ISO 5347-22-1997 Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups - Part 22 Accelerometer resonance testing - General methods《振动与冲击传感器的校准方法 第22部分 加速计.pdf

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1、NORME ISO INTERNATIONALE 5347-22 Premire dition 1997-03-O 1 Mthodes pour ltalonnage de capteurs de vibrations et de chocs - Partie 22: Essai de rsonance par acclromtres - Mthodes gnrales Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups - Part 22: Accelerometer resonance testing - General

2、methods Numro de rfrence KO 5347-22: 1997(F) ISO 5347=22:1997(F) Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de IISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits technique

3、s de IISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementaies et non gouvernemen- tales, en liaison avec IISO participent galement aux travaux. LISO colla- bore troitement avec la Commission lectrot

4、echnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 75 % au moins des co- mits membre

5、s votants. La Norme internationale ISO 534722 a t labore par le comit technique lSO/TC 108, Vibrations et chocs mcaniques, sous-comit SC 3, Utilisation et talonnage des instruments de mesure des vibrations et des chocs. LISO 5347 comprend les parties suivantes, prsentes sous le titre gnral Mthodes p

6、our ltalonnage de capteurs de vibrations et de chocs: - Partie 0: Concepts de base - Partie 1: talonnage primaire de vibrations avec interfromtre de laser - Partie 2: talonnage primaire de chocs par coupe de lumire - Partie 3: talonnage secondaire de vibrations Partie 4: talonnage secondaire de choc

7、s - Partie 5: talonnage par gravitation tellurique - Partie 6: talonnage primaire de vibrations aux bases frquences - Partie 7: talonnage primaire par centrifugeur 0 ISO 1997 Droits de reproduction rservs. Sauf prescription diffrente, aucune partie de cette publi- cation ne peut tre reproduite ni ut

8、ilise sous quelque forme que ce soit et par aucun pro- cd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lditeur. Organisation internationale de normalisation Case postale 56 l CH-1 211 Genve 20 l Suisse Internet: centralisocs.iso.ch x.400: c=ch; a=400net;

9、p=iso; o=isocs; s=central Imprim ,en Suisse ii BS0 ISO 5347=22:1997(F) - Partie 8: talonnage primaire par centrifugeur double - Partie 9: talonnage secondaire de vibrations par comparaison des angles de phase - Partie 70: talonnage primaire de chocs impact lev - Partie 7 1: Essai de sensibilit aux v

10、ibrations transversales - Partie 12: Essai de sensibilit aux chocs transversaux - Partie 13: Essai de sensibilit de contrainte de base - Partie 14: Essai de frquence de rsonance sur masse dacier d acclrom tres non amortis - Partie 15: Essai de sensibilit acoustique - Partie 76: Essai de sensibilit d

11、e couple de serrage - Partie 17: Essai de sensibilit de temprature fixe - Partie 78: Essai de sensibilit de temprature transitoire - Partie 19: Essai de sensibilit de champ magntique - Partie 20: talonnage primaire de vibrations par mthode rciproque - Partie 2 7: talonnage de chocs laide dun vlocimt

12、re Doppler laser - Partie 22: Essai de rsonance par acclromtres - Mthodes gnrales Page blanche NORME INTERNATIONALE ISO ISO 5347=22:1997(F) Mthodes pour ltalonnage de capteurs de vibrations et de chocs - Partie 22: Essai de rsonance par acclromtres - Mthodes gnrales 1 Domaine dapplication LISO 5347

13、comprend une srie de documents traitant des mthodes pour ltalonnage de capteurs de vibrations et de chocs. La prsente partie de IISO 5347 fournit des spcifications dtailles sur lappareillage et le mode opratoire utiliser pour lessai de rsonance par acclromtres. Elle sapplique aux acclromtres de tran

14、slation rectiligne des types pizo-rsistif, pizo-lectrique et capacit variable dans la gamme de frquences de 50 Hz 200 kHz. Le mode opratoire diffre gnralement de celui dcrit dans IISO 5347-14 limit aux acclromtres non amortis. La rponse en frquence dun acclromtre pizo-lectrique dpend de la valeur de

15、 la frquence de rsonance (la plus basse) de linstrument mont sur la structure essayer. II ne semble pas possible de spcifier un essai qui dterminera cette frquence pour toutes les installations dun acclromtre donn. Le prsent mode opratoire donne la frquence de rsonance de Iacclromtre dans un ensembl

16、e de conditions normalises reproductibles, en tant conscient que la frquence de rsonance, dans une application relle, sera trs probablement nettement diffrente (gnralement plus basse, selon un facteur fonction de la masse et de la conformit de la structure dessai et de la mthode de fixation). Le mod

