(Действующий) Межгосударственный стандарт ГОСТ 31192.2-2005 (ИСО 5349-2:2001)...

Докипедия просит пользователей использовать в своей электронной переписке скопированные части текстов нормативных документов. Автоматически генерируемые обратные ссылки на источник информации, доставят удовольствие вашим адресатам.

Действующий
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.

6.1.6 Измерения трехкомпонентной вибрации

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.
Примеры
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.
.
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 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.

6.1.7 Одновременные и последовательные измерения

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.

6.1.8 Частотная коррекция

Частотная коррекция для локальной вибрации - по ГОСТ 31192.1 и ГОСТ ИСО 8041. Частотная коррекция может быть реализована посредством:
- аналоговых фильтров;
- цифровой фильтрации временного сигнала;
- 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.

6.1.9 Использование устройств записи данных

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.

6.1.10 Диапазон измерений

Большинство измерительных инструментов позволяют пользователю выбирать диапазон измерений ускорения. Этот выбор следует осуществлять в процессе выполнения пробных измерений. Для получения оптимальной характеристики по соотношению сигнал/шум выбирают наименьший из возможных диапазонов измерений, не допуская при этом появления перегрузок.

6.1.11 Время усреднения

Для получения среднеквадратичного значения корректированного виброускорения вибрацию усредняют на периоде нормального использования ручной машины или на периоде контакта оператора с обрабатываемой деталью с использованием операции линейного интегрирования.
Экспоненциальное интегрирование (см. ГОСТ 31192.1 и ГОСТ ИСО 8041) допускается использовать только в случае, если сигнал вибрации является существенно стационарным.

6.2 Возможные источники ошибок при проведении измерений

6.2.1 Соединения кабеля

На практике большинство проблем при измерении локальной вибрации связано с качеством соединения акселерометра с сигнальным кабелем. Необходимо убедиться, что все кабельные соединения выполнены надежно, а сам кабель не имеет каких-либо повреждений. В частности, необходимо убедиться, что в процессе работы ручной машины (в процессе обработки детали) в месте соединения кабеля с акселерометром не наблюдаются чрезмерные механические напряжения.
Плохое соединение может приводить к отсутствию сигнала, что, в свою очередь, может быть интерпретировано как отсутствие вибрации. А кратковременные потери контакта будут проявляться как сдвиги нулевого уровня, в промежутках между которыми сигнал выглядит нормально.
Повреждение экранирующей оплетки кабеля может вызывать появление электрических наводок, что будет причиной высокого уровня составляющих на частоте сети. Для электрических ручных машин, у которых доминирующие составляющие вибрации обычно лежат на частоте напряжения сети или ее гармониках, обнаружить данный вид повреждения будет особенно трудно. Для пьезоэлектрических акселерометров, требующих использования согласующего усилителя с высоким входным импедансом, потеря контакта в цепи заземления кабеля может вызвать очень высокие наводки на частоте питания электрической сети.

6.2.2 Влияние электромагнитных полей

Электрические, магнитные и электромагнитные поля не должны оказывать влияния на результат измерений. При наличии емкостной или индуктивной связи между сигналами влияние неизбежных электромагнитных помех может быть уменьшено применением следующих мер:
- экранированием кабелей;
- использованием витых кабелей;
- заземлением экранирования сигнального кабеля только с одного конца, обычно со стороны усилителя;
- использованием датчика с выходами, симметричными относительно земли, и дифференциального усилителя;
- недопущением прокладывания сигнального кабеля параллельно кабелям системы питания;
- обеспечением электрической изоляции между акселерометром и вибрирующей поверхностью.