Национальный стандарт ГОСТ Р 59701.1-2022 (ИСО 8041-1:2017) "Вибрация. Средства измерений общей и локальной вибрации. Часть 1. Виброметры общего назначения" (утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 4 августа 2022 г. N 733-ст)

Национальный стандарт ГОСТ Р 59701.1-2022 (ИСО 8041-1:2017)
"Вибрация. Средства измерений общей и локальной вибрации. Часть 1. Виброметры общего назначения"
(утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 4 августа 2022 г. N 733-ст)

Mechanical vibration. Instrumentation for measuring whole-body and hand-transmitted vibration. Part 1. General purpose vibration meters

УДК 534.322.3.08:006.354
ОКС 13.160

Дата введения 1 сентября 2022 г.
Введен впервые

Предисловие

1 Подготовлен Обществом с ограниченной ответственностью "Производственно-коммерческая фирма "Цифровые приборы" (ООО "ПКФ "Цифровые приборы") и Закрытым акционерным обществом "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (ЗАО "НИЦ КД") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 183 "Вибрация, удар и контроль технического состояния"

3 Утвержден и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 4 августа 2022 г. N 733-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 8041-1:2017 "Воздействие вибрации на человека. Средства измерений. Часть 1. Виброметры общего назначения" (ISO 8041-1:2017 "Human response to vibration - Measuring instrumentation - Part 1: General purpose vibration meters", MOD). При этом в него не включено приложение I "Руководство по оценке инструментальной неопределенности измерения" по причинам, указанным во введении к настоящему стандарту.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для увязки с наименованиями, принятыми в существующем комплексе национальных стандартов.

Сведения о соответствии ссылочных национальных и межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДА.

Приложение примененного международного стандарта, не включенное в основную часть настоящего стандарта, приведено в дополнительном приложении ДБ

5 Введен впервые

Введение

Еще в начале XXI века средства измерений, используемые для оценки вибрационного воздействия на человека (виброметры), обычно состояли из устройства обработки сигнала с присоединяемым преобразователем вибрации. Однако последующее развитие технологии привело к тому, что часть функций обработки сигнала реализуется в самом преобразователе, что делает невозможным отдельное выделение сигнала от чувствительного элемента преобразователя. К числу таких преобразователей нового поколения относятся, например, пьезоакселерометры со встроенной электроникой и микроэлектромеханические емкостные преобразователи.

Тем не менее некоторые испытания, установленные настоящим стандартом, предполагают доступ к сигналу от чувствительного элемента преобразователя (электрический вход виброметра). Поскольку наличие такого доступа не является обязательным для современных средств измерений, эти испытания могут быть проведены только в отношении тех средств, для которых этот доступ имеется или которые допускают внесение технических изменений в конструкцию для его обеспечения. В противном случае указанные испытания должны быть проведены с использованием механического входного воздействия, что в ряде случаев требует внесения поправок в метод испытаний. Рассмотрение таких поправок, однако, не входит в область применения настоящего стандарта.

Некоторые испытания (см., например, 5.13) предполагают наличие у виброметра электрического выхода. Поскольку наличие такого выхода также не является обязательным, указанные испытания проводят только в отношении виброметров с электрическим выходом или тех, которые допускают внесение технических изменений в конструкцию для доступа к выходному сигналу (соответствующей точке электрической цепи).

Периодические испытания, проводимые с целью подтверждения заявленных характеристик, выбраны таким образом, чтобы сделать их более практичными, обеспечивающими подтверждение соответствия метрологических характеристик виброметра его предполагаемому использованию без излишних затрат для пользователя. Поэтому объем испытаний данного вида существенно меньше по сравнению с испытаниями для целей утверждения типа и включает в себя определение только наиболее существенных характеристик виброметра.

Из основного текста настоящего стандарта исключено приложение I "Руководство по оценке инструментальной неопределенности измерения" примененного международного стандарта ИСО 8041-1:2017, которое основано на подходе, не в полной степени соответствующем требованиям ГОСТ 34100.3. Пользователям настоящего стандарта для расчета инструментальной неопределенности рекомендуется обращаться к руководству ГОСТ 34100.3.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к характеристикам средств измерений вибрации, применяемых в целях оценки ее воздействия на человека (виброметров), а также методы определения этих характеристик в ходе испытаний (для целей утверждения типа или одобрения единичного образца, периодических испытаний) и проверки работоспособности средств измерений на месте применения с использованием вибрационного калибратора, включая требования к калибратору.

Средства измерений вибрации, рассматриваемые в настоящем стандарте, могут быть выполнены в виде единого прибора, представлять собой совокупность отдельных устройств или компьютеризованную систему сбора и анализа данных.

Средства измерений вибрации, рассматриваемые в настоящем стандарте, предназначены для измерений:

- локальной вибрации (см. ГОСТ 31192.1);

- общей вибрации (см. ГОСТ 31191.1, ГОСТ 31191.2 и ГОСТ 31191.4);

- общей низкочастотной вибрации в диапазоне частот от 0,1 до 0,5 Гц (см. ГОСТ 31191.1).

Конструкция средства измерений может предусматривать использование одной или нескольких функций частотной коррекции в зависимости от измерительной задачи.

В настоящем стандарте определены три уровня испытаний:

a) подтверждение заявленных характеристик средства измерений, включающее в себя:

- полные испытания средства измерений на проверку соответствия требованиям настоящего стандарта (для целей утверждения типа),

- испытания меньшего объема для единичных образцов средств измерений на проверку соответствия требованиям настоящего стандарта;

b) периодические (в том числе поверочные) испытания сокращенного объема с целью подтвердить, что характеристики данного экземпляра средства измерений продолжают удовлетворять установленным требованиям;

c) проверка работоспособности средства измерений на месте, включающая в себя минимальный объем испытаний, после которых можно сделать обоснованное заключение о работе данного экземпляра средства измерений в соответствии с установленными требованиями.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 30804.4.2-2013 (IEC 61000-4-2:2008) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к электростатическим разрядам. Требования и методы испытаний

ГОСТ 30804.4.3-2013 (IEC 61000-4-3:2006) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к радиочастотному электромагнитному полю. Требования и методы испытаний

ГОСТ 30804.6.2-2013 (IEC 61000-6-2:2005) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к электромагнитным помехам технических средств, применяемых в промышленных зонах. Требования и методы испытаний

ГОСТ 30805.22-2013 (CISPR 22:2006) Совместимость технических средств электромагнитная. Оборудование информационных технологий. Радиопомехи индустриальные. Нормы и методы измерений

ГОСТ 31191.1 Вибрация и удар. Измерение общей вибрации и оценка ее воздействия на человека. Часть 1. Общие требования

ГОСТ 31191.2 Вибрация и удар. Измерение общей вибрации и оценка ее воздействия на человека. Часть 2. Вибрация внутри зданий

ГОСТ 31191.4-2006 (ИСО 2631-4:2001) Вибрация и удар. Измерение общей вибрации и оценка ее воздействия на человека. Часть 4. Руководство по оценке влияния вибрации на комфорт пассажиров и бригады рельсового транспортного средства

ГОСТ 31192.1-2004 (ИСО 5349-1:2001) Вибрация. Измерение локальной вибрации и оценка ее воздействия на человека. Часть 1. Общие требования

ГОСТ 34100.3 Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения

ГОСТ ИСО 5348 Вибрация и удар. Механическое крепление акселерометров

ГОСТ ISO 16063-1 Вибрация. Методы калибровки датчиков вибрации и удара. Часть 1. Основные положения

ГОСТ ISO 16063-11 Вибрация. Методы калибровки датчиков вибрации и удара. Часть 11. Первичная вибрационная калибровка методами лазерной интерферометрии

ГОСТ ISO 16063-12 Вибрация. Методы калибровки датчиков вибрации и удара. Часть 12. Первичная вибрационная калибровка на основе принципа взаимности

ГОСТ ISO 16063-21-2013 Вибрация. Методы калибровки датчиков вибрации и удара. Часть 21. Вибрационная калибровка сравнением с эталонным преобразователем

ГОСТ Р 51317.4.6 Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к кондуктивным помехам, наведенным радиочастотными электромагнитными полями. Требования и методы испытаний

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения, обозначения и сокращения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по [1], [2], а также следующие термины с соответствующими определениями.

3.1.1 Общие термины

3.1.1.1 ускорение (вибрации) (vibration acceleration): Составляющая ускорения вдоль оси измерения, определенной соответствующим стандартом.

3.1.1.2 полосовая фильтрация (band-limiting frequency weighting): Частотная коррекция сигнала, осуществляемая полосовым фильтром (совокупностью фильтров нижних и верхних частот).

3.1.1.3 диапазон полосовой фильтрации (band-limited frequency range): Диапазон частот полосового фильтра, применяемого для частотной коррекции.

3.1.1.4 номинальный диапазон частот (nominal frequency range): Диапазон частот измерений, определенный нормативным документом на метод измерений.

3.1.1.5 линейный рабочий диапазон (linear operating range): Интервал, ограниченный нижней и верхней границами внутри каждого диапазона измерений, в пределах которого отклонение от линейности не превышает допустимых значений, установленных настоящим стандартом.

3.1.1.6 перегрузка (overload): Состояние измерительной цепи при превышении верхней границы линейного рабочего диапазона.

3.1.1.7 слабый сигнал (under-range): Состояние измерительной цепи, при котором измеряемый параметр вибрации ниже нижней границы линейного рабочего диапазона.

3.1.1.8 полный диапазон измерений (reference measurement range): Диапазон шкалы, заданный для определения характеристик средств измерений.

Примечание - В данном диапазоне проводят измерения с использованием опорного вибрационного воздействия.

3.1.1.9 опорный сигнал вибрации (reference vibration signal): Гармоническая вибрация с установленными амплитудой (среднеквадратичным значением) и частотой, используемая для определения электромеханических характеристик виброметра.

Примечание - В зависимости от назначения средства измерений используют разные опорные сигналы вибрации.

3.1.1.10 частота проверки калибровки (calibration check frequency): Частота, установленная для проверки коэффициента преобразования средства измерений.

3.1.1.11 тональная посылка (tone burst): Сигнал, содержащий один или несколько периодов гармонических колебаний, начальное и конечное значения которого равны нулю.

3.1.1.12 сигнальная посылка (signal burst): Сигнал, содержащий один или несколько периодов негармонических колебаний (например, последовательности пилообразных импульсов), начальное и конечное значения которого равны нулю.

3.1.1.13 средство измерений (вибрации) (vibration measuring instrumentation): Измерительная цепь, включающая в себя преобразователь вибрации, сигнальный процессор и показывающее устройство, конструктивно выполненная в виде единого блока или нескольких отдельных устройств, которая позволяет измерять параметры вибрации, воздействующей на человека.

Примечание - См. рисунки 1 и 2.

3.1.1.14 техническая документация (на средство измерений) (instrument documentation): Паспорт, руководство по эксплуатации и другие документы, поставляемые пользователю средства измерений.

1 - преобразователь вибрации; 2 - система крепления; 3 - вибрирующая поверхность; 4 - кабель; 5 - электрический вход; 6 - согласование сигнала; 7 - полосовая фильтрация; 8 - частотная коррекция (включая полосовую фильтрацию); 9 - полосовой сигнал; 10 - корректированный сигнал; 11 - временное взвешивание; 12 - дополнительное преобразование; 13 - показывающее устройство

Рисунок 1 - Пример функциональной схемы преобразования вибрации средством измерений во временной области

1 - преобразователь вибрации; 2 - система крепления; 3 - вибрирующая поверхность; 4 - кабель; 5 - электрический вход; 6 - согласование сигнала; 7 - частотный анализ взвешенного и усредненного по времени сигнала; 8 - полосовая фильтрация (расчет по спектру); 9 - частотная коррекция, включая полосовую фильтрацию (расчет по спектру); 10 - выход после полосовой фильтрации; 11 - выход после частотной коррекции; 12 - суммирование по спектральным компонентам; 13 - показывающее устройство

Рисунок 2 - Пример функциональной схемы преобразования вибрации средством измерений в частотной области

3.1.2 Параметры корректированного ускорения вибрации

3.1.2.1 среднеквадратичное значение корректированного ускорения a _w (time-averaged weighted acceleration value): Величина, определяемая по формуле

,

где - текущее значение корректированного ускорения вибрации (поступательного или углового) как функция времени ;

Т - период измерений.

3.1.2.2 уровень среднеквадратичного значения корректированного ускорения L _w (time-averaged weighted acceleration level): Величина, определяемая по формуле

,

где a _w - величина, определенная по 3.1.2.1;

а ₀ - опорное значение ускорения (для поступательной вибрации это значение определено в [3] и равно 10 ^-6 м/с ²).

3.1.2.3 текущее среднеквадратичное значение корректированного ускорения (running r.m.s. acceleration value): Величина, определяемая по формуле

,

где - текущее значение корректированного ускорения в момент времени ;

- время интегрирования;

t - текущее время.

Примечание - В качестве аппроксимации линейного усреднения для получения текущего среднеквадратичного значения корректированного ускорения может быть использовано экспоненциальное усреднение, определяемое по формуле

,

где - постоянная времени экспоненциального усреднения.

3.1.2.4 максимальное кратковременное среднеквадратичное значение корректированного ускорения; MTVV (maximum transient vibration value): Максимальное значение текущего среднеквадратичного значения корректированного ускорения для времени интегрирования, равного 1 с.

3.1.2.5 доза укачивания; MSDV (motion sickness dose value): Величина, представляющая собой интеграл квадрата корректированного ускорения a _w(t), измеряемая в м/с ^1,5 и определяемая по формуле

,

где Ф - общий период времени, в течение которого наблюдают укачивание (низкочастотные колебания).

Примечание 1 - Доза укачивания может быть получена из среднеквадратичного значения корректированного ускорения умножением на коэффициент Ф ^1/2.

Примечание 2 - При измерениях, если не определено иное, время воздействия Ф обычно принимают равным периоду измерений Т.

3.1.2.6 доза вибрации; VDV (vibration dose value): Величина, представляющая собой интеграл четвертой степени корректированного ускорения a _w(t), измеряемая в м/с ^1,75 и определяемая по формуле

,

где Ф - общее время воздействия вибрации.

Примечание 1 - Доза вибрации более чувствительна к пиковым значениям ускорения, чем среднеквадратичное значение.

Примечание 2 - При измерениях, если не определено иное, время воздействия Ф обычно принимают равным периоду измерений Т.

3.1.2.7 полная вибрация a _wv (vibration total value): Суммарная вибрация по трем осям поступательного движения, определяемая по формуле

,

где a _wx, a _wy и a _wz - среднеквадратичные значения корректированного ускорения в направлении трех ортогональных измерительных осей х, у и z соответственно;

k _х, k _y, k _z - коэффициенты, значение которых зависит от целей измерения.

3.1.2.8 пиковое значение (peak vibration value): Максимальное значение модуля корректированного ускорения на периоде измерения.

3.1.2.9 пик-фактор (crest factor): Отношение пикового значения корректированного ускорения к его среднеквадратичному значению (при использовании для обеих величин одной и той же функции частотной коррекции и одного периода измерений).

3.2 Обозначения

В настоящем стандарте применены следующие обозначения.

a w	-	среднеквадратичное значение (с.к.з.) корректированного ускорения;
a w(t),	-	текущее значение поступательного или углового корректированного ускорения в момент времени t или ;
f	-	частота;
H	-	функция частотной коррекции;
k i	-	коэффициент (множитель) для среднеквадратичного значения корректированного ускорения общей вибрации в направлении оси i;
n	-	номер третьоктавной полосы частот;
s	-	переменная в преобразовании Лапласа;
t или	-	текущее время;
T	-	период измерений;
W x	-	частотная коррекция х;
Ф	-	время воздействия вибрации;
	-	максимальное отклонение пикового значения;
	-	фазовая погрешность;
	-	разность фазовых задержек;
	-	постоянная времени при экспоненциальном усреднении (интегрировании);
	-	время линейного интегрирования;
MSDV	-	доза укачивания;
MTVV	-	максимальное кратковременное среднеквадратичное значение корректированного ускорения;
VDV	-	доза вибрации.

4 Нормальные условия измерений

Для определения рабочих характеристик виброметра установлены следующие нормальные условия:

- температура окружающего воздуха - 23 °C;

- относительная влажность - 50 %.

5 Требования к характеристикам средства измерений

5.1 Общие характеристики

Требования к характеристикам средства измерений, установленные в настоящем разделе, справедливы для нормальных условий измерений.

Средства измерений вибрации, воздействующей на человека, должны иметь устройства отображения, по крайней мере, следующих параметров:

- среднеквадратичного значения корректированного ускорения на периоде измерений;

- среднеквадратичного значения ускорения в диапазоне полосовой фильтрации на периоде измерений;

- периода измерений Т.

Должно быть предусмотрено также средство индикации появления перегрузки в любой из моментов на периоде измерений.

Средство измерений вибрации должно предусматривать способ установки и регулировки коэффициента преобразования.

