Описанные в настоящем пункте методы оценки функции частотной коррекции и частотных характеристик фильтров предполагают отсутствие у средства измерений электрического выхода. При наличии электрического выхода и возможности его использования при испытании сначала проверяют соответствие между показаниями измеренного и показанного параметра корректированного ускорения и напряжениями на электрическом выходе. Данные, полученные в ходе испытаний по проверке частотных характеристик, не следует пытаться интерпретировать в целях оценки нелинейности.

Выбирают по одной функции частотной коррекции для каждого возможного применения средства измерений (оценка локальной, общей или общей низкочастотной вибрации), для которых испытания проводят с использованием как электрического, так и механического тестовых сигналов. Для остальных функций частотной коррекции испытания проводят с использованием только одного тестового сигнала - электрического или механического.

По возможности испытания проводят в опорном диапазоне измерений. При наличии сомнений в том, что требования к частотным характеристикам одинаково соблюдены для разных диапазонов измерений, проводят дополнительные испытания в других диапазонах. Все измерения выполняют в той области измерительного диапазона, где отклонения от линейности находятся в пределах допуска по 5.7.

Испытания частотных характеристик проводят с шагом приращения частоты не более чем в одну октаву в диапазонах частот, указанных в таблице 15.

Примечание - Методы испытаний фазочастотной характеристики функции частотной коррекции приведены в приложении Н.

13.10.2 Испытания с использованием механического тестового сигнала

Для оценки погрешности реализации частотной характеристики средства измерений проводят измерения ускорения (без частотной коррекции) с помощью эталонного акселерометра. Погрешность частотной характеристики определяют как разность между показанием средства измерений и произведением полученного с помощью эталонного акселерометра среднеквадратичного значения ускорения на значение функции частотной коррекции для данной частоты тестового сигнала. Акселерометр, входящий в состав испытуемого средства измерений, и эталонный акселерометр устанавливают так, как предписано ИСО 16063-21.

На опорной частоте регулируют амплитуду вибрации таким образом, чтобы измеренное средством измерений значение ускорения (после прохождения полосового фильтра) на 20 дБ превышало нижнюю границу заданного диапазона линейности. Заданную таким образом амплитуду тестового сигнала используют как базовое значение входного сигнала в последующих испытаниях.

Для каждой тестовой частоты с помощью эталонного акселерометра регулируют амплитуду тестового сигнала таким образом, чтобы она была равна . Для каждой тестовой частоты, определенной в соответствии с таблицей 15, регистрируют воспроизводимый входной сигнал и соответствующее показание средства измерений .

Относительную погрешность реализации частотной характеристики на частоте f определяют по формуле (16).

При определении амплитуды воспроизведенной на разных тестовых частотах вибрации учитывают частотную характеристику эталонного акселерометра.

Если входное ускорение , невозможно поддерживать постоянным во всем диапазоне частот, в измеренное средством измерений значение нужно внести соответствующую поправку, определяемую разностью результатов измерений, выполненных с помощью эталонного акселерометра, на тестовой и опорной частотах. Кроме того, при использовании на разных тестовых частотах разных амплитуд ускорения в измеренный сигнал следует внести соответствующую поправку на нелинейность.

В приложении F приведена информация об испытании системы крепления акселерометра.

13.10.3 Испытания с использованием электрического тестового сигнала

Синусоидальный электрический сигнал подают на электрический вход измерительного блока.

На опорной частоте регулируют амплитуду тестового сигнала таким образом, чтобы измеренное средством измерений значение (после прохождения сигналом полосового фильтра) на 20 дБ превышало нижнюю границу заданного диапазона линейности. Заданную таким образом амплитуду тестового сигнала используют как базовое значение в последующих испытаниях.

Для каждой тестовой частоты среднеквадратичное значение тестового сигнала регулируют таким образом, чтобы после прохождения сигналом соответствующего фильтра частотной коррекции на показывающем устройстве средства измерений появилось заданное базовое значение . Для каждой тестовой частоты, определенной в соответствии с таблицей 15, регистрируют значение амплитуды входного сигнала и соответствующее показание средства измерений .

