ISO 8042-1988 Shock and vibration measurements characteristics to be specified for seismic pick-ups《冲击与振动测量 惯性传感器的特性规定》.pdf

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1、NORME INTERNATIONALE INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION MEXflYHAPOjJHAR OPTAHM3AMR f-l0 CTAHflAPTM3AQWI Mesurage des chocs et des vibrations - Caractristiques spcifier pour les capteurs sismiques Shock and vibration measuremen ts - Characteris

2、tics to be specifed for seismic pi - multi-axia I - angulaire. Le constructeur doit stipuler si le signal de sortie du capteur est essentiellement proportionnel au dplacement, la vitesse ou lacclration du signal dentre introduit par un choc ou une vibration. 4.3 Nature du mouvement 4.4 lment sensibl

3、e Le type dlment sensible doit tre spcifi, par exemple, comme suit : - rsistance sensible aux contraintes, fil attach ou non; - potentiomtre rsistif; - capacitance variable; - inductance variable; - transformateur diffrentiel; - lment lectromagntique; - lment pizo-lectrique; - tube lectronique; - lm

4、ent photolectrique; - lment lectrocintique; - lment pizorsistif; - lment optique; - lment magntostrictif. SO 8042 : 1988 (FI 4.5 Orientation 4.13 Connexions Laptitude du capteur t re u tilis dans tage verticale, horizontale des positions de mo ou renverse, doit tre prcise. In- Sil est ncessaire dtab

5、lir des connexions lectriques entre le capteur et un appareillage auxiliaire, en vue de son utilisation, le type de cbles (par exemple bruit faible), la longueur, la mise la masse, le blindage, la connexion au botier du capteur et le type de connecteurs (le cas chant) doivent tre stipuls, de mme que

6、 la mthode recommande pour fixer les cbles ou conducteurs de facon viter des effets dynamiques indsira- bles agissant sur le capteur. 4.6 Indication de la direction de sensibilit La direction de la sensibilit de dtection du capteur, appele axe de mesure, doit tre indique, par exemple par une flche.

7、Si possible, le sens positif doit tre marqu ou indiqu par lorientation dune flche et la polarit du signal de sortie tradui- sant le mouvement dans le sens positif doit tre signale. 4.14 Source dnergie 4.7 Dimensions hors-tout Le constructeur doit prciser si le capteur est auto-aliment et, dans le ca

8、s contraire, il doit indiquer la nature de la source dexcitation ou de polarisation. Les pri ncipales dimensions sur un schma. hors-tout du capteur doivent figurer 4.15 Nature du signal de sortie 4.8 Matriau La nature du signal de sortie doit tre indiq mations peuvent tre utiles, par exemple : ue. D

9、iverses i nfor- La nature du matriau de Iembase de montage et des surfaces exposes aux conditions denvironnement lorsque linstrument de mesurage est en service, doit tre prcise. a) que le signal de sortie est une tension, ou, de plus, quil sagit dun courant porteur modul ou dune tension modu- le en

10、frquence; ou 4.9 Fixation II doit tre indiqu si le capteur b) que le signal de ment ou d une autre sortie facon , est linairement, logarithmiq , reli la vibration dentre. ue- a) est viss, brid, coll, etc. sur la surface vibrante, ou sil b) peut sonde. tre tenu la main, comme on manipule une 4.16 App

11、areillage auxiliaire Le constructeur doit spcifier le type de tout appareillage auxi- liaire requis ou certaines caractristiques se rapportant Iins- trument, par exemple : 4.10 Montage La mthode de montage de mme que lemplacement et les dimensions des trous de montage ou des goujons de fixation sur

12、le capteur, doivent tre donns. Si des vis servent au mon- tage du capteur, on doit prciser le couple de serrage recom- mand. Pour tous les facteurs intervenant dans le montage, voir ISO 5348. - amplificateur de charge convertissant la charge de sortie dun capteur pizo-lectrique en une tension sous f

13、aible impdance; - impdance dentre spcifie; ceci peut tre requis pour des quipements auxiliaires tels quun convertisseur dimp- dance; 4.11 Masse et moment dinertie - dmodulateur utilis pour liminer la frquence porteuse; Dans le cas de capteurs uni-axiaux ou multi-axiaux, la masse et le centre de grav

14、it du capteur doivent tre indiqus; pour les capteurs de vibration angulaire, on doit indiquer le moment dinertie par rapport laxe de mesure. Si le capteur est norma- lement utilis au-del de sa frquence naturelle propre, Iampli- tude du mouvement de la masse sismique doit tre spcifie. - filtre utilis

15、 pour supprimer les signaux indsirables; - tension de polarisation ou rseau en pont, permettant dobtenir une sortie nulle correspondant une fonction de mouvement nulle; - certains dispositifs non linaires, non-linarit du signal de sortie; utiliss pour corriger la 4.12 Position de llment sensible Sil

16、 y a lieu, lemplacement du centre de gravit de llment sensible doit tre prcis. (Cette information est ncessaire pour ltalonnage des acclromtres dans une centrifugeuse et pour dautres applications lorsquil peut y avoir un gradient spatial ou une combinaison des mouvements uni-axial et rotatif dans la

17、 grandeur mesurer). - circu its intgrateu gamme de frquence rs ou linarisateurs, en prcisant leur Un schma de cblage doit tre donn pour permettre de con- necter correctement le capteur lappareillage auxiliaire. 2 ISO 8042 : 1988 (FI 5 Caractristiques 5.3 Gamme de frquences 51 . tendue de mesure On d