Средство измерений в зависимости от назначения может содержать полный набор или часть функций, рассматриваемых в настоящем стандарте. Для всех функций, реализуемых средством измерений, соответствующие им характеристики должны удовлетворять требованиям настоящего стандарта.

Если средство измерений имеет более одного диапазона измерений, то эти диапазоны и методы их переключения должны быть указаны в технической документации. В технической документации должен быть также указан опорный диапазон измерений.

Параметры опорного сигнала вибрации приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Параметры опорного сигнала вибрации

Применение	Частотная коррекция	Вид функции частотной коррекции	Номинальный диапазон частот, Гц	Параметры опорного сигнала вибрации		Значение функции частотной коррекции на частоте опорного сигнала	С.к.з. корректированного ускорения на частоте опорного сигнала, м/с 2
				Частота, рад/с (Гц)	С.к.з., м/с 2
Локальная вибрация	W h	Таблица В.6	От 8 до 1000	500 (79,58)	10	0,2020	2,020
Общая вибрация	W b	Таблица В.1	От 0,5 до 80	100 (15,915)	1,0	0,8126	0,8126
	W c	Таблица В.2				0,5145	0,5145
	W d	Таблица В.3				0,1261	0,1261
	W e	Таблица В.4				0,06287	0,06287
Общая вибрация	W j	Таблица В.7	От 0,5 до 80	100 (15,915)	1,0	1,019	1,019
	W k	Таблица В.8				0,7718	0,7718
	W m	Таблица В.9	От 1 до 80			0,3362	0,3362
Общая низкочастотная вибрация	W f	Таблица В.5	От 0,1 до 0,5	2,5 (0,3979)	0,1	0,3888	0,03888

Если виброметр имеет функцию определения максимального кратковременного среднеквадратичного значения и пикового значения, то должна быть предусмотрена возможность работы средства измерений в режиме удержания значений, полученных в процессе измерения. В технической документации должны быть описаны работа в режиме удержания и метод сброса показаний.

Ряд испытаний, установленных настоящим стандартом, предполагает возможность подачи на электрический вход вместо сигнала с преобразователя вибрации заменяющий его эквивалентный электрический сигнал. Технической документацией должен быть установлен способ подачи эквивалентного электрического сигнала, позволяющий проводить испытания без преобразователя вибрации. При необходимости в технической документации могут быть также описаны альтернативные методы испытаний виброметра для подтверждения его характеристик.

Примечание - Для проведения испытаний электрических характеристик измерительной цепи изготовителем виброметра может быть предусмотрен имитатор преобразователя вибрации с заданным электрическим импедансом или эквивалентный входной адаптер (электрический или неэлектрический).

В технической документации должны быть определены максимально допустимые пиковое значение и размах сигнала, поступающего с преобразователя вибрации (в единицах заряда или напряжения), который может быть подан на электрический вход виброметра без его повреждения.

Допуски, установленные настоящим стандартом, включают в себя расширенную неопределенность, рассчитанную для коэффициента охвата 2, что соответствует вероятности охвата приблизительно 95 % (см. ГОСТ 34100.3). Значения допусков могут быть использованы при оценке неопределенности измерения вибрации для той ее составляющей, что обусловлена применяемым виброметром.

5.2 Показания средства измерений

5.2.1 Общие положения

Для средства измерений, способного показывать более одного измеренного параметра вибрации, должен быть предусмотрен способ идентификации показаний (предпочтительно с помощью стандартных сокращений или буквенных символов).

В технической документации должны быть описаны показываемые параметры, отображаемые на каждом показывающем устройстве виброметра, с описанием способа идентификации параметра.

Виброметр должен показывать параметры корректированного ускорения вибрации. Дополнительно могут отображаться параметры корректированного ускорения, умноженного на определенный в ГОСТ 31191.1 коэффициент k. В случае использования множителя k информация об этом должна ясно читаться на показывающем устройстве виброметра. Кроме того, виброметр должен обеспечивать возможность отображения примененного множителя.

В случае, когда показываемая величина характеризует суммарное воздействие вибрации по разным осям (например, полной вибрации), виброметр должен обеспечивать возможность отображения примененных коэффициентов для каждой оси.

При наличии возможности передачи результатов измерений на цифровой выход виброметра в технической документации должен быть описан метод передачи цифровых данных на внешнее показывающее устройство или их записи устройством хранения информации. В технической документации должны быть также указаны необходимые программные и аппаратные средства передачи данных. Рекомендуется использовать стандартизованные шины передачи данных.

Любое дополнительное устройство для отображения параметров сигнала, указанное в технической документации как соответствующее требованиям настоящего стандарта, следует рассматривать как составную часть виброметра. Каждое такое устройство требует подтверждения его характеристик в соответствии с настоящим разделом и разделом 7 на устойчивость к внешним воздействующим факторам. Примерами дополнительных устройств могут служить самописец уровня и компьютер с монитором.

Для средств измерений, у которых диапазон показаний меньше линейного рабочего диапазона, определяемого согласно 5.7, в технической документации должен быть указан способ проверки отклонения от линейности в областях за пределами диапазона показаний.

5.2.2 Разрешение и частота обновления

Показывающее(ие) устройство(а), указанное(ые) в технической документации, должно(ы) обеспечивать считывание данных с разрешением 1 % полученного значения и выше.

Если средство измерений имеет аналоговое показывающее устройство (или устройство с имитацией аналогового процесса), которое обеспечивает непрерывное показание измеряемого параметра, то шкала устройства должна быть выполнена в логарифмическом масштабе. Диапазон шкалы аналогового показывающего устройства должен содержать не менее двух декад шириной не менее 10 мм каждая. Если диапазон шкалы виброметра меньше его линейного рабочего диапазона, то средство измерений должно предусматривать возможность переключения диапазонов шкалы, чтобы показания охватывали весь линейный рабочий диапазон.

Для цифровых устройств, показывающих значения параметров вибрации, показания должны обновляться через регулярные промежутки времени. Период обновления должен быть согласован с измеряемой величиной. Диапазон показываемых значений должен, по крайней мере, охватывать линейный рабочий диапазон средства измерений.

Для средств измерений с цифровым показывающим устройством после каждого обновления должно быть показано значение величины, выбранной для измерения пользователем, на момент обновления. В технической документации могут быть указаны другие способы отображения результата измерений в момент обновления показаний с описанием, каким образом эти способы могут быть реализованы. В технической документации должно быть указано, какой из возможных способов отображения показаний удовлетворяет требованиям настоящего стандарта, а какой не удовлетворяет.

5.2.3 Время стабилизации, начало измерений и продолжительность отображения данных

Период стабилизации и время готовности виброметра к измерению в условиях окружающей среды, близких к нормальным (см. 12.2 и 13.2), не должны превышать 2 мин после его включения.

На показывающем устройстве должна появляться индикация готовности средства измерений к проведению измерений после его включения, переключения диапазонов и выбора измеряемой величины.

Время между командой к началу измерений, поданной пользователем, и собственно началом измерений не должно превышать 0,5 с.

Примечание - Чтобы средство измерений было готово к приему данных после завершения предыдущего измерения (особенно при измерении общей низкочастотной вибрации), может потребоваться наличие фазы инициализации (возврата характеристик в исходное состояние) перед началом нового измерения.

До вывода результатов измерения на показывающее устройство на нем должна сохраняться индикация, находится ли средство измерений в режиме измерений или в фазе инициализации.

5.3 Электрический выход

При наличии выхода по переменному току в технической документации должны быть установлены характеристики выходных сигналов, в том числе:

- максимальный размах выходного напряжения (не менее 1 В);

- внутренний электрический выходной импеданс виброметра;

- минимально допустимый импеданс нагрузки;

- частотные коррекции, для которых может быть получен выходной сигнал.

Подсоединение к выходу активной нагрузки, включая цепь короткого замыкания, не должно приводить к изменению показаний для проводимого измерения более чем на 2 %.

5.4 Коэффициент преобразования измерительной цепи

В технической документации должна быть указана по крайней мере одна модель калибратора, позволяющего проверять и поддерживать в заданных пределах значение коэффициента преобразования измерительной цепи. Требования к калибратору - в соответствии с приложением А.

В технической документации должна быть описана процедура регулировки показаний средства измерений, обеспечивающая выполнение требований настоящего стандарта, с использованием калибратора. Такую регулировку применяют в отношении всех преобразователей вибрации, рекомендованных к использованию в составе данного средства измерений, а также всех кабелей и других вспомогательных устройств, предусмотренных изготовителем для соединения виброметра с преобразователем.

5.5 Показания измеренного параметра вибрации на частоте опорного сигнала в нормальных условиях измерений

В таблице 2 приведены значения допуска на показания виброметра, настроенного на измерения в опорном диапазоне измерений, при воздействии опорным сигналом вибрации (см. таблицу 1) на основание преобразователя вибрации или устройство его крепления. Установленные значения допуска применяют для всех частотных коррекций, рассматриваемых в настоящем стандарте, после регулировки коэффициента преобразования согласно 5.4. Показания должны быть зафиксированы после завершения периода стабилизации.

Таблица 2 - Пределы погрешности показаний виброметра при воздействии опорного сигнала вибрации

Параметр	Значение допуска
Показанное значение параметра вибрации в нормальных условиях измерений	3 % для локальной и общей вибрации
	5 % для низкочастотной общей вибрации
Разность между показанным значением для любого параметра корректированного ускорения и показанным значением для полосового сигнала, умноженным на соответствующее значение функции частотной коррекции (на частоте опорного сигнала)	3 %
Разность между показанными текущим среднеквадратичным значением и среднеквадратичным значением ускорения полосового сигнала для любого периода измерений	2 %

5.6 Частотные коррекции и передаточные функции фильтров

5.6.1 Параметры

Виброметр должен реализовывать частотные коррекции сигнала ускорения (одну или несколько) из указанных в таблице 1, включая соответствующую полосовую фильтрацию. Функции частотной коррекции определены формулами (1) - (5), а также параметрами, приведенными в таблице 3.

Каждая применяемая функция частотной коррекции определена в виде произведения передаточных функций трех фильтров (полосового, переходного и ступенчатого), задаваемых через значения угловых частот , ..., (, где i = 1, ..., 6) и добротностей Q ₁, Q ₂, Q ₃, Q ₄, Q ₅ и Q ₆, указанных в таблице 3 [см. формулы (1) - (5)].

5.6.2 Полосовой фильтр

Передаточная функция полосового фильтра является произведением передаточных функций фильтров Баттерворта второго порядка:

- фильтра верхних частот:

;

(1)

- фильтра нижних частот:

.

(2)

Передаточная функция полосового фильтра представляет собой произведение .

Таблица 3 - Параметры фильтров, определяющих функции частотной коррекции

Частотная коррекция	Полосовой фильтр				Переходный фильтр			Ступенчатый фильтр				Коэффициент усиления K
	f 1, Гц	Q 1	f 2, Гц	Q 2	f 3, Гц	f 4, Гц	Q 4	f 5, Гц	Q 5	f 6, Гц	Q 6
W b	0,4		100		16	16	0,55	2,5	0,9	4	0,95	1,024
W c	0,4		100		8	8	0,63		1		1	1
W d	0,4		100		2	2	0,63		1		1	1
W e	0,4		100		1	1	0,63		1		1	1
W f	0,08		0,63			0,25	0,86	0,0625	0,80	0,10	0,80	1
W h	10 8/10		10 31/10				0,64		1		1	1
W j	0,4		100				1	3,75	0,91	5,32	0,91	1
W k	0,4		100		12,5	12,5	0,63	2,37	0,91	3,35	0,91	1
W m	10 -0,1		100				0,5		1		1	1
Примечание 1 - В ГОСТ 31191.4-2006 (таблица А.1) для частотной коррекции W b значение параметра Q 1 дано с округлением до двух значащих цифр. В настоящей таблице приведено точное значение этого параметра. Примечание 2 - В ГОСТ 31192.1-2004 (таблица А.1) для частотной коррекции W h значения параметров f 1, f 2, f 3 и f 4 даны с округлением до 5 значащих цифр, а параметра Q 1 - до двух значащих цифр. В настоящей таблице приведены точные значения этих параметров.

5.6.3 Переходный фильтр

Передаточная функция переходного фильтра представляет собой постоянный коэффициент передачи по ускорению на низких частотах и постоянный коэффициент передачи по скорости на высоких частотах:

.

(3)

Примечание - H _t(s) = 1, когда обе частоты, f ₃ и f ₄ (или соответственно и ), равны бесконечности.

5.6.4 Ступенчатый фильтр

Форма передаточной функции ступенчатого фильтра имеет участок в форме плавной ступеньки, на котором модуль передаточной функции растет со скоростью приблизительно 6 дБ на октаву и представляет собой постоянный коэффициент передачи по рывку (первой производной от ускорения):

.

(4)

Примечание - H _t(s) = 1, когда обе частоты, f ₅ и f ₆ (или соответственно и ), равны бесконечности.

5.6.5 Функция частотной коррекции

Функция частотной коррекции для каждой частотной коррекции W _х представляет собой произведение передаточных функций полосового, переходного и ступенчатого фильтров:

.

(5)

Данная формула определяет представление функции частотной коррекции в частотной области через изменение с мнимой угловой частотой ее модуля и фазы.

Примечание 1 - В некоторых публикациях вместо символа "s" используют символ "р".

Примечание 2 - Величину s можно интерпретировать также как аргумент в преобразовании Лапласа.

Таблицы и рисунки приложения В показывают изменение модуля и фазы функции частотной коррекции в зависимости от частоты f в соответствии с формулами (1) - (5) и значениями параметров из таблицы 3.

Если виброметр обеспечивает измерения с одной или несколькими дополнительными функциями частотной коррекции (не рассматриваемыми в настоящем стандарте), то эти функции и допуски на них должны быть определены в технической документации. Если дополнительная функция частотной коррекции установлена каким-нибудь стандартом, то реализованная виброметром функция частотной коррекции должна соответствовать требованиям этого стандарта.

Фильтры, определенные значениями таблицы 3 и уравнениями (1) - (5), могут быть реализованы сочетанием простых аналоговых фильтров. Пример того, как частотная коррекция может быть реализована цифровыми методами в частотной и временной областях, приведен в приложении С.

5.6.6 Допуски

Допуски на функции частотной коррекции приведены в таблицах 4 и 5. В таблице 5 указаны пределы, в которых должны находиться функции частотной коррекции во всех диапазонах измерений. Допуски включают в себя максимально допустимую расширенную неопределенность при измерении этих функций.

При измерениях ряда параметров вибрации, не основанных на среднем квадратичном значении, таких как пиковое значение, максимальное кратковременное среднеквадратичное значение или доза вибрации, критичной является фазовая характеристика измерительной цепи, определенная формулами (1) - (5). Однако необходимо иметь в виду, что погрешность измерений, связанная с отклонениями фазовой характеристики, зависит не от абсолютных значений этих отклонений, а от того, насколько быстро изменяется отклонение фазовой характеристики с изменением частоты. По этой причине для оценки точности реализации фазовой характеристики используют параметр характеристической фазовой девиации , определяемый по формуле

,

(6)

где f _n - среднегеометрическая частота n-й третьоктавной полосы частот;

- фазовая погрешность на частоте f _n.

Таблица 4 - Частоты перехода для определения допусков функций частотной коррекции

Частотная коррекция	Частоты перехода, Гц
	f t1	f t2	f t3	f t4
W b	10 -6/10 (0,2512)	10 -2/10 (0,631)	10 18/10 (63,1)	10 22/10 (158,5)
W c	10 -6/10 (0,2512)	10 -2/10 (0,631)	10 18/10 (63,1)	10 22/10 (158,5)
W d	10 -6/10 (0,2512)	10 -2/10 (0,631)	10 18/10 (63,1)	10 22/10 (158,5)
W e	10 -6/10 (0,2512)	10 -2/10 (0,631)	10 18/10 (63,1)	10 22/10 (158,5)
W f	10 -13/10 (0,05012)	10 -9/10 (0,1259)	10 -4/10 (0,3981)	10 0/10 (1)
W h	10 7,5/10 (3,981)	10 10/10 (10)	10 29/10 (794,3)	10 33/10 (1995)
W j	10 -6/10 (0,2512)	10 -2/10 (0,631)	10 18/10 (63,1)	10 22/10 (158,5)
W k	10 -6/10 (0,2512)	10 -2/10 (0,631)	10 18/10 (63,1)	10 22/10 (158,5)
W m	10 -3/10 (0,5012)	10 1/10 (1,259)	10 18/10 (63,1)	10 22/10 (158,5)

Таблица 5 - Допуски на функции частотной коррекции

Частота f	Допуск на абсолютное значение функции частотной коррекции, %	Допуск на характеристическую фазовую девиацию a)
f < f t1	+ 26; - 100
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 < f	+ 26; - 100
a) Допуск на характеристическую фазовую девиацию применяют только к средствам измерений параметров, не основанных на среднеквадратичных значениях.

5.7 Линейность по амплитуде

Показываемый виброметром результат измерений параметра вибрации должен изменяться пропорционально изменению ускорения, воспринимаемого преобразователем вибрации, во всем диапазоне измерений. Это требование должно соблюдаться для любой частоты во всем диапазоне средства измерений для любой функции частотной коррекции для всех измеряемых параметров.

