Вибрационная калибровка датчиков вибрации сравнением с эталонным преобразователем
по ГОСТ ИСО 16063-21
Калибровка вибропреобразователей является неотъемлемой частью метрологического контроля в сфере единства измерений, в процессе которой устанавливают соотношение показаний между эталонным датчиком и калибруемым и рассчитывают значение неопределенности при калибровке.
Международными стандартами зарегламентировано достаточно большое количество методов калибровки датчиков вибрации и удара, но сегодня рассмотрим один из них, а именно ГОСТ ИСО 16063-21 «Вибрационная калибровка сравнением с эталонным преобразователем».
Сама процедура калибровки довольно долгая и трудозатратная, в связи с чем испытательным лабораториям необходимо подбирать такое оснащение, которое позволит ускорить процесс без потери точности измерений.
Система калибровки вибропреобразователей ZETLAB представляет собой простую в использовании систему, которая позволяет производить калибровку вибродатчиков в широком диапазоне частот в ускоренном режиме.
Состав системы
Система калибровки вибропреобразователей ZETLAB — это аппаратно-программный комплекс, который включает в себя:
- эталонный вибропреобразователь — подбирается по согласованию с заказчиком, в зависимости от требуемых характеристик;
- вибростенд — подбирается по согласованию с заказчиком, в зависимости от требуемых характеристик;
- контроллер ZET 034 — анализатор спектра виброакустических сигналов с функцией генератора (также могут использоваться модели ZET 032 и ZET 038);
- усилитель заряда ZET 440 — согласующее устройство для усиления и преобразования выходных сигналов пьезоэлектрических первичных преобразователей с зарядовым выходом и преобразователей со встроенной электроникой типа ICP в напряжение;
- специализированное программное обеспечение для автоматизации процесса определения характеристик, основанное на взаимном спектральном анализе.
Принцип работы
Эталонный и калибруемый преобразователи устанавливают способом «спина к спине» или соосно на столе вибростенда, однако, на частотах выше 5 кГц калибровку следует проводить исключительно способом установки «спина к спине». При помощи анализатора виброакустических сигналов ZET 034 формируют сигнал для работы вибростенда и измеряют отношение выходных сигналов эталонного и калибруемого датчиков.
Согласно ГОСТ ИСО 16063-21, для калибровки может использоваться генератор случайных колебаний совместно с частотными анализаторами — эти функции включают в себя контроллеры ZET 034. Данный метод является предпочтительным, поскольку сокращает время проведения калибровки, за счет охвата всего диапазона частот. Автоматизированное программное обеспечение на базе методов взаимного спектрального анализа. Результат определяется по переходной характеристике Hc — оценка частотного отклика между двумя выходными сигналами системы.
Результаты измерений формируются в протокол калибровки в автоматизированном режиме, все что необходимо будет внести оператору — это условия окружающей среды, сведения о креплении вибропреобразователей и настройки усилителя (в случае его использования).
Выводы
Предложенная система позволит сократить время проведения операций калибровки, тем самым увеличивая производительность лаборатории, при этом не прибегая к глобальным модернизациям. Полное соответствие международным стандартам выведет наши метрологические службы на общемировой уровень, что позволит адекватно сравнивать результаты, полученные в разных лабораториях и делиться наработанным опытом.
Все эти действия нацелены на приведение метрологических служб к единству измерений, что в свою очередь является основной целью метрологии.
Литература
1. ГОСТ ИСО 16063-21-2013 Вибрация. Методы калибровки датчиков вибрации и удара. Часть 21. Вибрационная калибровка сравнением с эталонным преобразователем.
2. Приказ №2772 от 27.12.2018 г. «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений виброперемещения, виброскорости, виброускорения и углового ускорения»
3. Anders Brandt «Noise and Vibration Analysis: Signal Analysis and Experimental Procedures», 2011, ISBN 978-0-470-74644-8.
4. ГОСТ Р 8.714-2010 Фильтры электронные октавные и на доли октавы. Общие технические требования и методы испытаний.