Действующий
Средство измерений должно реализовывать частотную коррекцию сигнала вибрации в соответствии с одной или несколькими функциями частотной коррекции, указанными в таблице 1, а также соответствующую полосовую фильтрацию сигнала. Функции частотной коррекции определены формулами (8)-(12), а также параметрами, приведенными в таблице 3.
Функция частотной коррекции | Полосовой фильтр | Переходный фильтр | Ступенчатый фильтр | Коэффициент усиления К | ||||||||
f_1, Гц | Q_1 | f_2, Гц | Q_2 | f_3, Гц | f_4, Гц | Q_4 | f_5, Гц | Q_5 | f_6, Гц | Q_6 | ||
W_b | 0,4 | 1/(кв.корень(2)) | 100 | 1/(кв.корень(2)) | 16 | 16 | 0,55 | 2,5 | 0,9 | 4 | 0,95 | 1,024 |
W_c | 0,4 | 1/(кв.корень(2)) | 100 | 1/(кв.корень(2)) | 8 | 8 | 0,63 | бескон. | 1 | бескон. | 1 | 1 |
W_d | 0,4 | 1/(кв.корень(2)) | 100 | 1/(кв.корень(2)) | 2 | 2 | 0,63 | бескон. | 1 | бескон. | 1 | 1 |
W_e | 0,4 | 1/(кв.корень(2)) | 100 | 1/(кв.корень(2)) | 1 | 1 | 0,63 | бескон. | 1 | бескон. | 1 | 1 |
W_f | 0,08 | 1/(кв.корень(2)) | 0,63 | 1/(кв.корень(2)) | бескон. | 0,25 | 0,86 | 0,0625 | 0,80 | 0,10 | 0,80 | 1 |
W_h | 10(8/10) | 1/(кв.корень(2)) | 10(31/10) | 1/(кв.корень(2)) | 100 ---- 2 пи | 100 ---- 2 пи | 0,64 | бескон. | 1 | бескон. | 1 | 1 |
W_j | 0,4 | 1/(кв.корень2) | 100 | 1/(кв.корень(2)) | бескон. | бескон. | 1 | 3,75 | 0,91 | 5,32 | 0,91 | 1 |
W_k | 0,4 | 1/(кв.корень(2)) | 100 | 1/(кв.корень(2)) | 12,5 | 12,5 | 0,63 | 2,37 | 0,91 | 3,35 | 0,91 | 1 |
W_m | 10(-0,1) | 1/(кв.корень(2)) | 100 | 1/(кв.корень(2)) | 1 ------- 0,028х2 пи | 1 ------- 0,028х2 пи | 0,5 | бескон. | 1 | бескон. | 1 | 1 |
| Примечания1 В ИСО 2631-4, таблица А.1, значение параметра Q_1 дано с округлением до двух значащих цифр. В настоящей таблице приведено точное значение этого параметра.2 В ИСО 5349-1, таблица А.1, значения параметров f_1, f_2, f_3 и f_4 даны с округлением до пяти значащих цифр, а параметра Q1 - до двух значащих цифр. В настоящей таблице приведены точные значения этих параметров. | ||||||||||||
Передаточные функции фильтров, составляющих функцию частотной коррекции, определены применительно к сигналу ускорения через значения угловых частот 
(
, где 
- частоты, определенные в таблице 3, i=1,..., 6) и добротности 
и 
[см. формулы (8)-(12)]. Функция частотной коррекции представляет собой произведение передаточных функций трех фильтров: полосового, переходного и ступенчатого.
( , где - частоты, определенные в таблице 3, i=1,..., 6) и добротности и [см. формулы (8)-(12)]. Функция частотной коррекции представляет собой произведение передаточных функций трех фильтров: полосового, переходного и ступенчатого.
Передаточная функция полосового фильтра является произведением передаточных функций фильтров Баттерворта второго порядка нижних и верхних частот:
. (8)
. (9)
.
Передаточная функция переходного фильтра представляет собой постоянный коэффициент умножения для сигнала ускорения на низких частотах и постоянный коэффициент умножения для сигнала скорости на высоких частотах:
. (10)
, когда обе частоты 
и 
(или, соответственно, 
и 
) равны бесконечности.
Передаточная функция ступенчатого фильтра имеет участок в форме ступеньки, на котором значение передаточной функции растет со скоростью приблизительно 6 дБ на октаву и представляет собой постоянный коэффициент умножения для сигнала, пропорционального первой производной от ускорения:
. (11)
, когда обе частоты 
и 
(или, соответственно, 
и 
) равны бесконечности.
Каждая функция частотной коррекции представляет собой произведение передаточных функций полосового, переходного и ступенчатого фильтров:
. (12)
Данная формула определяет представление функции частотной коррекции в частотной области через изменение с мнимой угловой частотой 
ее модуля и фазы.
ее модуля и фазы.