Во всем диапазоне измерений отклонения от линейности не должны превышать 6 %. В опорном диапазоне на частоте опорного сигнала линейный рабочий диапазон должен составлять не менее 60 дБ.

Примечание - Для средства измерений локальной вибрации, включающей в себя импульсы большой мощности, может потребоваться соблюдение требования линейности в более широком диапазоне значений.

В технической документации должен быть указан диапазон амплитуд (среднеквадратичных значений) гармонической вибрации, в пределах которого отклонения от линейности не будут превышать 6 % без индикации перегрузки или слабого сигнала на любой частоте в пределах номинального диапазона частот.

Для виброметра с ручным переключением диапазонов измерений 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 указаны типичные показания виброметра, которые могут появляться в режиме измерения среднеквадратичного значения корректированного ускорения в случае, когда преобразователь вибрации установлен на невибрирующем объекте (т.е. когда вибрация объекта незначительна по сравнению с этими показаниями). Указанные в технической документации значения должны соответствовать общему внутреннему шуму измерительной цепи, включающей в себя преобразователь вибрации и другие элементы виброметра, по крайней мере для нормальных условий измерений.

5.9 Показания в ответ на сигнальные посылки

Требования к измерениям переходных процессов определены для входного сигнала в виде последовательности прямоугольных импульсов с заполнением пилообразным сигналом на частоте опорного сигнала вибрации.

Тестовый сигнал в форме последовательности импульсов с заполнением пилообразным сигналом показан на рисунке 3. Характеристики тестового сигнала приведены в таблице 6. В таблицах 7 - 9 представлены относительные показания средства измерений в ответ на тестовый сигнал с пиковым значением 1 м/с ². Эти значения следует умножать на реальное пиковое значение тестового сигнала.

Примечание 1 - Значения измеряемых параметров получены посредством численного моделирования.

Примечание 2 - Пилообразная форма сигнала выбрана для задания точного соотношения между фазами частотных составляющих тестового сигнала. Это позволяет в процессе испытаний с использованием тестового сигнала данного вида контролировать фазовую характеристику частотной коррекции.

1 - пиковое значение; 2 - время задержки; 3 - период повторения; 4 - общая длительность сигнала

Рисунок 3 - Тестовый сигнал в форме последовательности сигнальных посылок с пилообразным заполнением (на рисунке дан пример сигнальной посылки из двух периодов заполнения)

Таблица 6 - Характеристики тестового сигнала из сигнальных посылок с пилообразным заполнением

Область применения	Частотная коррекция	Частота заполнения, рад/с (Гц)	Время задержки, с	Число периодов заполнения в посылке	Период повторения посылок, с	Общая длительность сигнала, с
Локальная вибрация	%	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 - Показания виброметра в ответ на тестовый сигнал в режиме измерений локальной вибрации

Частотная коррекция	Число периодов в посылке	Показываемое среднеквадратичное значение (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 тестовый 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 тестовый сигнал	0,0946	10

Таблица 8 - Показания виброметра в ответ на тестовый сигнал в режиме измерений общей вибрации

Частотная коррекция	Число периодов в посылке	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 тестовый сигнал	0,546	10	1,77	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 тестовый 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 тестовый 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 тестовый 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 тестовый 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 тестовый 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 тестовый сигнал	0,362	10	1,15	12	0,364	10	0,363	10
W k	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 тестовый сигнал	0,158	10	0,520	12	0,160	10	0,159	10

Таблица 9 - Показания виброметра в ответ на тестовый сигнал в режиме измерений общей низкочастотной вибрации

Частотная коррекция	Число периодов в посылке	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 тестовый 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 тестовый сигнал	0,176	10	8,662	10

5.10 Индикация перегрузки

Средство измерений должно иметь индикатор перегрузки для каждого показывающего устройства и средства обнаружения перегрузки во всех критических точках измерительной цепи. Специальные меры должны быть предусмотрены для предотвращения перегрузки преобразователя вибрации (например, выбор преобразователя в соответствии с целями измерений, наличие встроенного в преобразователь детектора перегрузки, использование механического фильтра).

Индикация перегрузки должна появляться, как только возрастающий сигнал превысит установленную верхнюю границу и до того, как будут превышены пределы допусков на линейность и на показания в ответ на последовательности сигнальных посылок. Данное требование должно выполняться во всем номинальном диапазоне частот.

Индикатор перегрузки должен реагировать на значения сигнала как положительной, так и отрицательной полярности. Разность между пиковыми значениями сигналов положительной и отрицательной полярности, при достижении которых появляется индикация перегрузки, не должна превышать 15 %.

При измерении параметров, требующих интегрирования на заданном интервале времени, появившаяся индикация перегрузки должна сохраняться до тех пор, пока не будет выполнен сброс результатов измерений. Это требование должно выполняться также при измерениях максимальных (пиковых) значений на заданном периоде времени, а также в отношении расчетных параметров, отображаемых на показывающем устройстве в процессе или по завершении измерения.

При измерении текущего среднеквадратичного значения корректированного ускорения индикация перегрузки должна появляться в момент перегрузки и сохраняться то время, в течение которого перегрузка будет оказывать влияние на результат измерений (т.е. в течение времени интегрирования для линейного усреднения и в течение времени, равного удвоенной постоянной времени, для экспоненциального усреднения). При этом время индикации перегрузки не должно быть менее 1 с для измерений локальной вибрации и 8 с для измерений общей и общей низкочастотной вибрации.

В технической документации должны быть описаны работа индикатора перегрузки, интерпретация индикации перегрузки и способ ее сброса.

Примечание - Желательно, чтобы средство измерений обладало возможностью показывать, на какой части от общего времени измерения наблюдалось состояние перегрузки для каждого канала измерений.

5.11 Индикация слабого сигнала

Если значение измеряемого параметра вибрации (усредненного на заданном интервале времени или текущего значения) не превышает нижнюю границу линейного рабочего диапазона, то это должно сопровождаться появлением индикации слабого сигнала до того, как будут превышены пределы допусков на линейность.

Индикация слабого сигнала должна сохраняться до тех пор, пока сохраняется состояние слабого сигнала или пока это состояние способно оказывать влияние на результат измерений. Минимальное время индикации слабого сигнала составляет 1 с для локальной вибрации и 8 с для общей и общей низкочастотной вибраций.

5.12 Время интегрирования

Средство измерений должно предусматривать для пользователя возможность выбора или управления временем интегрирования при измерении параметров корректированного ускорения.

5.13 Измерение текущего среднеквадратичного значения корректированного ускорения

Для средства измерений, предусматривающего возможность измерения текущего среднеквадратичного значения корректированного ускорения, необходимо проверять значение времени интегрирования при линейном усреднении или постоянной времени при экспоненциальном усреднении. Проверку осуществляют посредством подачи на электрический вход виброметра гармонического сигнала опорной частоты в течение времени, составляющего не менее пяти периодов интегрирования для линейного усреднения и не менее 20 постоянных времени интегрирования для экспоненциального усреднения (дополнительные сведения о линейном и экспоненциальном методах усреднения приведены в приложении D), с последующим резким отключением этого сигнала.

После отключения входного сигнала показания средства измерений должны изменяться, как указано в таблице 10 для линейного усреднения и в таблице 11 для экспоненциального усреднения. Время спада определяют как временной интервал между моментом отключения сигнала и моментом, когда показания средства измерений будут составлять 10 % первоначального значения. Проверку выполнения требований, установленных в таблицах 10 и 11, осуществляют в опорном диапазоне измерений.

Таблица 10 - Изменение показаний при линейном усреднении

Время интегрирования, с	Время спада, с
0,125	0,124 0,005
1	0,99 0,05
8	7,92 0,2

Таблица 11 - Изменение показаний при экспоненциальном усреднении

Постоянная времени, с	Время спада, с	Эквивалентная скорость затухания, дБ/с
0,125	0,58 0,03	От 31 до 40
1	4,61 0,25	От 3,8 до 4,9
8	36,8 2	От 0,48 до 0,62

5.14 Сброс результатов измерения

Виброметр, предназначенный для измерений среднеквадратичного значения корректированного ускорения, максимального кратковременного среднеквадратичного значения корректированного ускорения и дозы вибрации при любой частотной коррекции, должен предусматривать способ очистки устройства хранения результатов измерения и приведения его в состояние готовности для последующих измерений (перезагрузки). В технической документации должно быть указано, происходит ли одновременно с перезагрузкой виброметра прекращение индикации перегрузки. Кроме того, в технической документации должна быть описана работа устройства очистки данных и установлена номинальная временная задержка между операцией ручного или удаленного сброса результатов измерения и началом новых измерений.

Перезагрузка виброметра не должна приводить к появлению каких-либо показаний на показывающих устройствах.

5.15 Устройство измерения времени

Виброметр, предназначенный для измерений усредненной по времени вибрации, должен иметь устройство отображения времени, прошедшего с начала интегрирования. Кроме того, может быть предусмотрена возможность установки времени интегрирования (с шагом 1 с).

Допуск на показания времени, прошедшего с начала интегрирования, составляет 0,1 %. Показания времени должны иметь разрешение не менее 1 с.

В технической документации должно быть указано минимальное и максимальное время интегрирования при измерении усредненной по времени вибрации для сигналов любого уровня в пределах диапазона показывающего устройства.

5.16 Взаимное влияние измерительных каналов

Если виброметр предусматривает возможность передачи сигналов по нескольким каналам одновременно, то влияние одного канала на результат измерения вибрации по другому каналу не должно превышать 0,5 %.

Влияние другого канала не следует путать с влиянием вибрации в поперечном направлении (обусловленным ненулевым коэффициентом поперечного преобразования преобразователя вибрации), которое, как правило, превышает 0,5 % (см. таблицу Е.1). Влияние поперечной вибрации становится особенно заметным при использовании многокомпонентного преобразователя.

5.17 Характеристики преобразователя вибрации

Характеристики преобразователя вибрации выбирают в соответствии с целями измерений (см. также приложение Е).

5.18 Питание

В случае применения автономного источника питания должна быть предусмотрена индикация, подтверждающая, что поставляемая источником энергия достаточна для работы виброметра в соответствии с требованиями настоящего стандарта. Проверка электропитания не должна вносить возмущений в процесс измерений.

При измерении вибрации, передаваемой преобразователю вибрации от вибрационного калибратора, изменение напряжения питания от номинального значения до минимального уровня, установленного технической документацией, не должно приводить к изменению результатов измерений более чем на 3,0 %.

Если питание осуществляют от собственных батарей, то в технической документации должен быть указан рекомендуемый тип батарей и приведено время ожидаемой непрерывной работы от полностью заряженных батарей для нормальных условий измерений.

Если средство измерений с автономным источником питания предназначено для измерений вибрации в течение времени, превышающего номинальный срок работы батареи, то в технической документации должен быть описан рекомендуемый способ работы от внешнего источника питания, включая требования к диапазону напряжения питания и его пульсациям (в том числе высокочастотным выбросам).

6 Крепление преобразователя вибрации

При необходимости использования специальных механических фильтров, систем крепления или кабелей (в том числе включенных в комплект поставки виброметра) в технической документации должно быть указано, что средство измерений удовлетворяет требованиям к частотной коррекции только при установке этих специальных устройств.

Предписанный или рекомендованный способ крепления должен удовлетворять общим требованиям по ГОСТ ИСО 5348. Руководство по испытанию системы крепления приведено в приложении F.

В технической документации должно быть указано, для каких измерений какие устройства крепления предназначены, а также перечислены случаи и обстоятельства, когда использование той или иной системы крепления с большой вероятностью приведет к повышенной неопределенности измерения.

7 Внешние воздействия и электромагнитная совместимость

7.1 Общие положения

Все воздействия внешних факторов рассматриваются в части того, как изменяется коэффициент преобразования измерительной цепи, включая преобразователь вибрации, на частоте проверки калибровки относительно его значения в нормальных условиях измерений. В технической документации должно быть установлено типичное время стабилизации работы виброметра после изменений внешних условий.

Единичный образец средства измерений может иметь ограничения на применение в отношении условий окружающей среды. Если такие ограничения имеют место, то они должны быть указаны в технической документации.

Примечание - Под единичным экземпляром средства измерений понимают измерительную систему, собранную из отдельных элементов - сигнального процессора, устройства анализа (записи), показывающего устройства, - каждый из которых прошел испытания в целях утверждения типа или был испытан согласно соответствующим стандартам или техническим условиям изготовителя (см. 13.1).

7.2 Температура окружающего воздуха

Влияние изменений температуры окружающего воздуха на коэффициент преобразования определяют для диапазона температур от минус 10 °C до плюс 50 °C. В этом диапазоне коэффициент преобразования виброметра не должен изменяться более чем на 5 %.

Требование по чувствительности к изменению температуры воздуха применяют либо для всего средства измерений в целом, либо для тех его составных частей, которые на практике могут подвергаться воздействию температур в широком диапазоне значений.

При наличии в средстве измерений элементов, предназначенных в соответствии с технической документацией для работы в условиях с контролируемым температурным режимом (например, внутри помещений), для них диапазон варьирования температур может быть ограничен интервалом от плюс 5 °C до плюс 30 °C. Этот ограниченный диапазон не применяют ко всему средству измерений в целом.

В пределах заданного диапазона температур окружающего воздуха отклонение от линейности на частоте опорного сигнала и протяженность линейного рабочего диапазона в пределах опорного диапазона измерений должны оставаться в пределах допусков, указанных в 5.7.

7.3 Температура поверхности

Влияние изменения температуры вибрирующей поверхности на коэффициент преобразования определяют для диапазона температур от минус 10 °C до плюс 50 °C. В этом диапазоне коэффициент преобразования виброметра не должен изменяться более чем на 4 %.

Требование по чувствительности к изменениям температуры вибрирующей поверхности относится к акселерометру, кабелям и системам крепления, которые могут находиться в непосредственном контакте с поверхностью.

В пределах заданного диапазона температур поверхности отклонение от линейности на частоте опорного сигнала и протяженность линейного рабочего диапазона в пределах опорного диапазона измерений должны оставаться в пределах допусков, указанных в 5.7.

7.4 Электростатический разряд

Влияние электростатических разрядов на работу средства измерений должно быть минимальным.

Виброметр должен сохранять работоспособность после контактного разряда напряжения до 4 кВ или воздушного разряда напряжения до 8 кВ. Полярность электростатического напряжения определяют относительно земли.

Воздействие указанных электростатических разрядов не должно ухудшать характеристики средства измерений или нарушать его работоспособность, кроме случаев, оговоренных в технической документации. В технической документации может быть указано, что воздействие электростатических разрядов способно привести к снижению качества функционирования средства измерений или к невозможности выполнения им своих функций. Такое ухудшение функционирования не должно предполагать неработоспособность средства измерений, изменение его конфигурации, повреждение или потерю сохраненных данных или постоянную утрату части функций.

7.5 Излучение радиочастотного поля и помехи, вносимые в электрическую сеть

Излучение измерительного инструмента в диапазоне радиочастот должно быть минимальным.

Если конструкция виброметра рассчитана на передачу собранных данных по соединительному кабелю, то в технической документации должны быть указаны рекомендуемая длина кабеля и устройство, к которому кабель может быть подключен.

Уровень радиочастотного поля, излучаемого виброметром через сигнальные порты, не должен превышать 30 дБ (при опорном значении 1 мкВ/м) в диапазоне частот от 30 до 230 МГц и 37 дБ в диапазоне частот от 230 МГц до 1 ГГц. В технической документации должны быть указаны режимы работы средства измерений и любого подсоединяемого устройства, при которых уровень излучения радиочастотных полей будет максимальным.

Возмущения (квазипиковые и средние значения), вносимые средством измерений в электрическую сеть и определяемые в месте подсоединения сетевого кабеля, не должны превышать указанных в таблице 12. Если при использовании устройства для измерения квазипиковых значений результаты измерений удовлетворяют требованиям для среднего значения, можно считать, что виброметр удовлетворяет установленным допускам как для квазипикового, так и для среднего сигналов.

Таблица 12 - Пределы вносимых возмущений напряжения электрической сети

Диапазон частот, МГц	Предельные значения возмущений напряжения, дБ (относительно опорного значения 1 мкВ)
	Квазипиковое	Среднее
От 0,15 до 0,50	От 66 до 56	От 56 до 46
От 0,50 до 5	56	46
От 5 до 30	60	50
Примечание 1 - Характеристики измерителя квазипиковых возмущений по [4]. Примечание 2 - Нижние границы уровней возмущений справедливы для частот перехода. Примечание 3 - В диапазоне от 0,15 до 0,50 МГц уровень возмущений напряжения уменьшается прямо пропорционально логарифму частоты.