17、e opratoire ne convient donc pas pour valuer la frquence de rsonance dun instrument fix pour un domaine dapplication; pour cet usage, une mthode approprie est prescrite dans IISO 5348. 2 Rfrence normative La norme suivante contient des dispositions qui, par suite de la rfrence qui en est faite, cons

18、tituent des dispositions valables pour la prsente partie de IISO 5347. Au moment de la publication, ldition indique tait en vigueur. Toute norme est sujette rvision et les parties prenantes des accords fonds sur la prsente partie de IISO 5347 sont invites rechercher la possibilit dappliquer ldition

19、la plus rcente de la norme indique ci-aprs. Les membres de la CEI et de IISO possdent le registre des Normes internationales en vigueur un moment donn. ISO 5348: -1 1, Vibrations et chocs mcaniques - Fixation mcanique des acclrom tres. 1) publier. (Rvision de IISO 5348:1987) ISO 5347=22:1997(F) 3 Ap

20、pareillage 0 ISO 31 . 32 . 33 . 34 . 35 . 36 . 37 . quipement de contrle de la temprature ambiante 23 “C k 3 “C. Gnrateur et indicateur de frquence, ayant une gamme de frquences de 50 Hz 200 kHz. Combinaison amplificateur de puissance/vibrateur, ayant une gamme de frquences de 50 Hz 200 kHz. Oscillo

21、scope, ayant une gamme de frquences de 50 Hz 200 kHz. Vibrateur et acclromtre de rfrence, ayant une frquence de rsonance suprieure 50 kHz. Matriel danalyse, ayant une gamme de frquences allant jusqu 10 MHz. Masse de rfrence, consistant en une masse dacier de 28 mm x 28 mm x 28 mm, denviron 180 g, po

22、ur les frquences de rsonance allant jusqu 50 kHz. Utiliser une masse de bryllium ayant les mmes dimensions pour les frquences de rsonance allant jusqu 100 kHz. Pour les frquences suprieures 100 kHz, une baguette de bryllium de 14 mm de diamtre et 400 mm de longueur peut tre utilise. Une surface rect

23、ifie de la masse et une extrmit de la baguette qui doivent servir monter Iacclromtre doivent avoir une rugosit de surface (exprime comme cart moyen arithmtique) R, infrieure 1 prn. La plan it distants de de la surface rectifie doit tre telle que cette dernire puisse tre contenue entre deux plans par

24、allles 5 prn. Les trous percs et tarauds pour la rapport a surface infrieure 0,5O. conn exion du transducteur doivent avoir une tolrance de perpendicularit par 3.8 Masse dessai transversale, constitue par une masse de bryllium de 28 mm x 28 mm x 28 mm, ayant quatre surfaces rectifies dont chacune do

25、it avoir une rugosit de surface (exprime comme cart moyen arithmtique) R, infrieure 1 prn. La planit des surfaces rectifies doit tre telle que ces dernires puissent tre contenues entre deux plans parallles distants de 5 prn. Les trous percs et tarauds pour la conn exion d u transducteu r dessai et d

26、es accessoires doivent avoir une tolrance de perpe ndicularit par rapport la surfa ce infrieure 0, 5. Lacclromtre dessai doit tre mont sur une face rectifie de cette masse. Une masse identique celle de Iacclromtre doit tre monte symtriquement par rapport celui-ci, sur la face oppose, pour contrebala

27、ncer (voir figure 1). Acclromtres Centres degravit symtriques Contrepoids supplmentaires Acclromtre dessai Surfacesderfrencepolies Acclromtrederfrence Champ magnt ique Bobine de pila tage Figure 1 - Essai de la frquence de rsonance des axes transversaux dun acclromtre 2 0 ISO ISO 5347=22:1997(F) 4 M

28、ode opratoire 4.1 Montage Lessai doit tre effectu dans des conditions bien dfinies conformes IISO 5348. Lacclromtre et ses accessoires doit tre mont selon les recommandations du constructeur. 42 . Frquence de rsonance monte, mthode du vibrateur ondes sinusodales Mesurer le signal de sortie de Iacclr

29、omtre en utilisant la mthode comparative sur toute la gamme de frquences, y compris la frquence de rsonance de Iacclromtre et au-del. La frquence de rsonance est la frquence de sensibilit maximale. Langle de phase par rapport Iacclromtre normalis varie denviron 180” dans la gamme des frquences proch

30、es de la frquence de rsonance de Iacclromtre. Des rsonances mineurs ou locales peuvent tre dtectes lorsque langle de phase varie denviron 90 mais revient Oo une frquence lgrement plus leve. Noter ces frquences comme rsonances locales lors de la dtection daugmentations mineures de sensibilit. II conv

