Методика поверки «Вибропреобразователи 4527, 4528, 4529» (340-0517-19 МП)

УТВЕРЖДАЮ

Первый заместитель генерального директора-заместители по научной

Вибропреобразователи 4527, 4528, 4529

Методика поверки

340-0517-19 МП

2019 г.

• 1.1 Настоящая методика распространяется на вибропреобразователи 4527, 4528, 4529 (далее - вибропреобразователи), изготавливаемые компанией «Bruel & Kjsr Sound & Vibration Measurement A/S», Дания, и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверок.

• 1.2 Интервал между поверками 1 год.

• 2.1 При поверке выполнять операции, представленные в таблице 1.

Таблица 1

• 2.2 В случае получения отрицательных результатов по любому пункту таблицы 1 вибропреобразователи бракуются и направляется в ремонт.

• 2.3 Не допускается проведение поверки отдельных измерительных каналов и (или) отдельных автономных блоков из состава средств измерений для меньшего числа измеряемых величин или на меньшем числе поддиапазонов измерений.

3.1 При проведении поверки использовать средства измерений и вспомогательные средства поверки, представленные в таблице 2.

Таблица 2

Продолжение таблицы 2

• 3.2  Допускается использование других аналогичных средств измерений, обеспечивающих определение метрологических характеристик с требуемой точностью.

• 3.3 Все средства измерений должны быть утверждённого типа, исправны и иметь действующие свидетельства о поверке.

• 4.1  К проведению поверки вибропреобразователей допускается инженернотехнический персонал со среднетехническим или высшим техническим образованием, имеющий опыт работы с электротехническими установками, ознакомленный с эксплуатационной документацией (ЭД) и документацией по поверке и квалифицированный в качестве поверителей.

• 5.1 При проведении поверки необходимо соблюдать требования раздела «Указание мер безопасности» ЭД вибропреобразователей и средств поверки.

• 6.1 Поверку проводить в следующих условиях:

• - температура окружающего воздуха от 18 до 25 °С;

• - относительная влажность воздуха от 45 до 80 %;

• - напряжение питания промышленной сети от 215,6 до 224,4 В;

• - частота переменного напряжения промышленной сети от 49,5 до 50,5 Гц;

• - уровень звукового давления не более 65 дБ.

При поверке должны соблюдаться указания, приведенные в ЭД вибропреобразователей.

• 7.1 При подготовке к поверке выполнить следующие операции:

• - изучить ЭД на поверяемые вибропреобразователи и используемые средства поверки;

• - проверить комплектность поверяемых вибропреобразователей;

• - проверить комплектность рекомендованных (или аналогичных им) средств поверки, заземлить (если это необходимо) необходимые средства измерений и включить питание заблаговременно перед очередной операцией поверки (в соответствии со временем установления рабочего режима, указанным в ЭД). ¹

- соответствие комплектности и маркировки требованиям, установленным в паспорте на вибропреобразователи;

- контактирующая поверхность вибропреобразователей должна быть очищена от загрязнения и не иметь выступающих заусенцев;

- резьбовые части вибропреобразователей и электрических разъемов не должны иметь видимых повреждений.

• 8.1.2 Результаты осмотра считать положительными, если выполняются требования

п. 8.1.1.

• 8.2 Опробование

• 8.2.1 При опробовании:

- проверить функционирование вибропреобразователей.

При опробовании оценка метрологических характеристик не производится.

• 8.2.2 Установить вибропреобразователи на вибростол виброустановки таким образом, чтобы направление главной оси чувствительности вибропреобразователей совпадало с направлением колебаний вибростола. Подключить вибропреобразователи ко входу усилителя, а выход усилителя - ко входу мультиметра. Включить и прогреть приборы с соответствии с эксплуатационной документацией на них. С помощью мультиметра фиксировать уровень помех на выходе вибропреобразователей.

На вибростоле на частоте 160 Гц плавно увеличивать ускорение до тех пор, пока сигнал на выходе вибропреобразователей не превысит уровень помех на 20 дБ (10 раз).

• 8.2.3 Результаты опробования считать положительными, если уровень выходного сигнала превышает уровень помех не менее чем на 20 дБ (10 раз).

8.3. Определение метрологических характеристик

• 8.3.1 Определение действительного значения коэффициента преобразования и отклонения коэффициента преобразования от номинального значения

• 8.3.1.1   Для определения действительного коэффициента преобразования вибропреобразователи установить на вибростол виброустановки таким образом, чтобы направление главной оси чувствительности вибропреобразователей совпадало с направлением колебаний вибростола. Выход пьезоэлектрических вибропреобразователей подключить ко входу усилителя, выход последнего - ко входу мультиметра.