7.6 Устойчивость к радиочастотному электромагнитному полю и полям сетевой частоты

Влияние полей сетевой частоты и радиочастотных электромагнитных полей на работу средства измерений (или отдельных элементов, указанных в технической документации) не должно изменять рабочее состояние или конфигурацию средства измерения, приводить к искажению или потере сохраненных данных. Настоящее требование распространяется на все режимы работы в нормальных условиях применения виброметра. В технической документации должны быть указаны режимы работы средства измерений и любых присоединенных устройств, при которых устойчивость к воздействию полей сетевой частоты и радиочастотных электромагнитных полей будет минимальной (т.е. чувствительность к воздействию - максимальной).

Устойчивость к полям сетевой частоты определяют при воздействии однородного магнитного поля со среднеквадратичным значением напряженности 80 А/м на частотах 50 и 60 Гц. Условие однородности магнитного поля проверяют до внесения в него средства измерений. В технической документации должна быть указана ориентация виброметра в магнитном поле, при которой его чувствительность к воздействию данного поля будет максимальной.

Устойчивость к радиочастотному электромагнитному полю определяют в диапазоне несущей частоты от 26 МГц до 1 ГГц при ее амплитудной модуляции глубиной 80 % синусоидальным сигналом на частоте (частотах) опорного сигнала. Среднеквадратичное значение напряженности однородного (без внесенного средства измерений) немодулированного электрического поля должно составлять 10 В/м.

Примечание - В технической документации может быть указано, что виброметр удовлетворяет требованиям стандарта при напряженности более 10 В/м.

При воздействии полей сетевой частоты и радиочастотных электромагнитных полей изменение показываемого виброметром значения параметра вибрации не должно превышать 10 %.

Устойчивость виброметров с входными и выходными портами электропитания переменного тока к влиянию кондуктивных помех определяют в диапазоне частот от 0,15 до 80 МГц.

Устойчивость к влиянию кондуктивных помех для виброметров с сигнальными портами, к которым другие элементы измерительной системы присоединяют соединительными кабелями длиной более 3 м, определяют в диапазоне частот от 0,15 до 80 МГц.

7.7 Защита от влаги и пыли

Виброметр должен быть защищен от воздействия влаги и пыли. Изготовитель должен указывать степень защиты (код IP) средства измерений. Код IP должен соответствовать назначению средства измерений (например, использование виброметра для оценки воздействия вибрации на работника в условиях цеха может потребовать степени защиты IP 65, в то время как для лабораторных условий достаточно соблюдения требований для IP 42).

Примечание - Коды IP для защиты оболочками установлены в [5].

8 Использование вспомогательных устройств

Если в комплект поставки изготовителя входит дополнительный удлинительный кабель для соединения с преобразователем вибрации, то в технической документации должны быть описаны все поправки, которые необходимо вносить в результаты измерений при использовании этого кабеля.

Техническая документация должна содержать сведения о влиянии дополнительных приспособлений, поставляемых изготовителем средства измерений. Эти сведения должны быть приведены в отношении всех характеристик, изменяющихся после установки приспособлений. В число дополнительных приспособлений входят устройство крепления акселерометра и механические фильтры. Техническая документация должна содержать информацию о влиянии приспособлений на коэффициент преобразования измерительной цепи.

В технической документации должно быть указано, будет ли средство измерений соответствовать требованиям настоящего стандарта после установки дополнительных приспособлений.

Если конструкцией предусмотрено использование внешних фильтров, в технической документации должны быть описаны все необходимые соединения и способ работы средства измерений с внешними фильтрами.

Техническая документация должна содержать детальное описание соединений вспомогательных устройств, а также влияние этих устройств на электрические характеристики средства измерений. В число вспомогательных устройств входят принтеры, компьютеры, устройства записи данных.

9 Маркировка

Средство измерений, удовлетворяющее всем требованиям настоящего стандарта, должно иметь соответствующую маркировку или показывать ссылку на настоящий стандарт с указанием его обозначения и даты. Маркировка должна включать в себя также наименование фирмы или торговую марку поставщика, несущего ответственность за соответствие средства измерений установленным техническим требованиям. Кроме того, при маркировке указывают обозначение модели средства измерений и его серийный номер.

Если средство измерений состоит из нескольких отдельных блоков, каждый функционально независимый блок должен быть помечен в соответствии с требованиями настоящего раздела. Должно быть четко указано, из каких отдельных функциональных блоков состоит средство измерений в целом.

10 Техническая документация

В комплект поставки каждого средства измерений, удовлетворяющего требованиям настоящего стандарта, должна входить техническая документация.

Если средство измерений состоит из нескольких отдельных элементов, то техническая документация должна распространяться на их сочетание, составляющее в целом функционально законченный виброметр. В технической документации должны быть описаны все необходимые элементы и их взаимное влияние друг на друга.

Значения величин, приводимых в технической документации, должны быть выражены в единицах Международной системы единиц СИ.

Информация, которую должна содержать техническая документация, приведена в приложении G.

11 Виды испытаний

В настоящем стандарте определены три уровня испытаний:

a) подтверждение заявленных характеристик средства измерений, включающее в себя:

1) испытания серийно выпускаемого средства измерений для целей утверждения типа, организуемые изготовителем, входе которых полную проверку проходят типовые образцы средства измерений. Целью испытаний является получение свидетельств того, что конструкция средства измерений удовлетворяет требованиям настоящего стандарта,

2) испытания единичного образца средства измерений, организуемые лабораторией или другим пользователем средства измерений, на проверку его соответствия отдельным требованиям настоящего стандарта;

b) периодические испытания сокращенного объема, организуемые изготовителем и пользователем средства измерений и выполняемые:

- периодически (перед покупкой или во время покупки и затем с периодичностью не менее одного раза каждые два года) с целью подтвердить, что характеристики данного средства измерений продолжают удовлетворять требованиям настоящего стандарта,

- после внесения модификаций в конструкцию средства измерений (например, замены преобразователя вибрации) или после его ремонта, в результате которых характеристики данного средства измерений могли быть изменены;

c) проверка работоспособности на месте, проводимая пользователем данного средства измерений и включающая в себя минимальный объем испытаний, которые позволяют с достаточной степенью обоснованности принять решение о возможности применения данного средства измерений. Проверку работоспособности следует проводить непосредственно перед измерениями вибрации и после их завершения.

Испытания средства измерений позволяют оценить выполнение требований, установленных в разделах 5 - 10. В таблице 13 показано соответствие проверяемых характеристик пунктам разделов, в которых установлены методы испытаний соответствующего уровня.

Соответствие требованиям настоящего стандарта можно считать подтвержденным при получении свидетельств того, что для модели средства измерений, описанного в технической документации согласно требованиям приложения G, подтверждено соответствие требованиям в ходе испытаний для целей утверждения типа, а отдельный экземпляр этой модели выдержал периодические испытания. Для единичного образца средства измерений подтверждением соответствия настоящего стандарта будет прохождение испытаний, предназначенных для единичного средства измерений. В то же время успешное прохождение процедуры работоспособности не является подтверждением соответствия требованиям настоящего стандарта.

Таблица 13 - Перечень характеристик средства измерений и пунктов с описанием испытаний для подтверждения этих характеристик

Требования		Тестовый сигнал		Пункт раздела испытаний
Пункт, раздел	Характеристика	Электрический	Механический	Испытания для целей утверждения типа	Испытания единичного образца	Периодические испытания	Проверка работоспособности
5.1	Общие характеристики			12.5, 12.6	13.6, 13.7	14.5	15.2
5.2	Показания средства измерений			12.5	13.6
5.3	Электрический выход			12.17
5.4	Коэффициент преобразования			12.7	13.9, 13.11	14.9	15.3
5.5	Погрешность отображения результата измерения			12.7	13.9
5.6	Частотные коррекции и передаточные функции фильтров			12.11, приложение Н	13.11	14.9
5.7	Линейность по амплитуде			12.10	13.11	14.9
5.8	Собственный шум измерительной цепи			12.12	13.12
5.9	Показания в ответ на сигнальные посылки			12.13
5.10	Индикация перегрузки			12.14	13.14
5.11	Индикация слабого сигнала			12.10
5.12	Время интегрирования			12.13
5.13	Измерение текущего среднеквадратичного значения корректированного ускорения			12.13
5.14	Сброс результатов измерения			12.15
5.15	Устройство измерения времени			12.18	13.15
5.16	Взаимное влияние измерительных каналов			12.8	13.13
5.2.1	Измерение полной вибрации			12.16
5.17 (приложение Е)	Характеристики преобразователя вибрации			12.9
5.18	Питание			12.19
6	Крепление преобразователя вибрации			Приложение F
7	Внешние воздействия и электромагнитная совместимость			12.20
8	Использование вспомогательных устройств			12.5, 12.17
9	Маркировка			12.4	13.5	14.6
10	Техническая документация			12.4	13.5	14.6

12 Испытания для целей утверждения типа

12.1 Общие положения

В настоящем разделе рассмотрены испытания, проводимые для демонстрации соответствия средства измерений всем требованиям настоящего стандарта.

Соответствие требованиям настоящего стандарта считают подтвержденным, если отклонение результата измерений от заданного значения с добавлением расширенной неопределенности, обеспечиваемой испытательной лабораторией, находится в пределах установленного допуска.

Неопределенность измерения определяют в соответствии с ГОСТ 34100.3. Расширенную неопределенность рассчитывают в испытательной лаборатории, используя для этого значение коэффициента охвата не менее двух.

В настоящем разделе приведены максимальные расширенные неопределенности измерения, которые допустимы при проверке соответствия требованиям настоящего стандарта. Испытания на подтверждение соответствия требованиям настоящего стандарта не могут быть проведены испытательными лабораториями, у которых значения расширенной неопределенности превышают максимально допустимые значения.

Не допускается исключение какого-либо из испытаний, описанных в настоящем разделе, кроме тех, которые относятся к функциям, не реализованным данным средством измерений.

Если не оговорено иное, все испытания, описанные в настоящем разделе, должны быть проведены для каждого канала многоканального средства измерений.

12.2 Требования испытаний

Все средства измерений, которые применяют в процессе испытаний на подтверждение заявленных характеристик и которые могут вносить вклад в неопределенность измерения, должны обладать прослеживаемостью к эталонам в соответствии с национальной метрологической схемой.

Частота входных сигналов должна быть в пределах 0,2 % заданного значения.

Амплитуда вибрации должна находиться в пределах 2 % заданного значения.

Примечание - В настоящее время стандарты по калибровке преобразователей вибрации методами, установленными в ГОСТ ISO 16063-1, не обеспечивают калибровку преобразователей вибрации в диапазоне частот ниже 0,4 Гц.

В процессе испытаний параметры окружающей среды должны находиться в следующих пределах:

- температура окружающего воздуха - от 20 °C до 26 °C;

- относительная влажность воздуха - от 10 % до 75 % (без выпадения конденсата).

Коэффициент гармоник d для вибрации на входе не должен превышать 5 %.

Коэффициент гармоник d для входного электрического сигнала не должен превышать 0,1 %.

Примечание - Коэффициент гармоник d, %, определяют согласно [1] по формуле

,

(7)

где а ₁ - среднеквадратичное значение ускорения на частоте возбуждения;

a _tot - среднеквадратичное значение сигнала ускорения во всей полосе частот (включая а ₁).

12.3 Представление средства измерений на испытания

Средство измерений должно быть представлено на испытания вместе с технической документацией и всеми приспособлениями и устройствами, которые в технической документации указаны как его неотъемлемые элементы, в конфигурации, предназначенной для нормального использования. Примерами таких устройств могут служить акселерометр, устройство крепления и кабель.

Средство измерений представляют на испытания в комплекте с вспомогательными приспособлениями (например, адаптерами), необходимыми для получения входного и выходного электрического сигнала.

Средство измерений рекомендуется представлять на испытания вместе с вибрационным калибратором.

12.4 Проверка маркировки и технической документации

Необходимо убедиться, что маркировка виброметра соответствует требованиям раздела 9.

Перед проведением испытаний необходимо убедиться, что техническая документация на средство измерений содержит все сведения, указанные в разделе 10, в соответствии с назначением данного средства измерений.

По завершении испытаний все положения технической документации должны быть заново пересмотрены, чтобы убедиться в их правильности и в том, что все заявленные параметры находятся в пределах допусков, установленных настоящим стандартом.

12.5 Проверка общих характеристик

Необходимо убедиться, что средство измерений соответствует требованиям 5.1.

Для средства измерений с несколькими диапазонами измерений необходимо убедиться, что перекрытие диапазонов соответствует требованиям 5.7.

Необходимо убедиться, что показывающие устройства средства измерений соответствуют требованиям 5.2.

Если технической документацией предписано использование батарей питания конкретной модели и типа, то испытания проводят с использованием таких батарей.

Если средство измерений не удовлетворяет требованиям, перечисленным в настоящем подразделе, испытания на соответствие требованиям настоящего стандарта не проводят.

12.6 Подготовка средства измерений к испытаниям

Перед проведением любых испытаний средство измерений должно быть обеспечено напряжением питания в пределах, указанных изготовителем. Средство измерений, включая преобразователь вибрации, и вибрационный калибратор (если он представлен на испытания) должны быть подвергнуты визуальному осмотру. Все элементы управления виброметром должны быть проверены, чтобы убедиться в их правильном функционировании.

В соответствии с технической документацией устанавливают коэффициент преобразования на частоте проверки калибровки. Выполняют все регулировки по 5.4 и указанные в технической документации в отношении коэффициента преобразования, добиваясь получения на показывающем устройстве виброметра требуемого значения для нормальных условий измерений.

12.7 Показания для опорного сигнала в нормальных условиях измерений

Определяют процентное отклонение показываемого виброметром значения параметра ускорения a _test для опорного сигнала (см. таблицу 1) относительно результата измерений a _ref того же параметра в той же точке с помощью эталонного акселерометра по формуле

.

(8)

Примечание - Величина является относительной погрешностью измерения.

Для этого вначале с помощью эталонного преобразователя вибрации измеряют параметр воспроизводимого опорного сигнала, а затем выполняют измерение испытуемым средством измерений. Средство измерений устанавливают в режим измерений с полосовым фильтром и линейным интегрированием в опорном диапазоне и проводят измерения в течение времени, достаточного для стабилизации показаний (это время может достигать 30 с для локальной вибрации, 1 мин для общей вибрации и 5 мин для общей низкочастотной вибрации). Среднеквадратичное значение ускорения на входе измерительной цепи, состоящее из полезного сигнала и фоновой вибрации, должно превышать среднеквадратичное значение фоновой вибрации, измеренное тем же испытуемым средством измерений, не менее чем в 10 раз.

Для определения относительной погрешности измерения проводят не менее трех измерений. В каждом измерении регистрацию показаний виброметра осуществляют после достижения средством измерения равновесного состояния с окружающей средой в течение времени, указанного в технической документации. Разность между минимальным и максимальным показаниями для серии из трех измерений не должна превышать 3 %.

Среднеарифметическое значение погрешности измерений должно быть в пределах допусков, установленных в таблице 2. Максимальная расширенная неопределенность измерения - 2 %.

Для каждой частотной коррекции, предусмотренной средством измерений, на электрический вход подают стационарный синусоидальный сигнал на соответствующей частоте опорного сигнала. Регулируют амплитуду входного электрического сигнала таким образом, чтобы после прохождения полосового фильтра, соответствующего выбранной частотной коррекции, показание средства измерений совпадало с опорным значением параметра вибрации. Для отрегулированного входного электрического сигнала проводят измерение параметра корректированного ускорения. Разность между полученным показанием и соответствующим опорным значением параметра вибрации, умноженным на значение функции частотной коррекции на частоте опорного сигнала (см. таблицу 1), должна быть в пределах допуска, установленного в таблице 2. Максимальная расширенная неопределенность измерения - 2 %.

Для виброметра, предусматривающего измерение текущего среднеквадратичного значения, на входное устройство подают стационарный синусоидальный электрический сигнал на частоте опорного сигнала. Амплитуду входного сигнала регулируют таким образом, чтобы показания средства измерений в режиме полосовой фильтрации сигнала в заданном опорном диапазоне совпадали с заданным значением параметра вибрации опорного сигнала. После этого виброметр устанавливают в режим измерения текущего среднеквадратичного значения полосового сигнала. Показываемое значение измеряемой величины не должно отличаться от значения параметра вибрации опорного сигнала более чем на значение допуска, установленного в таблице 2. Максимальная расширенная неопределенность измерения - 2 %.

12.8 Взаимное влияние измерительных каналов

Для средства измерений, имеющего два или более измерительных каналов (например, предназначенного для измерений трехкомпонентной вибрации), проводят испытания с целью определить помехи, создаваемые каналами друг другу.

Все каналы должны быть настроены на измерения в опорном диапазоне. На электрический вход каждого канала по очереди подают сигнал на частоте опорного сигнала, при этом входы всех остальных каналов должны быть нагружены соответствующими электрическими эквивалентами преобразователя. Амплитуда тестового сигнала должна быть в пределах 5 дБ верхней границы диапазона измерений. В процессе испытания контролируют выход каждого из каналов.

В отношении выходного сигнала для каждого из каналов должны быть выполнены требования 5.16.

