Действующий
Результаты измерений в разных точках вибрирующей поверхности на расстоянии, меньшем, чем ширина ладони, могут существенно отличаться друг от друга. В частности, это характерно для ручных машин с боковыми рукоятками (часто встречающимися, например, у угловых шлифовальных машин), особенно когда жесткость их крепления к корпусу ручной машины мала. В этих случаях рекомендуется устанавливать акселерометр в двух точках (по обеим сторонам ладони), чтобы потом для получения оценки вибрационного воздействия усреднить результаты двух измерений.
Для ручных машин многих видов точки и направления измерения локальной вибрации, используемые в процессе испытаний для заявления вибрационной характеристики машины, могут быть определены в соответствующих испытательных кодах по вибрации (см., например, ГОСТ 30873.2 - ГОСТ 30873.14, [1] и приложение А). Точки измерения в испытательных кодах устанавливают исходя из конкретных целей измерений (часто в направлении только одной оси), поэтому они не всегда будут удовлетворять целям оценки вибрационной экспозиции за смену. Однако при выборе точек и направлений измерения вибрации на рабочем месте полезно сравнить их с теми, что были использованы в процессе испытаний для заявления вибрационных характеристик ручных машин.
Акселерометр на вибрирующую поверхность следует устанавливать жестко. Более подробные сведения о некоторых способах крепления даны в приложении D. Из возможных способов крепления следует выбирать тот, который обеспечивает надежную фиксацию акселерометра на вибрирующей поверхности, не мешает работе ручной машины и не оказывает влияния на измеряемую вибрацию. Каждый способ крепления имеет свои достоинства и недостатки, поэтому его выбирают в зависимости от конкретной ситуации.
Система крепления не должна ухудшать линейность частотной характеристики измерительного тракта, т.е. она не должна ослаблять или усиливать отдельные составляющие вибрации и не должна вносить резонансы по всему диапазону частот измерений. Надежность фиксации датчиков следует тщательно проверять как до, так и после проведения измерений.
Акселерометр, установленный на ручную машину или на обрабатываемую деталь, в той или иной степени будет мешать оператору выполнять его работу. Поэтому крепление следует выполнять таким образом, чтобы неудобства, причиняемые оператору, были минимальны. Для этого рекомендуется перед измерениями провести наблюдения за тем, как именно оператор держит ручную машину или обрабатываемую деталь, чтобы выбрать наиболее подходящие точки установки и направления ориентации акселерометров. Эти точки и направления измерения должны быть зафиксированы.
Очень важно, чтобы установка акселерометра не привела к ухудшению контроля со стороны оператора за работой ручной машины и нарушениям условий безопасности его работы. Нередко наилучшее место для измерений совпадает с положением выключателя ручной машины. Следует убедиться, что датчики вибрации, системы их крепления и соединительные кабели не препятствуют управлению ручной машиной в процессе ее работы.
Если рукоятки ручной машины покрыты мягким материалом, вибропередаточные свойства этого покрытия будут зависеть от силы, действующей на него со стороны системы крепления датчика вибрации (далее - датчик). Поэтому необходимо убедиться, что результаты измерения вибрации не будут зависеть от упругих свойств материала. Если известно, что материал покрытия не вызовет ослабления воздействия вибрации, то при установке датчика:
- закрепить датчик таким образом, чтобы упругий материал был полностью сжат под действием силы со стороны крепления.
Обычно такие действия оправданы, поскольку упругие покрытия на рукоятках ручных машин, как правило, предназначены не для снижения вибрации, а только для улучшения условий контакта руки с рукояткой**.
Если же упругое покрытие в той или иной степени ослабляет воздействие вибрации (например, толщина покрытия достаточно велика), тогда датчик следует устанавливать с помощью адаптера [см. D.2 (приложение D)], удерживаемого на вибрирующей поверхности рукой оператора. Для сохранения неизменного положения адаптера в процессе измерений рекомендуется фиксировать его с помощью изоляционной ленты, намотанной без натяжения вокруг адаптера и рукоятки ручной машины. Данный способ крепления более сложен, но он обеспечивает получение более точных измерений реально действующей вибрации.
Если рукоятки или зоны обхвата ручной машины изготовлены из легких упругих материалов (пример - пластиковые боковые рукоятки шлифовальных машин некоторых моделей), установка на них датчиков может быть осуществлена с помощью клея.
Установка акселерометра на вибрирующую поверхность влияет на характер вибрации. Чем больше присоединенная масса датчика, тем более существенны изменения. Если общая масса акселерометра (акселерометров) и системы крепления составляет менее 5% массы объекта (рукоятки ручной машины или обрабатываемой детали), к которому он прикреплен, данный эффект можно не принимать во внимание.
Примечание - На практике можно добиться того, чтобы масса всей системы для измерений трехкомпонентной вибрации не превышала 30 г.
При наличии сомнений в том, оказывает ли масса датчика влияние на вибрацию, следует провести такую проверку:
- прикрепить акселерометр (акселерометры) к рукоятке ручной машины (к обрабатываемой детали) и провести измерение вибрации;
- установить на ручную машину (обрабатываемую деталь) вблизи акселерометра дополнительную массу, близкую к массе акселерометра, и повторить измерения;
- если полученную разницу в результатах измерений нельзя отнести только к статистическим погрешностям, для проведения измерений необходимо выбрать акселерометр (систему крепления) меньшей массы.