Таблицы и рисунки приложения В показывают изменение модуля весовой функции в зависимости от частоты f в соответствии с формулами (8)-(12) и значениями параметров из таблицы 3.
Если средство измерений обеспечивает измерения с использованием одной или нескольких функций частотной коррекции, не рассматриваемых в настоящем стандарте, то эти функции вместе с допусками на их значения должны быть определены в технической документации. Если дополнительная функция частотной коррекции установлена каким-либо стандартом, то ее реализация средством измерений должна соответствовать требованиям этого стандарта.
Фильтры, определенные значениями таблицы 3 и формулами (8)-(12), могут быть реализованы сочетанием простых аналоговых фильтров. Пример реализации частотной характеристики цифровыми методами в частотной и временной областях преобразования сигнала приведен в приложении С.
Допуски на значения функции частотной коррекции приведены в таблицах 4 и 5. В таблице 5 указаны пределы, в которых должны находиться значения функции частотной коррекции, во всех диапазонах измерений. Эти допуски установлены с учетом максимально допустимой расширенной неопределенности измерений.
Функция частотной коррекции | Частота перехода, Гц | |||
f_t1 | f_t2 | f_t3 | f_t4 | |
W_b | 10(-3/10) | 10(1/10) | 10(18/10) | 10(22/10) |
W_c | 10(-3/10) | 10(1/10) | 10(18/10) | 10(22/10) |
W_d | 10(-3/10) | 10(1/10) | 10(18/10) | 10(22/10) |
W_e | 10(-3/10) | 10(1/10) | 10(18/10) | 10(22/10) |
W_f | 10(-13/10) | 10(-9/10) | 10(-3/10) | 10(1/10) |
W_j | 10(-3/10) | 10(1/10) | 10(18/10) | 10(22/10) |
W_h | 10(7,5/10) | 10(10/10) | 10(29/10) | 10(31,5/10) |
W_k | 10(-3/10) | 10(1/10) | 10(18/10) | 10(22/10) |
W_m | 10(-3/10) | 10(1/10) | 10(18/10) | 10(22/10) |
Диапазон частот f | Допуск на абсолютное значение функции частотной коррекции | Допуск на характеристическую фазовую девиацию* Дельта Фи_0 |
f | +26%, -100% | +- бескон. |
f_t1<=f<=f_t2 | +26%, -21% | +- 12° |
f_t2<=f<=f_t3 | +12%, -11% | +- 6° |
f_t3<=f<=f_t4 | +26%, -21% | +-12° |
f_t4 | +26%, -100% | +- бескон. |
| * Допуск на характеристическую фазовую девиацию применяют только к средствам измерений параметров, чувствительных к фазовым характеристикам средства измерений. | ||
При измерениях параметров вибрации, чувствительных к фазовым характеристикам (пиковое значение, максимальное кратковременное среднеквадратичное значение, доза вибрации), критичной является фазовая характеристика измерительной цепи, определенная формулами (8)-(12). При этом погрешность измерений, связанная с отклонениями фазовой характеристики, зависит не от абсолютных значений отклонений, а от того, как быстро изменяется погрешность фазовой характеристики с частотой. По этой причине для оценки точности задания фазовой характеристики используют параметр характеристической фазовой девиации 
, определяемый по формуле
, определяемый по формуле
, (13)
- среднегеометрическая частота n-й третьоктавной полосы частот;
- фазовая погрешность на частоте 
.
Во всем диапазоне измерений амплитуды показанное значение должно быть пропорционально вибрации, воспринимаемой датчиком. Это справедливо для любой частоты, во всех диапазонах измерений, для любой функции частотной коррекции. Требование линейности относится ко всей измерительной цепи, включая датчик вибрации, и ко всем измеряемым параметрам.
Во всех диапазонах средства измерений отклонения от линейности не должны превышать 6%. В опорном диапазоне и на опорной частоте линейный рабочий диапазон должен составлять по крайней мере 60 дБ.
Примечание - Для средства измерений локальной вибрации, включающей в себя импульсы большой мощности, требование к диапазону линейности может быть ужесточено.
В технической документации должен быть определен диапазон вибрации, в пределах которого отклонения от линейности не превышают 6% без индикации перегрузки (нечувствительности по входу), для стационарного синусоидального сигнала на любой частоте в пределах номинального диапазона частот.
В случае нескольких диапазонов измерений, переключаемых вручную, перекрытие между соседними диапазонами должно составлять не менее 40 дБ.
В технической документации должны быть указаны верхняя и нижняя границы линейного рабочего диапазона для каждого диапазона измерений.
В технической документации должны быть определены типичные среднеквадратичные значения корректированного ускорения, показываемые средством измерений в случае, когда датчик вибрации установлен на невибрирующем объекте. Эти показания в нормальных условиях окружающей среды должны соответствовать общему внутреннему шуму измерительной цепи, включающей в себя датчик вибрации и элементы измерительного блока.