2. максимальные погрешности измерения:

• длительностей импульса — ± 1 %¹) измеренного значения;

• напряжения — ± 1 % измеренного значения;

• площади под кривой «напряжение — время» — ± 2 %²);

3. линейность измерительного канала — ± 1 % максимального отклонения от прямой наилуч­шего приближения.

Поскольку система регистрации действует по отношению к измеряемому сигналу как фильтр нижних частот, она должна удовлетворять тем же требованиям 4.1.10, что и фильтры нижних частот.

Частотная характеристика системы регистрации должна быть плоской в пределах значений частот (в герцах) от 0,008/Т до 10/Т, где Т — длительность импульса в секундах.

Рекомендуется использовать встроенные интеграторы выходного сигнала акселерометра. При невозможности использования интеграторов зарегистрированный ударный процесс должен быть оцифрован и выведен на экран дисплея, ленту самописца, графопостроителя или печатающее устройство.

В общем случае следует избегать использования фильтров нижних частот. При необходимости их использования нижняя граничная частота среза фильтра по уровню минус 3 дБ должна быть менее значения 0,008/Г, измеряемого в герцах, а верхняя граничная частота среза фильтра по уровню минус 3 дБ должна быть выше значения 10/Т, измеряемого в герцах, где Т — длительность импульса в секундах.

Примечание — Эти же требования распространяются на согласующий усилитель акселерометра и систему регистрации.

В общем случае акселерометр и согласующий усилитель акселерометра рассматривают как одно целое, калибруют и применяют совместно.

Акселерометр должен иметь жесткую конструкцию. Коэффициент влияния деформации осно­вания акселерометра не должен превышать 2 • Ю^-1 м²/(мкм ■ с²) ¹²³ при относительной деформации в зоне крепления основания акселерометра 250 мкм/м, относительный коэффициент поперечного преобразования акселерометра не должен превышать 10 %⁴ опорного значения коэффициента преобразования. Длительность калибровочного импульса (в секундах) должна быть не менее 20/^, где /_н — низшая собственная частота закрепленного преобразователя в герцах.

Если в согласующем усилителе акселерометра используют фильтры, то частота среза фильтра должна отвечать требованиям 4.1.10.

Частотная характеристика фильтра должна быть плоской в пределах ± 3 дБ в диапазоне значений частот в герцах от 0,008/7’ до 10/7’, где Т — длительность импульса в секундах.

Следует использовать значения длительности ударных импульсов, мс:

• 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 5,0; 10,0.

Следует использовать пиковые значения ударных ускорений, м/с²:

• 100; 200; 500;

• 1000; 2000; 5000;

• 10000; 20000; 50000; 100000.

Для этого удаляют наковальню и улавливающее устройство молота с тем, чтобы молот мог свободно падать, перекрывая световой поток на фотодатчики.

V = 'Tlgh , (1)

где g — ускорение свободного падения в месте проведения калибровки, определяемое до четырех значащих цифр, м/с²;

h — высота падения молота, определяемая как расстояние между нижней точкой молота в момент его опускания и верхним краем фотодатчика, измеренное с погрешностью ± 0,2 мм¹), м.

Разница между измеренным и вычисленным значениями скорости не должна превышать 0,1 %.