(Действующий) Межгосударственный стандарт ГОСТ ИСО 8041-2006 "Вибрация. Воздействие...

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
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)
Примечание - , когда обе частоты и (или, соответственно, и ) равны бесконечности.

5.6.5 Функция частотной коррекции

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.
Примечания
1 В некоторых публикациях вместо буквы s используют букву р.
2 Величину s можно интерпретировать также как независимую переменную в преобразовании Лапласа.
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.

5.6.6 Допуски

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.
Таблица 4 - Частоты перехода для определения допусков функций частотной коррекции
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)
Таблица 5 - Допуски на значения функции частотной коррекции
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
, (13)
где - среднегеометрическая частота n-й третьоктавной полосы частот;
- фазовая погрешность на частоте .

5.7 Линейность по амплитуде

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.

5.8 Собственный шум измерительной цепи

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.

5.9 Показания при измерении параметров сигнальной посылки

Требования к измерениям переходных процессов определены для входного сигнала в виде прямоугольных импульсов с заполнением пилообразным сигналом на опорной частоте.
Тестовый сигнал в форме последовательности импульсов с заполнением пилообразным сигналом показан на рисунке 2. Характеристики тестового сигнала показаны в таблице 6. В таблицах 7-9 представлены относительные показания средства измерений в ответ на тестовый сигнал с амплитудой . Эти значения следует умножать на реальное значение амплитуды тестового сигнала.
Примечания
1 Значения измеряемых параметров получены численным моделированием.
2 Пилообразная форма сигнала выбрана для задания точного соотношения между фазами частотных составляющих в разложении тестового сигнала. Это позволяет в процессе испытаний с использованием тестового сигнала данного вида контролировать фазовую характеристику функции частотной коррекции.
Таблица 6 - Параметры тестового сигнала в форме последовательности импульсов с заполнением пилообразным сигналом (сигнальной посылки)
Применение
Функция частотной коррекции
Частота, рад/с (ГЦ)
Начальный интервал, с
Число периодов заполнения в одном импульсе
Период повторения импульсов, с
Общая длительность сигнала, с
Локальная вибрация
W_h
500 (79,58)
0,2
1, 2, 4, 8 и 16
2
12
Общая вибрация
W_b, W_c, W_d, W_e, W_j, W_k, W_m
100 (15,915)
1
10
60
Общая низкочастотная вибрация
W_f
2,5 (0,3979)
40
400
2400
Таблица 7 - Требования к показаниям средства измерений, настроенного на измерения локальной вибрации
Включенные фильтры
Число периодов заполнения в одном импульсе
С.к.з.
Допуск, %
Полосовой фильтр
1
0,0448
10
2
0,0633
10
4
0,0895
10
8
0,127
10
16
0,179
10
Непрерывный сигнал
0,565
10
W_h
1
0,0103
10
2
0,0133
10
4
0,0168
10
8
0,0224
10
16
0,0309
10
Непрерывный сигнал
0,0946
10
Таблица 8 - Требования к показаниям средства измерений, настроенного на измерения общей вибрации
Включенные фильтры
Число периодов заполнения в одном импульсе
С.к.з.
Допуск, %
VDV
Допуск, %
MTVV, линейное усреднение
Допуск, %
MTVV, экспоненциальное усреднение
Допуск, %
Полосовой фильтр
1
0,0433
10
0,498
12
0,137
10
0,135