31、ient dencastrer Iacclromtre normalis, dont les frquences de rsonance sont connues, dans larmature du vibrateur (voir figure 2). La frquence de rsonance du vibrateur est dtermine en mesurant la fonction de transfert entre le courant de la bobine de pilotage et le signal de sortie de Iacclromtre norma

32、lis. Nutiliser le vibrateur que jusqu 95 % de ses lments mobiles, y compris la frquence de rsonance de Iacclromtre. NOTE - On peut ngliger laugmentation damplitude ainsi que le changement de phase de la et du corps rigide. /- Capteur Surfacederfrencepolie Acclromtrederfrence suspension basse frquenc

33、e Champmagntique Bobine de pilotage Figure 2 - Essai de frquence de rsonance dun acclromtre La frquence de rsonance de larmature du vibrateur peut galement tre dtermine avec un acclromtre dont la frquence propre amortie, dtermine par la mthode des chocs, se situe au-dessus de la frquence de rsonance

34、 du vibrateur. La frquence propre amortie des acclromtres peut tre dtermine par comparaison des angles de phase. En cas de dtection dun dcalage de phase de 9Oo, la frquence est dfinie comme tant la frquence propre amortie. Ce mesurage est typiquement utilis pour des acclromtres dont les facteurs dam

35、ortissement sont gaux ou suprieurs 0,7 environ. 3 ISO 5347=22:1997(F) ISO 4.3 Frquence de rsonance monte des axes transversaux La frquence de rsonance monte des axes transversaux peut tre dtermine en utilisant le mme vibrateur quen 4.2. Lacclromtre fix la masse dessai transversale dcrite en 3.8 doit

36、 tre mont sur le vibrateur en ayant son axe sensible perpendiculaire laxe de vibration. Deux acclromtres supplmentaires doivent tre monts sur la masse dessai transversale afin de dterminer que le dplacement du vibrateur entier, de la masse et de la structure de Iacclromtre est uniaxial. II convient

37、que les deux acclromtres soient en phase pour garantir que lassemblage nest pas en rotation. Une rotation donnerait une frquence de rsonance transversale errone. NOTE - Alternativement, des capteurs de vibrations laser interfromtriques peuvent tre utiliss pour dtecter des composantes de vitesse rota

38、tionnelle ou diffrentielle avantageux car ils permettent une mesure sans contact et exempte de charge. Les vibromtres qui sont vraiment des appareils diffrentiels laser gnrent le signal diffrentiel dans le systme optique et ne subissent donc pas les problmes de mise en correspondance que lon rencont

39、re lorsquil y a deux capteurs individuels. II convient que Iacclromtre soumis lessai effectue une rotation intervalles de 30 sur 90 afin de dterminer la rponse maximale et la frquence de rsonance la plus basse (voir figure 1). 44 . Frquence propre monte amortie, mthode des chocs Lacclromtre est mont

40、 sur la masse ou la baguette dcrite en 3.7. Cet assemblage doit tre support par un appui lastique souple. La frquence propre amortie de Iacclromtre doit tre dtermine par excitation mcanique provoque par une impulsion de choc brve et transitoire dont la dure est approximativement gale trois fois la p

41、riode propre de Iacclromtre. Si limpulsion de choc transitoire est gnre par un impact, le temps de monte diminuera avec la rduction de la surface de contact de loutil dimpact ou du marteau. Pour des frquences suprieures 300 kHz, les impulsions de choc dont le temps de monte est bref doivent tre gnre

42、s en brisant une baguette de verre ou de plomb sur la surface dextrmit de la baguette. Le signal de sortie de Iacclromtre doit tre mmoris par lintermdiaire dun convertisseur analogique- numrique ou sur un oscilloscope mmoire dont la vitesse dchantillonnage doit tre au moins gale deux fois la frquenc

43、e de rsonance de Iacclromtre. La rponse en frquence de tout lquipement lectronique doit tre approprie pour assurer la fidlit du signal de sortie de Iacclromtre ces frquences leves. Une analyse du signal de sortie de Iacclromtre indiquera la frquence ayant le signal de sortie le plus lev. Cette frque

44、nce est la frquence de rsonance propre amortie de Iacclromtre. II peut y avoir dautres frquences lorsquon observe une augmentation importante du signal de sortie de Iacclromtre. Si ces niveaux de sortie sont infrieurs 50 % du signal la frquence de rsonance propre amortie, les frquences auxquelles on observe ces niveaux de sortie infrieurs doivent tre consigns comme rsonances locales ou mineures. Page blanche Page blanche Page blanche ISO 5347=22:1997(F) ICS 17.160 Descripteurs: vibration, choc mcanique, mesurage, instrument de mesurage, acclromtre, capteur, talonnage. Prix bas sur 4 pages