12.9 Преобразователь вибрации

Характеристики акселерометра (см. приложение Е) проверяют одним из методов согласно ГОСТ ISO 16063-1.

12.10 Отклонение от линейности и индикация слабого сигнала

12.10.1 Проверка линейности с использованием электрического сигнала

Проверку линейности преобразования сигнала средством измерений проводят с использованием тестового стационарного синусоидального электрического сигнала на частотах, указанных в таблице 14. Средство измерений устанавливают в режим измерений параметра вибрации, получаемого интегрированием на заданном интервале времени после прохождения полосового фильтра.

Таблица 14 - Частоты и приращения амплитуды тестового сигнала при проверке линейности

Применение	Частоты тестового сигнала a), Гц	Приращения амплитуды тестового сигнала, дБ
		в пределах 5 дБ от границ индикации перегрузки и слабого сигнала	на других участках диапазонов измерений
Локальная вибрация	8; 80; 800	1	5
Общая вибрация	1; 4; 16; 63	1	5
Общая низкочастотная вибрация	0,2; 0,4	1	5
а) Указаны номинальные среднегеометрические частоты третьоктавных полос. При испытаниях следует использовать точные значения, например вместо 8 Гц - 10 9/10 Гц 7,943 Гц.

Вначале осуществляют регулировку входного сигнала на частоте опорного сигнала. Для этого амплитуду входного сигнала подбирают таким образом, чтобы при измерении в опорном диапазоне средство измерений показывало значение параметра вибрации опорного сигнала.

При испытаниях в других диапазонах на каждой тестовой частоте стартовой точкой будет тестовый сигнал с амплитудой, равной амплитуде опорного сигнала в опорном диапазоне, умноженной на коэффициент усиления для данного диапазона измерений по отношению к опорному диапазону.

В опорном диапазоне измерений амплитуду входного сигнала на тестовой частоте повышают с шагом приращения, указанным в таблице 14, от нижней границы диапазона до того значения, при котором впервые появляется индикация перегрузки. После этого амплитуду входного сигнала понижают с шагом, указанным в таблице 14, от значения, когда впервые наблюдалась индикация перегрузки до заданной нижней границы диапазона. При этом регистрируют значения амплитуд входного сигнала и соответствующие им показания средства измерений.

Для каждой тестовой частоты и амплитуды сигнала - от нижней границы опорного диапазона до первого появления индикации перегрузки - отклонения от линейности должны быть в пределах допуска по 5.7. Протяженность линейного рабочего диапазона на опорной частоте в опорном диапазоне измерений должна удовлетворять требованиям к линейному рабочему диапазону по 5.7. Максимальная расширенная неопределенность измерения - 2 %.

После испытаний в опорном диапазоне измерений проверку линейности осуществляют во всех других диапазонах. Испытания в каждом диапазоне проводят для частот и приращений амплитуды сигнала, указанных в таблице 14, начиная от стартовой точки и двигаясь вниз до нижней границы диапазона, а затем вверх до верхней границы диапазона.

В каждом диапазоне измерений отклонение от линейности по амплитуде должно быть в пределах допуска по 5.7 для всего линейного рабочего диапазона, указанного в технической документации, вплоть до первого появления индикации перегрузки. Максимальная расширенная неопределенность измерения - 2 %.

Для средства измерений текущего значения параметра вибрации, у которого линейный рабочий диапазон превышает диапазон значений показывающего устройства, линейность может быть проверена с использованием тональных посылок, для которой амплитуда сигнала заполнения превышает верхнюю границу показываемых значений.

Для средства измерений параметра вибрации, получаемого усреднением на заданном интервале времени, у которого линейный рабочий диапазон превышает диапазон значений показывающего устройства, линейность может быть проверена с использованием тональных посылок, вырезанных из стационарных входных сигналов. Длительность посылки должна быть не менее 30 с для локальной вибрации и 5 мин для общей вибрации (для общей низкочастотной вибрации это испытание не проводят). Время интегрирования должно превышать длительность посылки.

При измерениях в каждом диапазоне и на каждой тестовой частоте не должно наблюдаться индикации слабого сигнала, когда показание средства измерений выше или равно указанной нижней границе диапазона. Эта индикация должна появляться, как только уровень сигнала понижается на 1 дБ относительно нижней границы данного диапазона измерений.

12.10.2 Проверка линейности с использованием возбуждения вибрации

Проверку линейности преобразования сигнала средством измерений проводят с использованием возбуждения гармонической вибрацией на тестовых частотах, указанных в таблице 14. Средство измерений устанавливают в режим измерений параметра вибрации, получаемого интегрированием на заданном интервале времени после прохождения полосового фильтра. Отклонение от линейности по разности между показанием средства измерений и соответствующего значения параметра вибрации, полученного измерением с помощью эталонного акселерометра. Преобразователь вибрации, входящий в состав испытуемого средства измерений, и эталонный акселерометр устанавливают так, как предписано ГОСТ ISO 16063-21.

При испытаниях на каждой тестовой частоте в любом диапазоне измерений стартовой точкой будет тестовое воздействие с параметром вибрации опорного сигнала, умноженным на коэффициент усиления для данного диапазона измерений по отношению к опорному диапазону.

Испытания начинают с возбуждения вибрации на частоте опорного сигнала в основании преобразователя вибрации. Входное возбуждение регулируют таким образом, чтобы показание средства измерений в опорном диапазоне совпадало со значением параметра вибрации опорного сигнала.

Проверку линейности с использованием возбуждения вибрации осуществляют в диапазоне не менее 40 дБ.

В опорном диапазоне измерений параметр вибрации на тестовой частоте повышают с шагом приращения, указанным в таблице 14, от нижней границы диапазона до первого из следующих событий:

- появления индикации перегрузки;

- достижения максимальной вибрации, допускаемой устройством возбуждения;

- достижения верхней границы диапазона линейности эталонного преобразователя.

После этого амплитуду вибрации понижают с шагом, указанным в таблице 14, до первого из следующих пределов:

- достижения заданной нижней границы средства измерений;

- достижения минимальной вибрации, обеспечиваемой устройством возбуждения;

- достижения нижней границы диапазона линейности эталонного преобразователя.

В процессе испытаний регистрируют каждое значение, полученное с помощью эталонного акселерометра, и соответствующее ему показание средства измерений.

При определении параметра воспроизведенной вибрации учитывают характеристику линейности эталонного акселерометра.

Для каждой тестовой частоты и значения параметра вибрации - от установленной нижней границы опорного диапазона измерений до вызывающего появление индикации перегрузки - отклонения от линейности должны быть в пределах допуска по 5.7. Протяженность линейного рабочего диапазона на частоте опорного сигнала в опорном диапазоне измерений должна удовлетворять требованиям к линейному рабочему диапазону по 5.7. Максимальная расширенная неопределенность измерения - 3 %.

После испытаний в опорном диапазоне измерений проверяют линейность по амплитуде во всех других диапазонах. Испытания проводят для частот и приращений параметра вибрации, указанных в таблице 14, от стартовой точки вниз до нижней границы и вверх до верхней границы каждого диапазона измерений.

В каждом диапазоне измерений отклонение от линейности по амплитуде должно быть в пределах допуска по 5.7 во всем линейном рабочем диапазоне, указанном в технической документации. Максимальная расширенная неопределенность измерения - 4 %.

12.11 Частотные коррекции и передаточные функции фильтров

12.11.1 Общие положения

Методы оценки действительных функций частотной коррекции и передаточных функций соответствующих фильтров установлены в предположении, что у средства измерений отсутствует электрический выход. Если электрический выход имеется и может быть использован в целях испытаний, то вначале устанавливают соответствие между показываемым значением параметра корректированного ускорения и напряжением на электрическом выходе. Получаемые данные не следует интерпретировать в терминах отклонения от линейности.

Для каждого из возможных применений средства измерений (измерение локальной, общей или общей низкочастотной вибрации) выбирают одну частотную коррекцию, которую в дальнейшем используют при проведении испытаний с использованием как электрического тестового сигнала, так и тестового механического (вибрационного) возбуждения. Для остальных частотных коррекций, предусмотренных средством измерений, испытания проводят только с одним тестовым воздействием - электрическим или механическим.

Испытания проводят по возможности в опорном диапазоне измерений. При отсутствии уверенности в том, что требования к частотным коррекциям и передаточным функциям 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 проводят с шагом приращения частоты не более чем в треть октавы в диапазонах частот, указанных в таблице 15.

Таблица 15 - Частоты и приращения амплитуды тестового сигнала при проверке линейности

Применение	Диапазон частот тестовых воздействий a), Гц
	Электрический сигнал	Механическое возбуждение
Локальная вибрация	От 4 до 2000	От 8 до 2000
Общая вибрация	От 0,25 до 160	От 0,5 до 160
Общая низкочастотная вибрация	От 0,05 до 1	0,4; 0,5
а) Указаны номинальные среднегеометрические частоты третьоктавных полос. При испытаниях следует использовать их точные значения (например, вместо 8 Гц - 10 9/10 Гц 7,943 Гц).

Примечание 1 - В настоящем подразделе рассматривается относительное отклонение (действительного значения частотной характеристики от ее номинального значения) , выражаемое в процентах.

Примечание 2 - В 12.11.1 и 12.11.2 рассматриваются методы определения амплитудной характеристики средства измерений. Отклонение фазовой характеристики рассматривается в приложении Н.

12.11.2 Испытания с использованием механического возбуждения

Отклонение частотной характеристики определяют методом сравнения с результатом измерения некорректированного ускорения эталонным преобразователем вибрации как разность между среднеквадратичным значением корректированного ускорения, показанного виброметром, и произведением среднеквадратичного значения ускорения, полученного с помощью эталонного акселерометра, на значение функции частотной коррекции для данной частоты возбуждения. Акселерометр, входящий в состав испытуемого средства измерений, и эталонный акселерометр устанавливают так, как предписано ГОСТ ISO 16063-21.

Вначале осуществляют регулировку уровня возбуждения на частоте опорного сигнала таким образом, чтобы показанное виброметром среднеквадратичное значение ускорения после полосовой фильтрации на 20 дБ превышало нижнюю границу заданного линейного рабочего диапазона. Полученное таким образом среднеквадратичное ускорение возбуждения a _in используют как базовое значение для входного воздействия в последующих испытаниях.

Для каждой тестовой частоты с помощью эталонного акселерометра регулируют среднеквадратичное значение ускорения возбуждаемой вибрации таким образом, чтобы оно было равно a _in. Указанное значение вместе с соответствующим ему показанием средства измерений a _ind регистрируют для каждой тестовой частоты, определенной в соответствии с таблицей 15 для механического возбуждения.

Относительное отклонение частотной характеристики на частоте f, %, вычисляют по формуле

,

(9)

где w(f) - значение функции частотной коррекции на частоте f.

При установлении постоянного уровня возбуждения a _in для разных тестовых частот учитывают частотную характеристику эталонного акселерометра.

Если значение a _in невозможно поддерживать заданным во всем диапазоне частот, то в показанное виброметром значение вносят соответствующую поправку, определяемую разностью между результатами измерений эталонным акселерометром на тестовой частоте и на частоте опорного сигнала.

Максимальная расширенная неопределенность измерения на всех частотах номинального диапазона частот виброметра - 4,5 %.

Примечание - Если коэффициент преобразования преобразователя вибрации и передаточную функцию электрической цепи средства измерений определяют по отдельности, тогда относительное отклонение вычисляют по формуле

,

(10)

где - относительное отклонение коэффициента преобразования преобразователя вибрации на частоте f;

- относительное отклонение частотной характеристики электрической цепи на частоте f.

Для каждого из слагаемых в правой части формулы (10) учитывают помимо полученного значения ( и соответственно) также относительную расширенную неопределенность (u _m,t и u _m,e соответственно):

.

(11)

В приложении F приведена информация об испытании системы крепления акселерометра, если та входит в комплект поставки средства измерений.

12.11.3 Испытания с использованием электрического тестового сигнала

Синусоидальный электрический сигнал подают на электрический вход виброметра.

Осуществляют регулировку тестового сигнала на частоте опорного сигнала f _ref таким образом, чтобы показанное виброметром среднеквадратичное значение полосового сигнала a _ind на 20 дБ превышало нижнюю границу заданного линейного рабочего диапазона. Данное значение используют как базовое для последующих испытаний.

На каждой тестовой частоте среднеквадратичное значение входного электрического сигнала u _in регулируют таким образом, чтобы показываемое виброметром значение a _ind оставалось неизменным. Значения u _in и a _ind регистрируют для каждой тестовой частоты, определенной в соответствии с таблицей 15 для электрического сигнала.

Долю относительного отклонения частотной характеристики на частоте f, вносимую электрической частью измерительной цепи, , %, вычисляют по формуле

,

(12)

где w(f) - значение функции частотной коррекции на частоте f;

S - коэффициент преобразования, вычисляемый по формуле

.

(13)

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

Если показание a _ind невозможно поддерживать постоянным во всем диапазоне частот, то в показанное виброметром значение вносят поправку, определяемую разностью между значениями u _in для тестовой частоты и для частоты опорного сигнала. Кроме того, при использовании на разных тестовых частотах разных значений u _in в показываемое значение при необходимости следует внести соответствующую поправку на нелинейность.

Максимальная расширенная неопределенность для всех тестовых частот - 3 %.

12.11.4 Подтверждение соответствия требованиям

Для техчастотных коррекций, где в процессе испытаний использовано механическое воздействие, относительное отклонение частотной характеристики определяют непосредственно по результатам испытаний как [см. формулу (9)]. Если во время испытаний использован только электрический тестовый сигнал, тогда для получения общего относительного отклонения частотной характеристики необходимо принимать во внимание относительное отклонение коэффициента преобразования преобразователя вибрации - Эту величину определяют как разность значений и , полученных при испытаниях с использованием как электрического, так и механического тестового воздействия [см. формулу (10)].

Пример - Виброметр позволяет проводить измерения для двух частотных коррекций: W _d и W _k. Для W _d испытания проводят с использованием электрического и механического тестовых воздействий. Относительное отклонение коэффициента преобразования преобразователя вибрации определяют как разность между относительными отклонениями, полученными с использованием механического и электрического тестовых воздействий. Это отклонение добавляют к полученному с использованием электрического тестового сигнала для частотной коррекции W _k, чтобы получить общее относительное отклонение для данной частотной коррекции.

Для всех реализуемых средством измерений частотных коррекций относительное отклонение частотной характеристики должно быть в пределах допуска по 5.6. Максимальная расширенная неопределенность для всех тестовых частот - 5 %.

Если средство измерений позволяет проводить измерения с использованием дополнительных частотных коррекций, то для них соответствие подтверждают с учетом их назначения и допусков, установленных технической документацией.

12.12 Собственный шум измерительной цепи

Собственный шум измерительной цепи определяют усреднением результатов десяти измерений вибрации с использованием преобразователя вибрации, установленного на невибрирующем объекте. Следует убедиться, что полученное усредненное значение превышает соответствующую характеристику вибрации объекта, условно принятого за невибрирующий, не менее чем на 10 дБ (предпочтительнее 20 дБ).

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. Полученные результаты должны согласовываться со значениями, приведенными в технической документации (см. 5.8).

12.13 Показания в ответ на сигнальные посылки

Средство измерений устанавливают в режим полосовой фильтрации для заданной частотной коррекции в опорном диапазоне измерений. Подают на вход стационарный синусоидальный электрический сигнал на частоте, определенной в таблице 6, и регулируют амплитуду сигнала таким образом, чтобы показанное средством измерений значение соответствовало 50 % верхней границы линейного рабочего диапазона. После этого проводят испытания для всех измеряемых параметров вибрации с использованием последовательностей сигнальных посылок, как определено в таблице 6.

Время спада пилообразного импульса не должно превышать 1/(5f ₂), где f ₂ - верхняя граница полосового фильтра для данной частотной коррекции, определенная в таблице 3.

Воспроизведение пилообразного импульса может сопровождаться высокочастотными переходными процессами. Чтобы исключить их влияние на результат измерений, может оказаться необходимым включить в цепь между генератором пилообразных импульсов и электрическим входом испытуемого виброметра однополюсный фильтр нижних частот. Частота среза фильтра должна быть достаточно высокой, чтобы исключить его влияние на результаты измерений, например 100f ₂.

Измерения с использованием тестового сигнала повторяют, последовательно уменьшая пиковое значение входного сигнала в 10 раз, но не ниже уровня, определяемого по показанию виброметра, в три раза превышающего нижнюю границу линейного рабочего диапазона.

Затем измерения повторяют с посылкой с одним периодом заполнения, повышая пиковое значение импульса до тех пор, пока не появится индикация перегрузки.

Показания средства измерений в ответ на последовательность сигнальных посылок относительно заданного значения измеряемого параметра тестового сигнала должны быть в пределах допуска, как указано в таблицах 7 - 9. Максимальная расширенная неопределенность измерения - 3 %.