10
2
0,0612
10
0,593
12
0,193
10
0,188
10
4
0,0865
10
0,705
12
0,274
10
0,258
10
8
0,122
10
0,838
12
0,387
10
0,344
10
16
0,173
10
0,996
12
0,547
10
0,437
10
Непрерывный сигнал
0,546
10
1,17
12
0,547
10
0,549
10
W_b
1
0,0314
10
0,342
12
0,0991
10
0,0968
10
2
0,0435
10
0,403
12
0,137
10
0,132
10
4
0,0614
10
0,482
12
0,194
10
0,182
10
8
0,0867
10
0,575
12
0,274
10
0,243
10
16
0,123
10
0,685
12
0,387
10
0,309
10
Непрерывный сигнал
0,387
10
1,22
12
0,388
10
0,388
10
W_c
1
0,0222
10
0,244
12
0,0703
10
0,0684
10
2
0,0292
10
0,275
12
0,0923
10
0,0885
10
4
0,0397
10
0,318
12
0,126
10
0,117
10
8
0,0550
10
0,374
12
0,174
10
0,153
10
16
0,0770
10
0,445
12
0,243
10
0,192
10
Непрерывный сигнал
0,240
10
0,788
12
0,243
10
0,242
10
W_d
1
0,00669
10
0,0779
12
0,0212
10
0,0197
10
2
0,00906
10
0,0852
12
0,0286
10
0,0264
10
4
0,0116
10
0,0923
12
0,0366
10
0,0330
10
8
0,0148
10
0,101
12
0,0469
10
0,0400
10
16
0,0197
10
0,115
12
0,0611
10
0,0481
10
Непрерывный сигнал
0,0590
10
0,197
12
0,0611
10
0,0594
10
W_e
1
0,00342
10
0,0409
12
0,0108
10
0,00992
10
2
0,00478
10
0,0452
12
0,0151
10
0,0135
10
4
0,00637
10
0,0493
12
0,0201
10
0,0176
10
8
0,00816
10
0,0535
12
0,0255
10
0,0214
10
16
0,0102
10
0,0592
12
0,0311
10
0,0244
10
Непрерывный сигнал
0,0295
10
0,0987
12
0,0311
10
0,0297
10
W_j
1
0,0435
10
0,517
12
0,138
10
0,135
10
2
0,0616
10
0,609
12
0,195
10
0,189
10
4
0,0874
10
0,723
12
0,277
10
0,261
10
8
0,124
10
0,859
12
0,392
10
0,349
10
16
0,175
10
1,02
12
0,554
10
0,443
10
Непрерывный сигнал
0,554
10
1,81
12
0,555
10
0,557
10
W_k
1
0,0299
10
0,323
12
0,0944
10
0,0922
10
2
0,0411
10
0,380
12
0,130
10
0,125
10
4
0,0577
10
0,455
12
0,182
10
0,171
10
8
0,0814
10
0,543
12
0,257
10
0,228
10
16
0,115
10
0,648
12
0,363
10
0,289
10
Непрерывный сигнал
0,362
10
1,15
12
0,364
10
0,363
10
W_m
1
0,0149
10
0,165
12
0,0472
10
0,0456
10
2
0,0197
10
0,185
12
0,0263
10
0,0594
10
4
0,0264
10
0,211
12
0,0836
10
0,0775
10
8
0,0363
10
0,247
12
0,0115
10
0,101
10
16
0,0507
10
0,294
12
0,160
10
0,126
10
Непрерывный сигнал
0,158
10
0,520
12
0,160
10
0,159
10
Таблица 9 - Требования к показаниям средства измерений, настроенного на измерения общей низкочастотной вибрации
Включенные фильтры
Число периодов заполнения в одном импульсе
С.к.з.
Допуск, %
MSDV
Допуск, %
Полосовой фильтр
1
0,0341
10
1,671
10
2
0,0487
10
2,386
10
4
0,0690
10
3,380
10
8
0,0982
10
4,811
10
16
0,139
10
6,810
10
Непрерывный сигнал
0,439
10
21,51
10
W_f
1
0,0197
10
0,9651
10
2
0,0236
10
1,156
10
4
0,0304
10
1,489
10
8
0,0416
10
2,038
10
16
0,0571
10
2,797
10
Непрерывный сигнал
0,176
10
8,662
10

5.10 Индикация перегрузки по входу

Средства измерений должны предусматривать возможность обнаружения перегрузки вдоль всей измерительной цепи, включая датчик вибрации. Индикатор перегрузки должен быть на каждом показывающем устройстве средства измерений. Специальные меры должны быть предусмотрены для предотвращения перегрузки датчика вибрации (например, выбором датчика в соответствии с целями измерений, наличием встроенного в датчик детектора перегрузки, использованием механического фильтра).
Индикация перегрузки должна появляться сразу по превышении параметрами сигнала установленных границ до того, как будут превышены пределы допусков на линейность стационарного сигнала и на результаты измерений для сигнальной посылки. Данное требование должно выполняться во всем номинальном диапазоне частот.