ГОСТ ИСО 5347-2-97 Вибрация. Калибровка датчиков вибрации и удара. Часть 2. Первичная калибровка акселерометров ударом с использованием баллистического метода измерений.

     ГОСТ ИСО 5347-2-97

Группа П19

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ 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

МКС 17.160

ОКП 42 7746

Дата введения 1999-07-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Российской Федерацией

ВНЕСЕН Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 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. N 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

      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/с

. Метод должен обеспечивать определение коэффициента преобразования акселерометра с погрешностью, не превышающей

±3%*.

________________

* 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.

      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

      3 ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В стандарте использованы термины по ГОСТ 8.127 и ГОСТ 24346.

      4 ТРЕБОВАНИЯ

      4.1 Требования к ударному стенду, измерительной аппаратуре и вспомогательным устройствам

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

1 - молот;

2 - улавливающее устройство; 3 - фотодатчик запуска; 4 - нож в состоянии покоя; 5 - фотодатчик системы измерения скорости; 6 - прокладка; 7 - наковальня; 8 - светоотсекающий нож; 9 - калибруемый акселерометр

Рисунок 1 - Принципиальная схема ударного стенда

Стенд 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.

4.1.2 Для получения требуемой длительности ударного импульса на ударяемом торце наковальни должны быть закреплены стальные пружины или прокладки из резины или бумаги. Получаемый ударный импульс должен иметь форму, близкую к половине синусоиды. Резонансные частоты молота и наковальни, измеряемые в герцах, должны превышать значение 10/

, где

- длительность импульса в секундах.

4.1.3 Во избежание влияния резонансных явлений в конструкции стенда молот и наковальня во время соударения должны взаимодействовать свободно от конструкции стенда. Оси молота и наковальни должны быть совмещены с максимальным смещением не более ±0,2 мм.

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.

4.1.4 Расчетно-экспериментальным методом должно быть показано, что потеря скорости наковальни, связанная с ее вращением, не превышает 0,2%.

4.1.5 Скорость наковальни после соударения с молотом должна быть измерена с помощью двух фотодатчиков, размещенных на известном расстоянии друг от друга. Рекомендуемое расстояние между осями отверстий фотодатчиков 25 мм должно быть измерено с погрешностью не более 0,05%. Светоотсекающий нож должен быть размещен в отверстии, проходящем через центр тяжести наковальни. Для запуска системы измерения параметров удара рекомендуется использовать третий фотодатчик.

4.1.6 Расстояние между начальным положением наковальни в момент ее страгивания и первым фотодатчиком системы измерения скорости должно быть измерено с погрешностью менее 1%.

4.1.7 Форма отверстий, светоотсекающего ножа и расположение фотодатчиков должны обеспечивать время нарастания выходного напряжения на последних порядка 0,01 мс.

4.1.8 Система измерения интервала времени должна иметь следующие характеристики:

- диапазон измерения - от 0,1 до 10 мс;

- максимальная погрешность измерения - ±0,01% измеряемого значения.

4.1.9 Система регистрации зависимости ускорения от времени (далее - система регистрации) должна иметь следующие характеристики:

а) диапазоны измерения:

- длительности импульса - от 1 мкс до 10 мс;

- напряжения - от 0 до 50 В;

б) максимальные погрешности измерения:

- длительностей импульса - ±1%* измеренного значения;

________________

* В ИСО 5347-2 - ±2%.

- напряжения - ±1% измеренного значения;

- площади под кривой "напряжение - время" - ±2%*;

________________

* В ИСО 5347-2 - ±3%.  

в) 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/

до 10/

, где

- 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.

4.1.10 Фильтры нижних частот

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/

, измеряемого в герцах, а верхняя граничная частота среза фильтра по уровню минус 3 дБ должна быть выше значения 10/

, измеряемого в герцах, где

- длительность импульса в секундах.