12.14 Индикация перегрузки

Индикацию перегрузки проверяют, подавая на электрический вход сигналы в виде последовательностей положительных и отрицательных полусинусоид на частоте опорного сигнала, а также на частотах, указанных в таблице 14. Средство измерений устанавливают в режим полосовой фильтрации в опорном диапазоне частот. Подавая на вход сигнал в форме положительной полусинусоиды, повышают его уровень до тех пор, пока не появится сигнал перегрузки. Затем ту же процедуру повторяют для сигнала в форме отрицательной полусинусоиды. В обоих случаях регистрируют пиковое значение сигнала, при котором наступает состояние перегрузки. Разность между этими пиковыми значениями не должна превышать пределов допуска, установленных в 5.10. Максимальная расширенная неопределенность измерения - 2 %.

Примечание - Кроме испытаний на частотах, установленных в настоящем разделе, испытания на индикацию перегрузки могут быть проведены на других частотах по выбору испытательной лаборатории.

Индикатор перегрузки должен работать при значениях входного сигнала в диапазоне от наименьшего уровня, вызывающего перегрузку, до максимального уровня, определенного в технической документации.

При измерениях параметров вибрации, требующих усреднения на заданном интервале времени, или пиковых значений индикатор перегрузки должен начать индикацию по достижении состояния перегрузки и удерживать ее, как указано в 5.10. Если средство измерений используют для измерений текущих значений параметра вибрации, то индикатор перегрузки должен работать так, как указано в 5.10.

12.15 Сброс результатов измерения

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

12.16 Измерение полной вибрации

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

Средство измерений устанавливают в режим измерений параметра вибрации 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: ГОСТ 31191.1, ГОСТ 31191.2, ГОСТ 31191.4 или ГОСТ 31192.1. Далее тот же опорный сигнал одновременно подают на все три измерительных канала. Разность между показанным и расчетным значениями должна быть в пределах 3 %.

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. Расчетные значения получают в соответствии с ГОСТ 31191.1.

12.17 Электрический выход

Электрический сигнал, соответствующий опорному сигналу вибрации в опорном диапазоне измерений, подают на вход виброметра, после чего регистрируют показания средства измерений. Затем электрический выход замыкают накоротко и вновь регистрируют показания. Разность между двумя показаниями должна быть в пределах допуска, установленного в 5.3.

12.18 Устройства измерения времени

Необходимо подтвердить, что минимальный период интегрирования при усреднении сигнала вибрации по времени не превосходит значения, заявленного в технической документации, а максимальный период интегрирования при усреднении по времени не меньше соответствующего заявленного значения.

Устанавливают время измерения вибрации, равное 2000 с. Фактическая продолжительность измерения не должна отличаться от установленного значения более чем на 2 с ( 0,1 %). Максимальная расширенная неопределенность измерения - 0,01 %.

12.19 Питание

С помощью калибратора, поставляемого вместе со средством измерений, возбуждают вибрацию в опорном диапазоне измерений, после чего записывают показания, полученные при номинальном и минимально допустимом по технической документации напряжении питания. Полученные результаты измерений должны быть одинаковыми в пределах допуска по 5.18.

Примечание - Под питанием понимают также питание от батарей.

12.20 Внешние воздействия и электромагнитная совместимость

12.20.1 Общие положения

Полностью собранное и готовое к проведению измерений средство измерений должно удовлетворять всем требованиям настоящего подраздела с учетом особенностей его назначения. Акселерометр должен быть соединен с измерительным блоком таким образом, чтобы обеспечить нормальный режим работы в соответствии с технической документацией.

Все требования по чувствительности к воздействию внешних факторов проверяют для включенного средства измерений, настроенного на функционирование в нормальном режиме работы.

Перед проведением испытаний (но не в их процессе) необходимо проверить показания на частоте проверки калибровки с помощью калибратора (см. 5.4) и, при необходимости, выполнить соответствующие регулировки, чтобы показания средства измерений соответствовали значению опорного сигнала вибрации в нормальных условиях. Для регулировки следует использовать процедуры, указанные в технической документации.

Поскольку вибрация, воспроизводимая калибратором, также может изменяться при изменении внешних воздействующих факторов, это влияние следует учитывать, как указано в технической документации.

Регистрируют значения внешних воздействующих факторов, имевших место во время проверки показаний средства измерений. При проведении испытаний используют калибратор, воспроизводящий заданный сигнал вибрации. Средство измерений устанавливают в режим измерений среднеквадратичного значения корректированного ускорения.

Для всех условий испытаний регистрируют показания параметров, получаемых интегрированием на заданном интервале времени, в ответ на вибрацию, возбуждаемую калибратором.

12.20.2 Расширенная неопределенность при измерениях климатических факторов

Расширенная неопределенность не должна превышать 0,5 °C при измерениях температуры воздуха и 10 % при измерениях относительной влажности воздуха.

12.20.3 Выдержка перед проведением испытаний на влияние климатических факторов

При проведении испытаний на влияние температуры воздуха и относительной влажности воздуха на работу средства измерений калибратор и средство измерений (или его элементы) устанавливают в климатической камере.

На период выдержки акселерометр должен быть удален со стола вибростенда, а питание как калибратора, так и виброметра должно быть отключено.

Продолжительность выдержки калибратора и виброметра в нормальных условиях окружающей среды - не менее 12 ч. По завершении периода выдержки акселерометр устанавливают на стол калибратора и включают питание калибратора и виброметра.

12.20.4 Комбинированные испытания на влияние температуры и относительной влажности воздуха

По завершении периода выдержки (12.20.3) калибратором воспроизводят заданное вибрационное возбуждение и регистрируют показания средства измерений для приведенных ниже сочетаний значений температуры и относительной влажности воздуха. Для средства измерений, у которого все элементы могут нормально функционировать в условиях температуры и относительной влажности, указанных в 7.2, испытания проводят при следующих сочетаниях факторов:

- нормальные условия по температуре и относительной влажности воздуха;

- температура воздуха минус 10 °C, относительная влажность 65 %;

- температура воздуха 5 °C, относительная влажность 25 %;

- температура воздуха 40 °C, относительная влажность 90 %;

- температура воздуха 50 °C, относительная влажность 50 %.

Для всех условий испытаний отклонение показываемого значения параметра вибрации от полученного в нормальных условиях температуры и относительной влажности воздуха не должно превышать значения, установленного в 7.2.

12.20.5 Влияние температуры поверхности

После соответствующей выдержки калибратором воспроизводят вибрацию в нормальных условиях температуры и относительной влажности воздуха и регистрируют результаты измерений для приведенных ниже значений температуры вибрирующей поверхности. Акселерометр с соответствующей системой крепления устанавливают непосредственно на поверхность, температуру которой поддерживают в пределах 5 °C при следующих заданных значениях:

- нормальная температура;

- температура поверхности минус 10 °C;

- температура поверхности 5 °C;

- температура поверхности 40 °C;

- температура поверхности 50 °C.

Для всех условий испытаний отклонение измеренного значения вибрации от полученного в нормальных условиях температуры поверхности не должно превышать значения, установленного в 7.3.

12.20.6 Влияние электростатических разрядов

Оборудование, необходимое для определения влияния электростатических разрядов на работу средства измерений, должно соответствовать требованиям ГОСТ 30804.4.2-2013 (раздел 6). Испытательная установка и процедуры испытаний должны соответствовать требованиям ГОСТ 30804.4.2-2013 (разделы 7 и 8).

Испытания на воздействие электростатического разряда проводят в режиме работы средства измерений, когда оно наиболее восприимчиво к действию разряда, что должно быть определено в ходе предшествующих испытаний. Ко всем каналам измерений должны быть подсоединены акселерометры. Если к средству измерений подсоединены устройства, которые согласно технической документации не требуются для его работы в нормальном режиме применения, используемые для этого соединительные кабели должны быть разъединены. Конфигурация средства измерений, установленная для проведения испытаний, должна быть зафиксирована.

Не следует производить разрядов электростатического напряжения на утопленные вглубь контакты электрических разъемов.

Электростатические разряды напряжением и полярностью, указанными в 7.4, должны быть приложены 10 раз контактным способом и 10 раз через воздух. Точки, на которые подают разряды, определяют по выбору испытательной лаборатории (см. ГОСТ 30804.4.2). При этом данные точки должны быть доступны при нормальном использовании средства измерений. Если в соответствии с требованиями пользователя ему необходим доступ к точкам внутри виброметра, то эти точки также должны быть использованы в процессе испытаний, если только руководство по эксплуатации средства измерений не содержит предупреждения о возможном повреждении при доступе внутрь вследствие возможных электростатических разрядов.

Необходимо обращать внимание на то, чтобы воздействие разряда и вызываемые им процессы заканчивались полностью до приложения следующего разряда.

Средство измерений устанавливают в режим измерений в опорном диапазоне, напряжения контактного и воздушного разрядов должны принимать максимальные положительные и отрицательные значения.

После приложения разряда средство измерений должно возвращаться в то же рабочее состояние, что и до разряда. Любые данные, хранимые средством измерений до разряда, не должны изменяться после его воздействия. В процессе приложения разряда допустимы незначительные сбои в работе средства измерений.

12.20.7 Излучение радиочастотного поля и возмущения в сети питания

Уровни напряженности поля излучения в области радиочастот в децибелах относительно опорного значения 1 мкВ/м измеряют прибором с квазипиковым детектором в диапазонах частот, определенных в 7.5. Измерительные приемники, антенны и процедуры испытаний должны соответствовать требованиям ГОСТ 30805.22-2013 (раздел 10). Уровни излучений должны соответствовать требованиям 7.5. Следует зарегистрировать условия окружающей среды, которые имели место на момент испытаний. Испытания на излучение радиочастотного поля проводят для средства измерений, работающего в режиме, установленном технической документацией, когда его излучение максимально.

Приспособления и крепления, используемые для сохранения заданного положения виброметра, не должны оказывать существенного влияния на измерения излучаемых им полей.

Вначале уровни излучения измеряют в диапазонах частот, установленных в 7.5, в основной плоскости излучения средства измерений при его нормальной ориентации. Присоединенный через кабель акселерометр располагают над центром корпуса виброметра на высоте приблизительно 250 мм. Если длина кабеля превышает 250 мм, он должен быть свернут восьмеркой с четным числом колец равной длины; все кольца должны быть скреплены между собой у каждого из краев и в середине.

При сохранении данного взаимного расположения акселерометра, кабеля и измерительного блока измеряют уровни радиочастотного излучения еще по крайней мере в одной плоскости излучения. Дополнительные плоскости излучения должны быть примерно ортогональны основной плоскости для данной ориентации средства измерений в пределах, установленных для оборудования при измерениях радиочастотного излучения.

Если виброметр имеет разъемы для подключения других устройств непосредственно или через соединительные кабели, уровни радиочастотного излучения измеряют после подсоединения всех доступных устройств. Длины кабелей должны соответствовать рекомендациям технической документации. Все кабели должны быть без заглушек и быть установлены так, как предписано ГОСТ 30805.22-2013 (пункт 8.1), если только устройство, подсоединяемое кабелем, не поставляют в одном комплекте со средством измерений - в этом случае уровни радиочастотного излучения измеряют, когда все устройства соединены между собой установленным способом.

Если устройства могут быть подсоединены разными способами, то измерение уровней радиочастотного излучения проводят для той конфигурации, которая определена в технической документации как производящая излучение наибольшего уровня. Другие конфигурации, для которых имеет место тот же или более низкий уровень излучения, могут быть включены в технической документации в перечень конфигураций, для которых проведение испытаний не требуется, если для основной конфигурации выполнены все требования по 7.5.

Если средство измерений работает от сети переменного тока, то проводят измерения возмущений, вносимых им в сеть, в соответствии с ГОСТ 30805.22-2013 (раздел 9), и эти возмущения должны удовлетворять требованиям, указанным в 7.5 и таблице 12.

12.20.8 Устойчивость к радиочастотному электромагнитному полю и полям сетевой частоты

В процессе испытаний используют питание виброметра от предпочтительного источника.

Устойчивость к радиочастотному электромагнитному полю и полям сетевой частоты проверяют с использованием тестового вибрационного возбуждения, воспринимаемого преобразователем вибрации, который соединен с виброметром. Тестовое возбуждение представляет собой гармоническую вибрацию на частоте опорного сигнала. В отсутствие радиочастотного электромагнитного поля и полей сетевой частоты среднеквадратичное значение ускорения, полученное в режиме полосовой фильтрации, должно соответствовать значениям таблицы 16. Если средство измерений имеет несколько измерительных диапазонов, то измеренные значения вибрации должны быть показаны в том из них, нижняя граница которого максимально близка к граничным значениям, указанным в таблице 16, но не превышает их.

Таблица 16 - Параметры, применяемые при испытании на устойчивость к радиочастотному электромагнитному полю и полей сетевой частоты

Применение	С.к.з. вибрации, м/с 2	Максимальное значение нижней границы измерительного диапазона, м/с 2
Локальная вибрация	2	1
Общая вибрация	0,2	0,1
Общая низкочастотная вибрация	0,2	0,1

Способ возбуждения вибрации не должен оказывать влияния на тестовые электромагнитные поля. Он не должен также влиять на нормальную работу средства измерений и на его чувствительность к воздействию радиочастотного электромагнитного поля и помех сетевой частоты.

После приложения тестового электромагнитного поля изменение показываемого значения параметра вибрации не должно превышать 10 %.

Устойчивость средств измерений с входными и, при наличии, выходными портами электропитания переменным током к влиянию кондуктивных помех проверяют в диапазоне частот от 0,15 до 80 МГц. Электромагнитное поле должно быть модулировано синусоидальным сигналом опорной частоты с глубиной модуляции 80 %. В отсутствие модуляции среднеквадратичное значение радиочастотного напряжения для источника с импедансом 150 Ом должно составлять 10 В. Устойчивость к быстротекущим переходным процессам в сети питания проверяют при воздействии сигнала с пиковым напряжением 2 кВ и частотой повторения 5 кГц в соответствии с ГОСТ 30804.6.2-2013 (таблица 4). Дополнительные требования по устойчивости к провалам, прерываниям и выбросам напряжения электропитания проверяют по ГОСТ 30804.6.2-2013 (таблица 4).

Для средств измерений с портами ввода - вывода сигналов или портами управления, у которых длины кабелей, соединяющих различные части измерительной системы, превышают 3 м, проверяют устойчивость к влиянию кондуктивных помех в диапазоне частот от 0,15 до 80 МГц при среднеквадратичном значении напряжения 10 В и отсутствии модуляции по ГОСТ 30804.6.2-2013 (таблица 2). Устойчивость к быстротекущим переходным процессам в сети питания проверяют при воздействии сигналов с пиковым напряжением 1 кВ и частотой повторения 5 кГц в соответствии с ГОСТ 30804.6.2-2013 (таблица 2).

Согласно ГОСТ Р 51317.4.6 средство измерений локальной вибрации испытывают на устойчивость к кондуктивным помехам в заданном диапазоне радиочастот с применением эквивалента руки, охватывающего корпус прибора.

В технической документации может быть указано, что средство измерений удовлетворяет требованиям по устойчивости к воздействию радиочастотного электромагнитного поля и полей сетевой частоты при среднеквадратичных значениях вибрации менее тех, что указаны в таблице 16. В этом случае средство измерений должно удовлетворять требованиям к допустимым изменениям показаний для всех значений параметра вибрации в диапазоне от указанных в таблице 16 до приведенных в технической документации. В процессе испытаний используют более низкие значения вибрации, установленные технической документацией.

12.21 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 для данной испытательной лаборатории. Протокол испытаний должен содержать заключение о том, удовлетворяет или не удовлетворяет испытуемое средство измерений требованиям настоящего стандарта.

Кроме того, следует включать дополнительную информацию об испытаниях согласно ГОСТ 30804.4.3-2013 (раздел 8). В протоколе испытаний должны быть отражены все наблюдавшиеся ухудшения в работе средства измерений, отказы в выполнении каких-либо функций или потеря данных в конце серии испытаний на влияние электростатических разрядов, а также на воздействие радиочастотных электромагнитных полей и полей сетевой частоты.

13 Испытания единичного образца

13.1 Общие положения

Под единичным образцом понимают систему измерений вибраций, собранную из отдельных элементов (например, преобразователя вибрации, усилителя, аналого-цифрового преобразователя, устройства сбора данных, анализатора частот, процессора). При этом для каждого элемента системы должен быть определен перечень соответствующих характеристик и требований к ним. В настоящем разделе рассматриваются испытания, проводимые для всей измерительной системы в целом, с целью проверки ее способности выполнять измерения согласно назначению. Зачастую единичный образец измерительной системы собирают в лаборатории из элементов общего назначения. В качестве единичного образца не рассматривают прототип измерительной системы, рассчитанной на последующее серийное производство.

Соответствие требованиям настоящего стандарта считают подтвержденным, если отклонение результата измерений от заданного значения с добавлением расширенной неопределенности, обеспечиваемой испытательной лабораторией, находится в пределах установленного допуска.

Неопределенность измерения определяют в соответствии с ГОСТ 34100.3. Расширенную неопределенность рассчитывают в испытательной лаборатории, используя для этого значение коэффициента охвата k = 2.