Относительную погрешность частотной характеристики электрической цепи на частоте f определяют по формуле (19).

На любой тестовой частоте сумма среднеквадратичных значений входного сигнала и собственного шума должна по крайней мере в 10 раз превышать среднеквадратичное значение фонового шума.

Если невозможно поддерживать одно и то же показание во всем диапазоне частот, в измеренное средством измерений значение нужно внести соответствующую поправку, определяемую разностью входного электрического сигнала на тестовой и опорной частотах. Кроме того, при использовании на разных тестовых частотах разных амплитуд тестового сигнала в измеренный сигнал следует внести соответствующую поправку на нелинейность.

Максимальная расширенная неопределенность измерений для всех тестовых частот - 3%.

13.10.4 Проверка соответствия требованиям для других функций частотной коррекции

Для тех функций частотной коррекции, где в процессе испытаний был использован механический тестовый сигнал, относительную погрешность частотной характеристики определяют непосредственно по результатам испытаний как [см. формулу (16)], Если во время испытаний был использован только электрический тестовый сигнал, тогда для получения общей относительной погрешности частотной характеристики необходимо принимать во внимание относительную погрешность частотной характеристики датчика вибрации . Значения этой величины определяют, вычитая из для тех испытаний, где были использованы как электрический, так и механический тестовые сигналы.

Пример - Средство измерений позволяет проводить измерения с использованием двух функций частотной коррекции: и . Для испытания проводят с использованием электрического и механического тестовых сигналов, относительную погрешность частотной характеристики датчика вибрации определяют как разность между погрешностями, полученными с использованием механического и электрического тестовых сигналов. Эту погрешность добавляют к погрешности, полученной при использовании электрического тестового сигнала для частотной характеристики , чтобы получить общую относительную погрешность для данной частотной характеристики средства измерений.

Для всех реализуемых средством измерений функций частотной коррекции погрешность частотной характеристики должна быть в пределах допуска по 5.6. Максимальная расширенная неопределенность для всех тестовых частот - 5%.

Если средство измерений позволяет проводить измерение с использованием дополнительных функций частотной коррекции, погрешность их реализации определяют с учетом их назначения и допусков, установленных технической документацией.

13.11 Собственный шум измерительной цепи

Собственный шум измерительной цепи определяют по усреднению результатов десяти измерений вибрации с использованием датчика, установленного на невибрирующем объекте. В процессе испытаний проводят измерения как среднеквадратичного значения корректированного ускорения, так и текущего среднеквадратичного значения корректированного ускорения. При измерении среднеквадратичного значения ускорения период интегрирования выбирают равным 1 мин в режиме измерения локальной вибрации, 5 мин - в режиме измерения общей вибрации и 30 мин - в режиме измерения общей низкочастотной вибрации.

13.12 Показания в ответ на сигнальную посылку*(4)

Средство измерений устанавливают в режим измерения сигнала после полосовой фильтрации в опорном диапазоне измерений, подают на вход стационарный синусоидальный электрический сигнал на частоте, определенной в таблице 6, после чего амплитуду сигнала регулируют таким образом, чтобы показание средства измерений соответствовало 50% верхней границы линейного рабочего диапазона. Затем для всех применяемых временных окон и функций частотной коррекции используют последовательности импульсов, определенные в таблице 6.

Область спада для пилообразоного импульса не должна превышать , где - верхняя граница диапазона полосовой фильтрации для данной функции частотной коррекции, определенная в таблице 3.

Чтобы исключить влияние на результат испытаний высокочастотных переходных процессов, которые имеют место при отключении тестового сигнала, между генератором сигнала и испытуемым средством измерений можно установить однополюсный низкочастотный фильтр. Частота среза фильтра должна быть достаточно высока, чтобы исключить его влияние на результаты испытаний, например .