• 8.3.1.2 На вибростоле задать виброускорение с амплитудой 20 м/с² на базовой частоте 160 Гц.

Считать показания мультиметра . При определении коэффициента преобразования при использовании виброустановки с неавтоматизированной обработкой информации проводить не менее     (трех) измерений, автоматизированной установки - не менее

(двенадцати), среднее арифметическое значение результатов измерений использовать в дальнейших расчетах.

• 8.3.1.3  Определить среднее арифметическое значение напряжения U _ср, мВ, измеренного мультиметром, по формуле (1):

  

(1)

• 8.3.1.4 Действительное значение коэффициента преобразования вычислить по формуле

  

где _у - коэффициент передачи усилителя, мВ/пКл.

• 8.3.1.6 Отклонение коэффициента преобразования от номинального значения вычислить по формуле (4):

3 ₌ K^jin . _{± 0 0 o/o} ,                                    (4)

Kn

где K_n - номинальное значение коэффициента преобразования.

• 8.3.1.7 Результаты испытаний считать положительными, если значения отклонения коэффициента преобразования от номинального значения находятся в пределах, указанных в таблице 3.

Таблица 3

• 8.3.2 Определение относительного коэффициента поперечного преобразования

• 8.3.2.1 Вибропреобразователи установить на поворотном устройстве, закрепленном на на вибростоле виброустановки, чтобы главная ось их чувствительности была перпендикулярна к направлению колебаний; соединить выход вибропреобразователей со входом усилителя, выход последнего - с мультиметром. Поворотное устройство должно обеспечивать поворот вибропреобразователей вокруг оси чувствительности на 360,0° с интервалом не более 30,0°.

• 8.3.2.2 Вибростолу задать виброускорение 20 м/с² на частоте 160 Гц. Считать показания мультиметра U ■ для каждого    положения вибропреобразователей, соответствующего повороту вокруг оси чувствительности на 0°, 30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 180°, 210°, 240°, 270°, 300°, 330°. Повторить процедуру еще раз и считать показания мультиметра U Вычислить среднее арифметическое значение показаний мультиметра U^, по формуле (5):

  (5)

с,                                .

• 8.3.2.3 Относительный коэффициент поперечного преобразования Koni для каждого положения вибропреобразователей вычислить по формуле (6):

^Koni=K^ ⁰⁰ % ■                    (6)

где Кд    - действительное значение коэффициента преобразования

вибропреобразователей, определенное по формуле (3) при том же значении базовой частоты, что и при определении относительного коэффициента поперечного преобразования, пКл/(м^с^-2). Если Кд определяют по формуле (2), то относительный коэффициент поперечного преобразования, %, для каждого положения вибропреобразователей вычисляют по формуле (7):

В качестве относительного коэффициента поперечного преобразования принять максимальное значение, %, вычисленное по формуле (6) или (7):

ОП     ОП     ^{.                                   (8)}

• 8.3.2.4 Результаты испытаний считать положительными, если полученные значения относительного коэффициента поперечного преобразования не превышают 5 %.

8.3.3 Определение неравномерности частотной характеристики

• 8.3.3.1 Неравномерность частотной характеристики (ЧХ) определять на частотах третьоктавного ряда рабочего диапазона частот. Значения частот выбирать из ряда 0,1; 0,125; 0,16; 0,2; 0,25; 0,315; 0,4; 0,5; 0,63; 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500; 3150; 4000; 5000; 6300; 8000; 10000; 12500; 16000; 20000 Гц. Частотный ряд должен включать нижнюю и верхнюю граничные частоты рабочего диапазона и состоять не менее чем из 10 значений.

• 8.3.3.2 Установить вибропреобразователи на вибростол виброустановки таким образом, чтобы направление главной оси чувствительности вибропреобразователей совпадало с направлением колебаний вибростола. Выход вибропреобразователей подключить ко входу усилителя, выход последнего - ко входу мультиметра.

• 8.3.3.3 По методу, приведенному в п. 8.3.1, определить действительное значение коэффициента преобразования на базовой частоте.

• 8.3.3.4 На вибростоле задать виброускорение с амплитудой не менее 10 м/с². Считать показания мультиметра .