Испытания включают в себя калибровку единичного образца измерительной системы (в том виде, в котором она предполагается к применению конечным пользователем) испытательной (калибровочной) лабораторией.

13.2 Требования испытаний

Все средства измерений, которые применяют в процессе испытаний на подтверждение заявленных характеристик и которые могут вносить вклад в неопределенность измерения, должны обладать прослеживаемостью к эталонам в соответствии с национальной метрологической схемой.

Частота входных сигналов должна находиться в пределах 0,2 % требуемого значения.

Амплитуда вибрации должна находиться в пределах 3 % заданного значения.

Коэффициент гармоник для входного электрического сигнала не должен превышать 0,1 %.

Коэффициент гармоник для вибрации на входе не должен превышать 5 %.

Примечание 1 - Для электродинамических вибростендов коэффициент гармоник на частотах ниже 20 Гц обычно будет более 5 %.

Примечание 2 - Определение коэффициента гармоник - в соответствии с формулой (7).

В процессе испытаний параметры окружающей среды должны находиться в следующих пределах:

- температура окружающего воздуха - от 19 °C до 27 °C;

- относительная влажность воздуха - не более 90 % (без выпадения конденсата).

13.3 Объект испытаний

Объектом испытаний является единичный образец средства измерений, образующий вместе с преобразователем(ями) вибрации единую измерительную цепь для определения и отображения параметров полосового сигнала и корректированного ускорения с использованием одной или нескольких частотных коррекций: W _b, W _c, W _d, W _f, W _h, W _j, W _k или W _m.

Примечание - В качестве преобразователя вибрации может быть использован трехкомпонентный или однокомпонентный акселерометр.

При отсутствии иных указаний все испытания, описанные в настоящем разделе, должны быть проведены для каждого канала многоканальной измерительной системы.

Если технической документацией на элементы измерительной системы предписано использование батарей питания конкретной модели и типа, то испытания проводят с использованием таких батарей.

13.4 Представление единичного образца на испытания

На испытания измерительная система должна быть представлена вместе с преобразователем вибрации того типа, что предназначен для использования в составе данной системы.

Допускается использовать измерительную систему с другими преобразователями вибрации при условии, что они обладают такими же характеристиками.

Измерительную систему представляют на испытания в комплекте с вспомогательными приспособлениями (например, адаптерами), необходимыми для получения входного и выходного электрического сигнала.

Измерительную систему рекомендуется представлять на испытания вместе с вибрационным калибратором.

13.5 Проверка маркировки и технической документации

Необходимо убедиться, что маркировка единичного образца соответствует требованиям раздела 9.

Перед проведением испытаний необходимо убедиться, что техническая документация на единичный образец содержит все сведения, требуемые по разделу 10, в соответствии с назначением данной измерительной системы.

По завершении испытаний положения технической документации должны быть заново пересмотрены, чтобы убедиться в их правильности и в том, что все заявленные параметры находятся в пределах допусков, установленных настоящим стандартом.

13.6 Проверка общих характеристик

Необходимо убедиться, что единичный образец соответствует требованиям по 5.1.

Для измерительной системы с несколькими диапазонами измерений необходимо убедиться, что перекрытие диапазонов соответствует требованиям 5.7.

Необходимо убедиться, что показывающие устройства средства измерений соответствуют требованиям 5.2.

13.7 Подготовка единичного образца к испытаниям

Единичный образец, преобразователь вибрации и вибрационный калибратор (если он представлен на испытания) должны быть подвергнуты визуальному контролю. Все элементы управления измерительной системой должны быть проверены, чтобы убедиться в их правильном функционировании.

В соответствии с технической документацией на единичный образец устанавливают коэффициент преобразования на частоте проверки калибровки. Выполняют все регулировки по 5.4 и указанные в технической документации на единичный образец в отношении коэффициента преобразования, добиваясь показаний опорного значения параметра вибрации для нормальных условий измерений.

13.8 Объем испытаний

Проводимые испытания включают в себя определение только тех характеристик единичного образца, которые соответствуют его назначению и относятся к измерительной цепи для следующих возможных применений:

a) измерений локальной вибрации;

b) измерений общей вибрации;

c) измерений общей низкочастотной вибрации.

Примечание - В настоящее время отсутствуют требования к проведению проверки единичных образцов, предназначенных для измерений общей угловой вибрации.

Эти испытания включают в себя приложение механических (вибрационных) тестовых воздействий для проверки всей измерительной цепи, включая акселерометр и установленные фильтры частотной коррекции. Калибровку единичного образца осуществляют только в пределах данных испытаний.

При необходимости пользователь единичного образца может заказать испытания для конфигурации измерительной системы, отличающейся от используемой в обычных условиях применения. При этом в любом случае целью является подтверждение требованиям настоящего стандарта в отношении конфигурации измерительной цепи, фактически применяемой пользователем.

Каждое испытание включает в себя калибровку измерительной цепи с применением воздействия гармонической вибрации заданных амплитуды и частоты. Параметры таких испытаний указаны в 13.10. По итогам испытаний должны быть определены следующие характеристики:

- коэффициент преобразования измерительной цепи;

- отклонения от линейности по амплитуде для нескольких уровней входного воздействия;

- частотная характеристика в ограниченном числе точек;

- собственный шум измерительной системы.

Кроме того, используемые в испытаниях тестовые электрические сигналы позволяют оценить:

- взаимное влияние измерительных каналов;

- индикацию перегрузки;

- работу устройств измерения времени.

13.9 Показания для опорного сигнала в нормальных условиях измерений

Определяют процентное отклонение показываемого измерительной системой значения параметра ускорения a _test для опорного сигнала (см. таблицу 1) относительно результата измерений a _ref того же параметра в той же точке с помощью эталонного акселерометра по формуле

.

(14)

Примечание - Значение является относительной погрешностью измерения.

Для этого вначале с помощью эталонного преобразователя вибрации измеряют параметр воспроизводимого опорного сигнала, а затем выполняют измерение испытуемым единичным образцом. Измерительную систему устанавливают в режим полосовой фильтрации с линейным усреднением в опорном диапазоне и проводят измерения в течение времени, достаточного для стабилизации показаний (это время может достигать 30 с для локальной вибрации, 1 мин для общей вибрации и 5 мин для общей низкочастотной вибрации). Сигнал на входе измерительной цепи, состоящий из полезного сигнала и наведенной (фоновой) вибрации, должен превышать наведенную вибрацию (измеренную тем же испытуемым единичным образцом) не менее чем в 10 раз.

Для определения относительной погрешности измерения проводят не менее трех измерений. В каждом измерении регистрацию показаний единичного образца осуществляют после достижения измерительной системой равновесного состояния с окружающей средой в течение времени, указанного в технической документации. Разность между минимальным и максимальным показаниями для серии из трех измерений не должна превышать 3 %.

Среднеарифметическое значение погрешности измерений должно быть в пределах допусков, установленных в таблице 2. Максимальная расширенная неопределенность измерения - 2 %.

Для каждой частотной коррекции, предусмотренной средством измерений, на электрический вход подают стационарный синусоидальный сигнал на соответствующей частоте опорного сигнала. Регулируют амплитуду входного электрического сигнала таким образом, чтобы после прохождения полосового фильтра, соответствующего выбранной частотной коррекции, показание средства измерений совпадало с опорным значением параметра вибрации. С помощью отрегулированного электрического сигнала проводят измерение параметра корректированного ускорения. Разность между полученным показанием и соответствующим опорным значением параметра вибрации, умноженным на значение функции частотной коррекции на частоте опорного сигнала (см. таблицу 1), должна быть в пределах допуска, установленного в таблице 2. Максимальная расширенная неопределенность измерения - 2 %.

Для единичного образца, предусматривающего измерение текущего среднеквадратичного значения, на входное устройство подают стационарный синусоидальный электрический сигнал на частоте опорного сигнала. Амплитуду входного сигнала регулируют таким образом, чтобы показания средства измерений в режиме полосовой фильтрации сигнала в заданном опорном диапазоне совпадали с заданным значением параметра вибрации опорного сигнала. После этого виброметр устанавливают в режим измерения текущего среднеквадратичного значения полосового сигнала. Показываемое значение измеряемой величины не должно отличаться от значения параметра вибрации опорного сигнала более чем на значение допуска, установленного в таблице 2. Максимальная расширенная неопределенность измерения - 2 %.

13.10 Параметры испытаний

13.10.1 Измерительная цепь для измерений локальной вибрации

Частотная коррекция:	W h.
Частота опорного сигнала:	79,58 Гц.
Среднеквадратичное значение ускорения опорного сигнала:	10 м/с 2.
Диапазон изменения среднеквадратичного значения ускорения вибрации, возбуждаемой при проверке линейности измерительной системы:	от 5 до 100 м/с 2 на частоте 79,58 Гц.
Среднеквадратичные значения ускорения вибрации, применяемые при проверке линейности измерительной системы:	5; 7,5; 10; 25; 50; 75; 100 м/с 2.
Диапазон частот, в котором проверяют отклонение частотной характеристики измерительной системы:	от 5 до 1000 Гц при среднеквадратичном значении ускорения 10 м/с 2.
Значения частот, на которых измеряют отклонение частотной характеристики измерительной системы:	5,012; 6,310; 7,943; 10; 15,85; 31,62; 63,10; 79,43; 125,9; 251,2; 501,2; 794,3; 1000 Гц.

При испытаниях следует убедиться в том, что входной сигнал превышает уровень фона не менее чем на 20 дБ. При необходимости можно повысить уровень возбуждаемой вибростендом вибрации. Следует следить за тем, чтобы искажения формы возбуждаемой вибрации были минимальными, а перемещения стола калибратора не выходили за установленные для него границы.

13.10.2 Измерительная цепь для измерений общей вибрации

Частотные коррекции:	W b, W c, W d, W j, W k, W m.
Частота опорного сигнала:	15,915 Гц.
Среднеквадратичное значение ускорения опорного сигнала:	1,00 м/с 2.
Диапазон изменения среднеквадратичного значения ускорения вибрации, возбуждаемой при проверке линейности измерительной системы:	От 0,1 до 50 м/с 2 на частоте 15,915 Гц.
Среднеквадратичные значения ускорения вибрации, применяемые при проверке линейности измерительной системы:	0,1; 0,25; 0,5; 0,75; 1; 2,5; 5; 7,5; 10; 25; 50 м/с 2
Диапазон частот, в котором проверяют отклонение частотной характеристики измерительной системы:	От 0,63 до 125 Гц при среднеквадратичном значении ускорения 1,00 м/с 2.
Значения частот, на которых измеряют отклонение частотной характеристики измерительной системы:	0,631; 1; 1,259; 1,995; 3,981; 7,943; 15,85; 31,62; 63,10; 79,43; 125,9 Гц.

При испытаниях следует убедиться в том, что входной сигнал превышает уровень фона не менее чем на 20 дБ. При необходимости можно повысить уровень возбуждаемой вибростендом вибрации. Следует следить за тем, чтобы искажения формы возбуждаемой вибрации были минимальными, а перемещения стола калибратора не выходили за установленные для него границы.

13.10.3 Измерительная цепь для измерений общей низкочастотной вибрации

Частотная коррекция:	W f
Частота опорного сигнала:	0,3979 Гц.
Среднеквадратичное значение ускорения опорного сигнала:	0,1 м/с 2.
Диапазон изменения среднеквадратичного значения ускорения вибрации, возбуждаемой при проверке линейности измерительной системы:	От 0,01 до 1 м/с 2 на частоте 0,3979 Гц.
Среднеквадратичные значения ускорения вибрации, применяемые при проверке линейности измерительной системы:	0,01; 0,025; 0,05; 0,075; 0,1; 0,25; 0,5; 0,75; 1 м/с 2.
Диапазон частот, в котором проверяют отклонение частотной характеристики измерительной системы:	От 0,1 до 0,5 Гц при среднеквадратичном значении ускорения 0,1 м/с 2.
Значения частот, на которых измеряют отклонение частотной характеристики измерительной системы:	0,1; 0,1259; 0,1995; 0,3981; 0,5012 Гц.

При испытаниях следует убедиться в том, что входной сигнал превышает уровень фона не менее чем на 20 дБ. При необходимости можно повысить уровень возбуждаемой вибростендом вибрации. Следует следить за тем, чтобы искажения формы возбуждаемой вибрации были минимальными, а перемещения стола калибратора не выходили за установленные для него границы. Некоторые сочетания уровня и частоты возбуждения могут превышать возможности вибростенда, о чем необходимо указывать в протоколе испытаний.

13.11 Проведение испытаний

Перед проведением любых испытаний единичный образец должен быть обеспечен напряжением питания в пределах, указанных изготовителем(ями) элементов измерительной системы.

Полный набор испытаний с воспроизведением механических воздействий включает в себя:

- регулировку коэффициента преобразования измерительной цепи на частоте и амплитуде опорного сигнала;

- проверку линейности по амплитуде на частоте опорного сигнала;

- определение частотной характеристики измерительной цепи при постоянной амплитуде вибрации (в пределах возможностей испытательного оборудования).

Преобразователь вибрации должен быть закреплен на установочной поверхности вибростенда способом, позволяющим максимально точно воспринимать вибрационное воздействие. Особое внимание следует уделить тому, чтобы устройство крепления преобразователя не приводило к искажению отклика на высоких частотах.

При испытаниях рекомендуется использовать калибровку преобразователя вибрации методом сравнения согласно ГОСТ ISO 16063-21. Оборудование, применяемое для калибровки, должно позволять воспроизводить вибрацию заданного постоянного уровня в течение всего времени измерений.

Испытания проводят для всей испытуемой измерительной системы в сборе, которая обычно включает в себя преобразователь вибрации (акселерометр), соединительный кабель, аналого-цифровой преобразователь и устройство сбора и обработки данных.

Для каждого измерительного канала и выбранной частотной коррекции определяют и при необходимости регулируют коэффициент преобразования измерительной системы на частоте и амплитуде опорного сигнала.

В целях проверки линейности на частоте опорного сигнала в пределах одного диапазона измерений применяют возбуждение с амплитудами (среднеквадратичными значениями) согласно 13.10. Регистрируют показания a _n. Отклонение от линейности , %, которое определяют как разность между относительными погрешностями показания a _n и показания a _ref, полученного в ответ на возбуждение с амплитудой опорного сигнала, должно быть в пределах допуска по 5.7. Максимальная расширенная неопределенность измерения - 4 %.

В целях определения отклонения частотной характеристики применяют возбуждение приблизительно одинакового уровня на частотах, как указано в 13.10. Для каждого входного возбуждения регистрируют показание a _n. Отклонение от номинальной функции частотной коррекции (см. приложение В) должно быть в пределах допусков, указанных в таблице 5. Максимальная расширенная неопределенность измерения - 4 %.

13.12 Собственный шум измерительной цепи

Собственный шум измерительной цепи определяют усреднением результатов десяти измерений вибрации с использованием преобразователя вибрации, 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.

13.13 Взаимное влияние измерительных каналов

Для измерительной системы, имеющей два измерительных канала и более (например, предназначенной для измерений трехкомпонентной вибрации), проводят испытания по определению помех, создаваемых каналами друг другу.

Все каналы должны быть настроены на измерения в опорном диапазоне. На электрический вход каждого канала по очереди подают сигнал на частоте опорного сигнала, при этом входы всех остальных каналов должны быть нагружены соответствующими электрическими эквивалентами преобразователя. Амплитуда тестового сигнала должна быть в пределах 5 дБ верхней границы диапазона измерений. В процессе испытания регистрируют показания для каждого из каналов.

Для каждого из каналов должны быть выполнены требования 5.16.

13.14 Индикация перегрузки

Индикацию перегрузки проверяют, подавая на электрический вход сигналы в виде положительных и отрицательных полусинусоид на частоте опорного сигнала, а также на частотах, указанных в таблице 14. Измерительную систему устанавливают в режим измерения полосового сигнала в опорном диапазоне частот. Подавая на вход сигнал в форме положительной полусинусоиды, повышают его уровень до тех пор, пока не появится индикация перегрузки. Затем ту же процедуру повторяют для сигнала в форме отрицательной полусинусоиды. В обоих случаях регистрируют значение сигнала, при котором наступает состояние перегрузки. Разность между этими значениями должна быть в пределах допуска, установленного в 5.10. Максимальная расширенная неопределенность измерения - 2 %.

Примечание - Кроме испытаний на частотах, установленных в настоящем разделе, индикация перегрузки может быть проверена на других частотах по выбору испытательной лаборатории.

Индикатор перегрузки должен работать при всех значениях входного сигнала в диапазоне от наименьшего уровня, вызывающего перегрузку, до максимального уровня, определенного в технической документации.

При измерениях параметров вибрации, требующих усреднения на заданном интервале времени, или пиковых значений индикатор перегрузки должен начать индикацию по достижении состояния перегрузки и удерживать ее, как указано в 5.10. Если средство измерений используют для измерений текущих значений параметра вибрации, то индикатор перегрузки должен работать так, как указано в 5.10.