Измерения с использованием тестового сигнала повторяют, последовательно уменьшая амплитуду входного сигнала в 10 раз до тех пор, пока измеренное и показанное значение не будет по крайней мере в три раза превышать верхнюю границу линейного рабочего диапазона.

Далее измерения повторяют для импульса с одним циклом заполнения, повышая его амплитуду до тех пор, пока не появится индикация перегрузки.

Показания средства измерений в ответ на последовательность прямоугольных импульсов с заполнением, приведенные к единичной амплитуде тестового сигнала, должны быть в пределах допуска, как установлено в таблицах 7-9. Максимальная расширенная неопределенность измерений - 3%.

13.13 Индикация перегрузки

Испытания на индикацию перегрузки проводят, подавая на вход положительные и отрицательные полусинусоиды на опорной частоте. Средство измерений настраивают на измерения с использованием полосового фильтра в опорном диапазоне частот и, подавая на вход сигнал в форме положительной полусинусоиды, повышают его амплитуду до тех пор, пока не появится сигнал перегрузки. Далее ту же процедуру повторяют для отрицательной полусинусоиды. В обоих случаях регистрируют амплитуду сигнала, при которой наступает состояние перегрузки. Разность между этими двумя амплитудами не должна превышать пределов допуска, установленных в 5.10. Максимальная расширенная неопределенность измерений - 2%.

Примечание - Испытания на индикацию перегрузки могут быть проведены также на других частотах по выбору испытательной лаборатории.

Индикация перегрузки должна появляться каждый раз, как только амплитуда входного сигнала превышает значение, при котором данная индикация наблюдается впервые, вплоть до максимальной амплитуды входного сигнала, определенной в технической документации.

При измерениях параметров, основанных на текущем среднеквадратичном значении корректированного ускорения, или пиковых значений индикатор перегрузки должен блокироваться сразу по достижении состояния перегрузки, как указано в 5.10. Если средство измерений используют для измерений вибрации с экспоненциальным усреднением по времени вибрации, индикатор перегрузки должен работать так, как указано в 5.10.

13.14 Сброс показаний

Следует подтвердить, что устройство сброса показаний позволяет обнулить показания данного показывающего устройства и при этом не появляются неверные показания на других показывающих устройствах.

13.15 Измерение полной вибрации

В процессе данного испытания проверяют, удовлетворяет ли процедура суммирования результатов измерения вибрации по нескольким направлениям требованиям соответствующих стандартов, определяющих правила измерения полной вибрации.

Средство измерений настраивают на проведение измерений в опорном диапазоне. Электрический сигнал, соответствующий опорному сигналу вибрации, по очереди подают на вход каждого канала, соответствующего своей измерительной оси. Полученный для данной оси результат измерений фиксируют и используют для расчета полной вибрации согласно соответствующему стандарту: ИСО 5349-1, ИСО 2631-1, ИСО 2631-2 и ИСО 2631-4. Далее тот же опорный сигнал одновременно подают на все три измерительных канала. Измеренное и показанное значение полного ускорения должно соответствовать расчетному в пределах %.

После этого сигнал на входе одного из каналов инвертируют (изменяют фазу на 180°) и снова измеряют полную вибрацию. Полученный результат не должен отличаться от предыдущего более чем на 2%.

При измерениях общей вибрации частотные коррекции, используемые для измерений вибрации в направлениях х, у и z, а также коэффициенты к, применяемые для измерений по каждой из осей, зависят от назначения измерений - будут ли они использованы для оценки влияния вибрации на состояние здоровья, комфорт или для проверки чувствительности к вибрации. Для получения расчетных значений полной вибрации следует использовать ИСО 2631-1.

13.16 Протокол испытаний

В протоколе испытаний должны быть подробно отражены следующие сведения: конфигурации средства измерений, его положение в пространстве во время испытаний, условия испытаний, результаты испытаний, включая расширенную неопределенность измерений для данной испытательной лаборатории. В протокол испытаний должен быть включен вывод, удовлетворяет или не удовлетворяет испытуемое средство измерений требованиям настоящего стандарта.

14 Проверка работоспособности на месте