Испытания системы крепления датчика вибрации

F.1 Измерения локальной вибрации

F.1.1 Введение

Система крепления, используемая при измерениях локальной вибрации, должна иметь малую массу и размеры и высокую жесткость, чтобы выходной сигнал датчика вибрации как можно более точно воспроизводил ускорение вибрирующей поверхности.

В настоящем приложении приведены основные методы испытаний систем крепления однокомпонентного и трехкомпонентного датчиков вибрации.

F.1.2 Требования

F.1.2.1 Метод испытаний

Во время испытаний акселерометр устанавливают так, как показано на рисунке F.1. Эталонный акселерометр должен удовлетворять всем требованиям настоящего стандарта. Испытанию подвергают систему крепления и акселерометр, которые предназначены для использования в составе средства измерений, проверяемого на соответствие требованиям настоящего стандарта.

Для испытаний используют жесткие рукоятки в форме цилиндра диаметром 25 мм и длиной 125 мм. Вибрация должна воздействовать на рукоятку в направлении, указанном на рисунке F.1. Рукоятка может в любой точке иметь опору (опоры) при условии, что она не будет оказывать влияния на систему крепления и мешать фиксации системы крепления, при необходимости, рукой во время испытаний. Все измерения проводят в направлении воздействия вибрации.

Если конструкция системы крепления предполагает ее фиксацию на месте кистью руки, то она должна быть испытана в таких же условиях при больших и меньших усилиях нажатия. Если в технической документации указаны дополнительные устройства фиксации, их следует применять в процессе испытаний.

Примечание - Желательно усилие нажатия измерять и контролировать в ходе испытаний. Изменение усилия нажатия в ходе испытаний может оказать влияние на передаточную характеристику системы крепления.

Рукоятку возбуждают однонаправленной вибрацией в форме белого шума как показано на рисунке F.1. Диапазон частот вибрации - не менее чем от 31,5 до 1250 Гц; среднеквадратичное значение корректированного по характеристике ускорения - . Допуск на форму спектра сигнала, измеренного в контрольной точке испытуемой рукоятки, - .

Выходные сигналы с эталонного и испытуемого акселерометров поступают на вход двухканального анализатора. Разрешение по частоте - не менее 8 Гц; диапазон анализа - не менее чем от 31,5 до 1250 Гц (дополнительная информация об измерениях в узкой полосе частот приведена в приложении С).

Измерения повторяют три раза в течение не менее 30 с каждое. Между измерениями систему крепления снимают и устанавливают заново.

В процессе измерений определяют передаточную функцию между сигналами эталонного и испытуемого акселерометров, которая не должна отличаться от единицы более чем на во всем диапазоне частот измерений. Кроме этого, измеряют функцию когерентности, значение которой на всех частотах от 31,5 до 1250 Гц должно быть выше 0,8.

При отсутствии двухканального анализатора следует провести одновременные измерения спектров сигналов с эталонного и испытуемого акселерометров. На всех частотах от 31,5 до 1250 Гц спектр испытуемого акселерометра не должен отличаться от спектра эталонного акселерометра более чем на 15%.

По возможности рекомендуется провести предварительные испытания испытуемого акселерометра, установив его жестко на рукоятке, например с помощью шпильки или клея, т.е. без использования системы крепления. Эти дополнительные испытания позволят получить некоторые базовые данные, с которыми впоследствии можно сравнить окончательные результаты испытаний.

F.1.2.2 Представление результатов

Техническая документация должна содержать следующие данные:

- тип и серийный номер эталонного датчика вибрации;

- разрешение по частоте частотного анализа;

- максимальное отклонение от эталонного спектра в контрольной точке (в процентах) и частота, на которой это отклонение имеет место для испытаний по каждому из направлений возбуждения вибрации x, y и z.

Дополнительно может быть представлена распечатка передаточной функции, полученной в результате испытаний.

F.2 Измерения общей вибрации

Один из методов крепления датчика вибрации для измерений общей вибрации на подушке или спинке сиденья транспортного средства установлен в [7].

Согласно этому методу акселерометр крепят в центре установочного диска диаметром . Толщина диска должна быть, по возможности, минимальна, а высота не превышать 12 мм. Этот полужесткий установочный диск (жесткость приблизительно 80-90 дурометрических единиц по шкале А) из формованной резины или пластика должен иметь в середине полость, куда устанавливают акселерометр. Акселерометр прикрепляют к тонкому металлическому диску толщиной и диаметром .

Техническая документация

G.1 Общая информация

Приводят следующую информацию:

- ссылку на настоящий стандарт;

- дату калибровки средства измерений с указанием метода сопоставления с метрологическими эталонами;

- описание всего средства измерений в той конфигурации, которая обеспечивает нормальный режим работы, включая, если это необходимо, расширительные кабели, систему крепления, механический фильтр и другие устройства;

- описание акселерометра (акселерометров), рекомендуемого (рекомендуемых) для использования в составе средства измерений;

- описание характеристик и способов работы каждого канала многоканального средства измерений;

- перечень дополнительных средств, которые могут потребоваться, чтобы средство измерений соответствовало установленным требованиям (например, механические фильтры, системы крепления или кабели, программные средства);

- перечень дополнительных средств, которые могут быть использованы в специальных задачах и при особых обстоятельствах (например, средства крепления или датчики для проведения измерений в условиях сильных ударов).

G.2 Особенности конструкции

Приводят следующую информацию:

- описание величин, которые могут быть измерены с помощью средства измерений (среднеквадратичное значение корректированного ускорения, текущее среднеквадратичное значение корректированного ускорения, доза вибрации и др.) по отдельности или в совокупности;

- описание применяемых функций частотной коррекции и соответствующих полосовых фильтров;

- описание метода или методов, используемых для объединения данных, включая указание используемых функций частотной коррекции и соответствующих коэффициентов для разных направлений (в случае проведения измерений по нескольким направлениям);

- сведения о дополнительно реализованных в средстве измерений функциях частотной коррекции и передаточных характеристиках соответствующих фильтров, требования к которым не установлены настоящим стандартом, с указанием их назначения, а также о допусках на эти величины;

- описание используемых при интегрировании сигнала временных окон;

- описание диапазонов измерений и способа контроля используемого диапазона измерений;

- описание всех показывающих устройств, в том числе описание режима работы цифровых дисплеев и способа идентификации измеренной величины. При наличии нескольких показывающих устройств должно быть указано, какие из них работают в соответствии с требованиями настоящего стандарта, а какие предназначены для других целей.

Примечание - Устройства выхода по постоянному или переменному току, а также цифровые выходы не следует рассматривать как показывающие устройства;