13.15 Устройства измерения времени

Необходимо подтвердить, что минимальный период интегрирования при усреднении сигнала вибрации по времени не превосходит значения, заявленного в технической документации, а максимальный период интегрирования при усреднении по времени не меньше соответствующего заявленного значения.

Устанавливают время измерения вибрации, равное 2000 с. Фактическая продолжительность измерения не должна отличаться от установленного значения более чем на 2 с ( 0,1 %). Максимальная расширенная неопределенность измерения - 0,01 %.

13.16 Протокол испытаний

В протоколе испытаний должны быть подробно отражены следующие сведения: конфигурации измерительной системы, условия испытаний, результаты испытаний. Протокол испытаний должен содержать заключение о том, удовлетворяет или не удовлетворяет испытуемый единичный образец требованиям настоящего стандарта в пределах установленного объема испытаний.

14 Периодические испытания

14.1 Общие положения

Соответствие требованиям настоящего стандарта считают подтвержденным, если отклонение результата измерений от нормативного значения с добавлением расширенной неопределенности, обеспечиваемой испытательной лабораторией, находится в пределах установленного допуска.

Неопределенность измерения определяют в соответствии с ГОСТ 34100.3. Расширенную неопределенность рассчитывают в испытательной лаборатории, используя для этого значение коэффициента k = 2.

Периодические испытания включают в себя калибровку средства измерений (обычно по заказу конечного пользователя) испытательной (калибровочной) лабораторией. Периодические испытания осуществляют на регулярной основе.

14.2 Требования испытаний

Все средства измерений, которые применяют в процессе периодических испытаний и которые могут вносить вклад в неопределенность измерения, должны обладать прослеживаемостью к эталонам в соответствии с национальной метрологической схемой.

Частота входных сигналов должна находиться в пределах 0,2 % требуемого значения.

Значения параметров вибрации должны находиться в пределах 3 % заданного значения.

Коэффициент гармоник для вибрации на входе не должен превышать 5 %.

Примечание 1 - Для электродинамических вибростендов коэффициент гармоник на частотах ниже 20 Гц обычно будет более 5 %.

Примечание 2 - Определение коэффициента гармоник - в соответствии с формулой (7).

В процессе испытаний параметры окружающей среды должны находиться в следующих пределах:

- температура окружающего воздуха - от 19 °C до 27 °C;

- относительная влажность воздуха - не более 90 % (без выпадения конденсата).

14.3 Объект испытаний

Объектом испытаний является виброметр с преобразователем вибрации, вместе составляющие единую измерительную цепь для определения и отображения параметров полосового сигнала и корректированного ускорения с использованием одной или нескольких частотных коррекций: W _b, W _c, W _d, W _f, W _h, W _j, W _k или W _m.

Примечание - В качестве преобразователя вибрации может быть использован трехкомпонентный или однокомпонентный акселерометр.

При отсутствии иных указаний все испытания, описанные в настоящем разделе, должны быть проведены для каждого канала многоканального виброметра.

Если технической документацией на элементы измерительной системы предписано использование батарей питания конкретной модели и типа, то испытания проводят с использованием таких батарей.

14.4 Представление виброметра на испытания

На испытания виброметр должен быть представлен вместе с преобразователем вибрации того типа, что рекомендован для применения сданным виброметром.

Допускается использовать виброметр с другими преобразователями вибрации при условии, что они обладают схожими характеристиками.

Виброметр может быть представлен на испытания вместе с вибрационным калибратором.

14.5 Предварительный осмотр

Виброметр, преобразователь вибрации и вибрационный калибратор (если он представлен на испытания) должны быть подвергнуты визуальному осмотру, включая осмотр:

- преобразователя вибрации, кабеля и корпуса виброметра с целью подтвердить, что ни один из этих элементов не имеет видимых признаков повреждений;

- соединений между преобразователем вибрации и кабелем, кабелем и виброметром, а также любых других доступных соединений средства измерений с целью подтвердить их надежность и защищенность.

Все элементы управления измерительной системой должны быть проверены, чтобы убедиться в их правильном функционировании.

14.6 Проверка маркировки и технической документации

Необходимо убедиться, что маркировка виброметра соответствует требованиям раздела 9.

Перед проведением испытаний необходимо убедиться, что техническая документация на виброметр содержит все сведения, требуемые по разделу 10, в соответствии с его назначением.

По завершении испытаний все положения технической документации должны быть заново пересмотрены, чтобы убедиться в их правильности и в том, что все заявленные параметры находятся в пределах допусков, установленных настоящим стандартом.

14.7 Объем испытаний

Проводимые испытания включают в себя определение только тех характеристик виброметра, которые соответствуют его назначению для следующих возможных применений:

a) измерений локальной вибрации;

b) измерений общей вибрации;

c) измерений общей низкочастотной вибрации.

Примечание - В настоящее время отсутствуют требования к проведению испытаний виброметров, предназначенных для измерений общей угловой вибрации.

Эти испытания включают в себя приложение механических (вибрационных) тестовых воздействий для проверки всей измерительной цепи, включая акселерометр и установленные фильтры частотной коррекции. При этом в любом случае целью является подтверждение требованиям настоящего стандарта в отношении конфигурации измерительной цепи, фактически применяемой пользователем.

При необходимости пользователь виброметра может провести испытания для конфигурации измерительной системы, отличающейся от используемой в обычных условиях применения. При этом в любом случае подтверждение требованиям настоящего стандарта осуществляется только в отношении заданной пользователем конфигурации измерительной цепи.

Процедура испытаний включает в себя калибровку измерительной цепи с применением вибрационного воздействия заданных амплитуды и частоты. Параметры таких испытаний указаны в 14.8. По итогам испытаний должны быть определены следующие характеристики:

- коэффициент преобразования измерительной цепи;

- отклонения от линейности по амплитуде для нескольких уровней входного воздействия;

- частотная характеристика в ограниченном числе точек (частот);

- собственный шум измерительной системы.

14.8 Параметры испытаний

14.8.1 Измерительная цепь для измерений локальной вибрации

Частотная коррекция:	W h.
Частота опорного сигнала:	79,58 Гц.
Среднеквадратичное значение ускорения опорного сигнала:	10 м/с 2.
Среднеквадратичные значения ускорения вибрации, применяемые при проверке линейности измерительной системы:	5, 10 и 100 м/с 2 на частоте 79,58 Гц.
Диапазон частот, в котором проверяют отклонение частотной характеристики измерительной системы:	От 10 до 800 Гц при среднеквадратичном значении ускорения 10 м/с 2.
Значения частот, на которых измеряют отклонение частотной характеристики измерительной системы:	10; 15,85; 79,43; 158,5; 794,3 Гц.

При испытаниях следует убедиться в том, что входной сигнал превышает фоновый шум не менее чем на 20 дБ. При необходимости можно повысить уровень возбуждаемой вибростендом вибрации. Следует следить за тем, чтобы искажения формы возбуждаемой вибрации были минимальны, а перемещения стола калибратора не выходили за установленные для него границы.

14.8.2 Измерительная цепь для измерений общей вибрации

Частотные коррекции:	W b, W c, W d, W j, W k, W m.
Частота опорного сигнала:	15,915 Гц.
Среднеквадратичное значение ускорения опорного сигнала:	1,00 м/с 2.
Среднеквадратичные значения ускорения вибрации, применяемые при проверке линейности измерительной системы:	0,1; 1,00 и 10 м/с 2 на частоте 15,915 Гц.
Диапазон частот, в котором проверяют отклонение частотной характеристики измерительной системы:	От 2 до 63 Гц при среднеквадратичном значении ускорения 1,00 м/с 2.
Значения частот, на которых измеряют отклонение частотной характеристики измерительной системы:	1,995; 7,943; 15,85; 63,10 Гц.

При испытаниях следует убедиться в том, что входной сигнал превышает фоновый шум не менее чем на 20 дБ. При необходимости можно повысить уровень возбуждаемой вибростендом вибрации. Следует следить за тем, чтобы искажения формы возбуждаемой вибрации были минимальны, а перемещения стола калибратора не выходили за установленные для него границы.

Примечание - Частоты, на которых проверяют отклонение от номинальной характеристики, лежат в диапазоне, где допуск составляет 1 дБ (см. приложение В). Для тех функций частотной коррекции, где допуск 1 дБ распространяется на частоты ниже 2 Гц, желательно расширить диапазон испытаний в область низких частот, охватив при этом частоты, где допуск составляет 1 дБ.

14.8.3 Измерительная цепь для измерений общей низкочастотной вибрации

Частотная коррекция:	W f.
Частота опорного сигнала:	0,3979 Гц.
Среднеквадратичное значение ускорения опорного сигнала:	0,1 м/с 2.
Среднеквадратичные значения ускорения вибрации, применяемые при проверке линейности измерительной системы:	0,01; 0,1 и 1 м/с 2 на частоте 0,3979 Гц.
Диапазон частот, в котором проверяют отклонение частотной характеристики измерительной системы:	От 0,2 до 0,4 Гц при среднеквадратичном значении ускорения 0,1 м/с 2.
Значения частот, на которых измеряют отклонение частотной характеристики измерительной системы:	(0,1995; 0, 2512; 0,3979) Гц.

При испытаниях следует убедиться в том, что входной сигнал превышает фоновый шум не менее чем на 20 дБ. При необходимости можно повысить уровень возбуждаемой вибростендом вибрации. Следует следить за тем, чтобы искажения формы возбуждаемой вибрации были минимальны, а перемещения стола калибратора не выходили за установленные для него границы. Некоторые сочетания уровня и частоты возбуждения могут превышать возможности калибратора, о чем необходимо указывать в протоколе испытаний.

14.9 Проведение испытаний

Перед проведением любых испытаний виброметр должен быть обеспечен напряжением питания в пределах, указанных изготовителем.

Полный набор испытаний с воспроизведением механических воздействий включает в себя:

- регулировку коэффициента преобразования измерительной цепи на частоте и амплитуде опорного сигнала;

- проверку линейности на частоте опорного сигнала;

- определение частотной характеристики измерительной цепи при постоянной амплитуде вибрации.

Преобразователь вибрации должен быть закреплен на установочной поверхности вибростенда способом, позволяющим максимально точно воспринимать вибрационное воздействие. Особое внимание следует уделить тому, чтобы устройство крепления преобразователя не приводило к искажению отклика на высоких частотах.

При испытаниях рекомендуется использовать калибровку преобразователя вибрации методом сравнения согласно ГОСТ ISO 16063-21. Оборудование, используемое для калибровки, должно позволять воспроизводить вибрацию заданного постоянного уровня в течение всего времени измерений.

Испытания проводят для всей измерительной цепи.

Для каждого измерительного канала и выбранной частотной коррекции определяют и при необходимости регулируют коэффициент преобразования измерительной цепи на частоте и амплитуде опорного сигнала.

В целях проверки линейности на частоте опорного сигнала в пределах одного диапазона измерений применяют возбуждение с амплитудами (среднеквадратичными значениями) согласно 14.8. Для каждого уровня входного возбуждения регистрируют показание a _n. Отклонение от линейности , %, которое определяют как разность между относительными погрешностями показания a _n и показания a _ref, полученного в ответ на возбуждение с амплитудой опорного сигнала, должно быть в пределах допуска по 5.7. Максимальная расширенная неопределенность измерения - 5 %.

В целях определения отклонения частотной характеристики применяют возбуждение приблизительно одинакового уровня на частотах, как указано в 14.8. Для каждого входного возбуждения регистрируют показание a _n. Отклонение от номинальной функции частотной коррекции (см. приложение В) должно быть в пределах допусков, указанных в таблице 5. Максимальная расширенная неопределенность измерения - 5 %.

14.10 Протокол испытаний

В протоколе испытаний должны быть подробно отражены следующие сведения; конфигурации средства измерений, условия испытаний, результаты испытаний. Протокол испытаний должен содержать заключение о том, удовлетворяет или не удовлетворяет испытуемое средство измерений требованиям настоящего стандарта в пределах установленного объема испытаний.

15 Проверка на месте применения

15.1 Общие положения

Проверка на месте применения предназначена для оценки работоспособности средства измерений до и после проведения серии измерений. В этом случае проверяют только основную калибровку средства измерений и его функциональные возможности.

Техническая документация должна содержать инструкцию по проведению проверки на месте применения.

15.2 Предварительный осмотр

В технической документации должен быть определен порядок визуальной проверки целости средства измерений. Эта проверка включает в себя осмотр:

- акселерометра, кабеля и корпуса виброметра с целью подтвердить, что ни один из этих элементов не имеет видимых признаков повреждений;

- соединений между акселерометром и кабелем, кабелем и виброметром, а также любых других доступных соединений средства измерений с целью подтвердить их надежность и защищенность.

15.3 Коэффициент преобразования

В технической документации должен быть описан способ контроля коэффициента преобразования средства измерений на месте его применения. Способ контроля должен включать в себя:

- метод проверки коэффициента преобразования измерительной цепи средства измерений в опорном диапазоне измерений с использованием вибрационного воздействия с амплитудой опорного сигнала вибрации, создаваемой калибратором на частоте проверки калибровки.

Проверку на частоте 159,15 Гц выполняют только в случае виброметра, предназначенного для измерений локальной вибрации. Ожидаемое при этом среднеквадратичное значение корректированного ускорения - в соответствии с таблицей В.6.

Примечание - Если опыт применения виброметра показывает, что изменение коэффициента преобразования преобразователя вибрации и всего средства измерений в целом маловероятно, то количественное значение коэффициента преобразования допускается не определять. При этом, однако, необходимо убедиться в отсутствии разрывов измерительной цепи, например, постукивая по измерительной поверхности преобразователя и наблюдая за откликом показывающего устройства;

- способ индикации достижения предельных регулировок коэффициента преобразования, которые могут быть использованы при нормальном применении прибора (т.е. границ регулировки, при выходе за пределы которых должна появляться индикация о возможном неправильном функционировании средства измерений);

- способ записи результатов проверки калибровки на месте применения средства измерений (включая дату и время проведения проверки, настройку средства измерений и калибратора, начальное значение коэффициента преобразования и внесенную в него поправку).

Библиография

[1]	ИСО 2041	Вибрация, удар и контроль состояния. Словарь (Vibration, shock and condition monitoring. Vocabulary)
Примечание - Рекомендуется применять гармонизированный стандарт ГОСТ Р ИСО 2041-2012 "Вибрация, удар и контроль технического состояния. Термины и определения".
[2]	Руководство ИСО/МЭК99	Международный словарь по метрологии. Основные и общие понятия и соответствующие термины [International vocabulary of metrology. Basic and general concepts and associated terms]
[3]	ИСО 1683	Акустика. Предпочтительные опорные значения для уровней акустических и вибрационных характеристик (Acoustics. Preferred reference values for acoustical and vibratory levels)
[4]	CISPR 16-1-1	Требования к аппаратуре для измерения радиопомех и помехоустойчивости и методы измерений. Часть 1-1. Аппаратура для измерения радиопомехи помехоустойчивости. Измерительная аппаратура (Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods. Part 1-1. Radio disturbance and immunity measuring apparatus. Measuring apparatus)
Примечание - Рекомендуется применять гармонизированный стандарт ГОСТ 30805.16.1.1-2013 (CISPR 16-1-1:2006) "Совместимость технических средств электромагнитная. Требования к аппаратуре для измерения параметров индустриальных радиопомех и помехоустойчивости и методы измерений. Часть 1-1. Аппаратура для измерения параметров индустриальных радиопомех и помехоустойчивости. Приборы для измерения индустриальных радиопомех".
[5]	МЭК 60529	Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP) [Degrees of protection provided by enclosures (IP code)]
Примечание - Рекомендуется применять гармонизированный стандарт ГОСТ 14254-2015 (IEC 60529:2013) "Степени защиты, обеспечиваемые оболочками".
[6]	МЭК 61260-1	Электроакустика. Фильтры октавные и на доли октавы. Технические требования (Electroacoustics. Octave-band and fractional-octave-band filters. Part 1. Specifications)
Примечание - Рекомендуется применять гармонизированный стандарт ГОСТ Р 8.714-2010 (IEC 61260:1995) "Государственная система обеспечения единства измерений (ГСП). Фильтры полосовые октавные и на доли октавы. Технические требования и методы испытаний".
[7]	Parks T.W., Burns C.S. Digital filter design. John Wiley & Sons, New York, 1987
[8]	ИСО 10326-1	Вибрация. Лабораторный метод оценки вибрации сидений транспортных средств (Mechanical vibration. Laboratory method for evaluating vehicle seat vibration. Part 1. Basic requirements)
Примечание - Рекомендуется применять гармонизированный стандарт ГОСТ ИСО 10326-1-2002 "Вибрация. Оценка вибрации сидений транспортных средств по результатам лабораторных испытаний. Часть 1. Общие требования".
[9]	Autorenkollektiv. Kompendium der Schwingungskalibrierung. Eigenverlag SPEKTRA Schwingungstechnik und Akustik GmbH, Dresden, 2013

Ключевые слова: вибрация общая, вибрация локальная, средства измерений, виброметр, преобразователь, калибратор, испытания, неопределенность калибровки, инструментальная неопределенность.