При измерениях трехкомпонентной вибрации желательно использовать базицентрическую систему координат, как определено в ГОСТ 31192.1. Однако в некоторых ситуациях измерение трех составляющих вибрации невозможно или не является необходимым. В таких случаях ГОСТ 31192.1 предусматривает применение соответствующего коэффициента, позволяющего результаты измерений одно- или двухкомпонентной вибрации пересчитать в оценку полной вибрации.
Значение коэффициента должно находиться в интервале от 1,0 (если направление действия вибрации, в котором было проведено измерение, является доминирующим) до 1,7 (если все направления действия вибрации равноправны). Направление действия вибрации можно считать доминирующим, когда вибрация по каждому из двух других направлений не будет превышать 30% вибрации в этом направлении. Измерять вибрацию только в одном направлении допускается лишь тогда, когда это направление является доминирующим.
1 Если при обработке изделия его положение в руках оператора непрерывно изменяется (например, при обработке небольших деталей на шлифовальном станке), для получения представительной оценки вибрационного воздействия может оказаться достаточным проведение измерений вибрации в одном направлении.
Тогда оценку полной вибрации 
получают на основе измерений однокомпонентной вибрации 
, которую считают представительной для всех трех направлений базицентрической системы координат, т.е.
получают на основе измерений однокомпонентной вибрации , которую считают представительной для всех трех направлений базицентрической системы координат, т.е.
.
Поэтому для оценки полной вибрации следует использовать коэффициент 1,73 (приближенно 1,7). Таким образом, оценка полной вибрации будет получена умножением измеренного значения однокомпонентной вибрации на коэффициент 1,7.
2 Предварительные измерения для бетонолома показывают, что наибольшей является вибрация 
в вертикальном направлении, в то время как вибрация по другим направлениям не превышает 30% этого значения. В данном случае оценка полной вибрации будет получена из выражения
в вертикальном направлении, в то время как вибрация по другим направлениям не превышает 30% этого значения. В данном случае оценка полной вибрации будет получена из выражения
.
В данном случае значение коэффициента будет составлять 1,086 (приближенно 1,1). Таким образом, оценка полной вибрации будет получена умножением измеренного значения вибрации в доминирующем направлении на коэффициент 1,1.
Предпочтительно проводить измерения вибрации по всем трем направлениям (осям х, у и z) сразу. Однако ручные машины некоторых моделей позволяют проводить измерения только в одном направлении. Кроме того, одновременные измерения только в одном направлении рекомендуется проводить для очень легких объектов, поскольку это позволит соблюсти условие малости общей массы акселерометров и системы крепления по сравнению с массой объекта (рукоятки, обрабатываемой детали).
Если измерения проводят последовательно, необходимо, чтобы для каждого измерения вибрации (по осям х, у и z) все рабочие условия были неизменными.
Частотная коррекция для локальной вибрации - по ГОСТ 31192.1 и ГОСТ ИСО 8041. Частотная коррекция может быть реализована посредством:
- использования весовых коэффициентов для спектральных составляющих в третьоктавных или узких полосах частот.
При применении цифровых методов обработки сигнала, таких как цифровая фильтрация, анализ с использованием быстрого преобразования Фурье (БПФ-анализ) и др., важно, чтобы выбранные параметры обработки обеспечивали получение точных результатов во всем диапазоне частот от 5,6 до 1400 Гц. Для получения хорошего разрешения по частоте в низкочастотной области диапазона длительность измерения должна быть не ниже 20 с, а для получения точных оценок составляющих на высоких частотах необходимо, чтобы частота выборки была не ниже 3600 Гц.
При применении БПФ-анализа необходимо использовать соответствующие временные окна. В случае непрерывно работающих машин вращательного или ударно-вращательного действия в качестве временного окна рекомендуется хэннинг (окно Хана). Для ручных машин ударного действия, где частота ударов (число ударов в секунду) меньше десятикратного разрешения по частоте (при анализе в узких полосах частот), следует рассмотреть возможность использования окон другого типа. Для ручных машин с очень низкой частотой ударов, например, меньшей или равной разрешению по частоте, рекомендуется анализ с использованием экспоненциального окна со следящим запуском.
Обычно рекомендуется осуществлять запись сигналов вибрации - это позволяет проводить обработку одних и тех же данных разными способами.
Запись данных может быть реализована либо в аналоговом, либо в цифровом виде. В любом случае необходимо обеспечить достаточный динамический диапазон записи, чтобы сохранить данные без потерь во всем диапазоне частот. Для аналоговых устройств записи характерен динамический диапазон от 40 до 50 дБ, при котором низкочастотные составляющие сигнала виброускорения обычно теряются в шуме магнитной ленты. Цифровые системы обеспечивают лучшие характеристики по динамическому диапазону, но необходимо этот диапазон использовать оптимальным образом.
Некоторые аналоговые и некоторые цифровые системы записи используют метод сжатия данных для уменьшения места, занимаемого ими на носителе. Применять такие системы можно только в том случае, если доказано, что это не приводит к существенным потерям информации.
Измерительная аппаратура, в состав которой входит устройство записи данных, должна удовлетворять требованиям ГОСТ ИСО 8041.