• 8.3.3.5  Для каждого значения частоты вычислить значение коэффициента преобразования по формулам (1) - (3) в зависимости от типа вибропреобразователей. Используя полученные значения коэффициентов преобразования _д , вычислить их отклонения от действительного значения коэффициента преобразования _д, определенного на базовой частоте 160 Гц, по формуле (9):

  Yi =

  Кд i ~ Кд

  Кд

  (9)

• 8.3.3.6 За неравномерность ЧХ вибропреобразователей принять максимальное абсолютное значение, %, вычисленное по формуле (10):

(10)

• 8.3.3.7 Результаты испытаний считать положительными, если полученные значения неравномерности ЧХ находятся в пределах ±10,0 %.

8.3.4 Определение нелинейности амплитудной характеристики

Определение нелинейности амплитудной характеристики проводить в два этапа.

8.3.4.1 Нелинейность амплитудной характеристики при измерениях в       диапазоне

ускорений от 0,1 до 392 м/с² определять с помощью виброустановки. Установить вибропреобразователи на вибростол таким образом, чтобы направление главной оси чувствительности вибропреобразователей совпадало с направлением колебаний вибростола. Выход вибропреобразователей подключать ко входу усилителя, выход усилителя - ко входу мультиметра.

8.3.4.2 На базовой частоте 160 Гц последовательно задавать значения виброускорения (не менее 5 точек диапазона измерения виброускорения), включая верхний (392 м/с²) и нижний (0,1 м/с²) пределы.

• 8.3.4.3 Считать показания мультиметра и определить значения коэффициента преобразования _д для каждого значения виброускорения по формулам (1)-(3) в зависимости от типа вибропреобразователей.

• 8.3.4.4 Определить среднее арифметическое значение коэффициента преобразования К_ср по формуле (11):

_{к        х}К_д i

С     п   ’

где - число значений задаваемых ускорений при определении нелинейности амплитудной характеристики.

• 8.3.4.5 Вычислить для каждого значения ускорения относительное отклонение ^П коэффициента преобразования Кд j от среднего арифметического значения К_ср, % по формуле (12):

₅вп = I ^Кдi- ^Кср1. _{1 0 0 0}/.                                        (12)

ср

• 8.3.4.6        За        нелинейность        амплитудной        характеристики

вибропреобразователей принять максимальное значение, %, вычисленное по формуле (13):

.                                            (13)

• 8.3.4.7 Нелинейность амплитудной характеристики при измерениях ускорения свыше 392 м/с² определять с помощью ударной установки. С помощью специальных элементов крепления закреплять вибропреобразователи на верхней монтажной поверхности эталонного преобразователя ударной установки так, чтобы ось чувствительности вибропреобразователей совпадала с направлением импульса ударного ускорения.

• 8.3.4.8 Воспроизвести ударный импульс длительностью от 0,5 до 2,0 мс на частоте

160 Гц на опорной амплитуде 20 м/с² и зафиксировать показания с мультиметра. Определить коэффициент преобразования по формуле (14):

>.>-           J7     ^ВЫХ

^КуДар    ^К эт т j ,

эт

где К_эт - коэффициент преобразования по удару эталонного вибропреобразователя, и_эт- выходной сигнал эталонного преобразователя, и_еых - выходной сигнал вибропреобразователей.

Затем повторить не менее чем в пяти точках диапазона измерения, включая верхний предел.

• 8.3.4.9 Вычислить для каждого значения ускорения отклонение <5у_Дар коэффициента преобразования К_уд_ар от опорного значения К_уд_аропор, % по формуле (15):

о      _ ^Ку^ддр ^Ку^ддр.опор _       _0/

Оудар      _к          ^{1 0 0 /.}

удар опор

• 8.3.4.10 Результаты испытаний считать положительными, если полученные значения нелинейности амплитудной характеристики не превышают значений, указанных в таблицах 4-12.

Таблица 4

Таблица 5

Таблица 6

Таблица 7

Таблица 8

Таблица 9

Таблица 10

Таблица 11

Таблица 12

9

¹

ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 8.1 Внешний осмотр

• 8.1.1 При проведении внешнего осмотра проверить:

• - отсутствие механических повреждений корпуса, соединительных кабелей и электрических разъемов, влияющих на работоспособность вибропреобразователей;

²

где - виброускорение, задаваемое станцией для калибровки преобразователей вибрации, м/с^-2.

• 8.3.1.5 Для вибропреобразователей модификации 4527 С действительное значение коэффициента преобразования Кд пьезоэлектрического вибропреобразователей выражается в единицах заряда, пКл/(м^с^-2), и вычисляется по формуле (3):