18、oit indiquer ltendue de mesure en fixant les limites maxi- male et minimale de la fiabilit de linstrument en ce qui con- cerne lacclration, la vitesse et/ou le dplacement. La limite maximale peut tre fixe par le mouvement maximal, compte tenu dun degr de prcision spcifi, pouvant con- duire une perte

19、 de linarit, par des mouvements dpassant le rglage de butes darrt, par des mouvements dpassant les possibilits du mcanisme du capteur les traduire fidlement, ou par des mouvements pouvant endommager le capteur. La limite minimale peut tre fixe par la limite infrieure du pou- voir de rsolution du cap

20、teur, par un collage intervenant lorsquil y a une trop grande friction entre des surfaces en con- tact, par un bruit de fond dorigine thermique ou lectrique pro- duisant des interfrences ou par une rduction de la prcision de linstrument en raison dune perte de linarit. 5.2 Sensibilit, rponse en frqu

21、ence On doit fournir des donnes appropries concernant le rapport entre le signal dentre et le signal de sortie pour une frquence spcifie de la gamme dutilisation. Dans le cas de capteurs dont le signal de sortie est proportionnel au signal dentre, le facteur de proportionnalit doit tre stipul sous l

22、a forme dune sensibilit nominale. Lerreur probable de ltalonnage de la sensibilit doit tre stipule. Leffet de la frquence sur la sensi- bilit peut tre reprsent graphiquement en tracant une courbe de sensibilit en fonction de la frquence. Limpdance de charge dans le cas dune telle prsentation, de mme

23、 que pour tout autre type de prsentation, doit toujours tre spci- fie. Pour les capteurs requrant une tension dexcitation (en courant alternatif ou continu), une tension porteuse ou une tension de polarisation, la sensibilit nominale doit tre soit la valeur obtenue quand la tension recommande est ap

24、plique, soit la valeur obtenue par volt. La valeur recommande pour la tension appliquer doit toujours tre prcise. La relation entre le signal dentre et le signal de sortie doit toujours tre expri- me de facon homogne comme, par exemple, tension ou charge efficace pour une vitesse efficace, ou tensio

25、n ou charge de crte, ou charge par rapport la vitesse de crte, mais non comme tension ou charge efficace par rapport une vitesse de crte. Des exemples de correspondance dunits sont donns dans le tableau ci-dessous. Tableau - Units adquates mesures pour des grandeurs Grandeur mesure I Unit de sortie*

26、 1 Unit dentre* 1 Dplacement uniaxial Vitesse uniaxiale Acclration uniaxiale Dplacement angulaire Vitesse angulaire Acclration angulaire v; c * Des sous-multiples, de prfrence par puissances 10-3, sont utili- ss dans la pratique pour une plus grande commodit, par exemple prn pour le dplacement. * Se

27、 rfrer galement IISO 2041. Dans des conditions de montage et de fixation bien dfinies, la gamme de frquences dans laquelle la sensibilit du capteur ne varie pas de plus dun certain pourcentage dfini, par rapport la sensibilit nominale, doit tre bien stipule, en mme temps que sa frquence de rsonance

28、sismique et toute frquence de rsonance parasite pouvant affecter le signal de sortie. Sil y a lieu, le gain approximatif (facteur de QI doit tre indiqu pour chaque frquence de rsonance. 5.4 Dphasage, rponse en frquence Le dphasage maximal ou langle de phase entre une vibration sinusodale applique et

29、 le signal sinusodal de sortie en rsul- tant, pour une charge spcifie, doit tre indiqu dans la gamme de frquences dutilisation. Le rapport entre le dpha- sage et la frquence peut tre reprsent graphiquement. Si le dphasage est gal zro, ceci doit tre stipul. NOTE - La rponse de phase peut tre indique

30、par rapport une rfrence connue. 5.5 Amortissement Dans des conditions bien dfinies de montage et de connexions lectriques, on doit prciser le coefficient damortissement. Cette valeur peut tre exprime en termes de dcrment loga- rithmique ou facteur Q. 5.6 Sensibilit transversale On doit indiquer la s

31、ensibilit maximale aux mouvements trans- versaux laxe de mesure du capteur et la frquence laquelle elle est mesure; on doit indiquer galement la sensibilit dautres types de mouvements affectant le signal de sortie du capteur comme, par exemple, un mouvement rotatoire. Si la sensibilit aux mouvements

32、 transversaux varie en fonction de la direction de ces mouvements, on doit prciser la sensibi- lit maximale, sa direction et sa frquence. 5.7 Surcharge admissible La surcharge admissible, en choc ou en vibration, dans les deux axes (de sensibilit longitudinale et transversale) doit tre spci- fi du p

33、oint de vue de lacclration, de la vitesse et/ou du dplacement (et, sil y a lieu, sa frquence) afin de dterminer les limites dutilisation fiable du capteur sans risque de dom- mage. 5.8 Linarit et hystrsis On doit spcifier lcart maximal par rapport une ligne droite reprsentant la relation linaire ent

34、re lamplitude du signal de sortie et celle du signal dentre sur toute ltendue de mesure du capteur. Cet cart peut tre exprim en pourcentage des valeurs de lecture ou en pourcentage de la pleine chelle. 3 Iso 8042 : 1988 (FI 5.9 Impdance lectrique Limpdance lectrique dyun capteur est le rapport de la

35、 tension en circuit ouvert au courant de court-circuit. Le cas chant, le module et langle de phase de cette impdance doivent tre donns sous forme de tableau pour plusieurs frquences du domaine dutilisation de linstrument ou, en alternative, par le trac dune courbe reprsentative de ces valeurs en fon

36、ction de la frquence. Sil y a lieu, limpdance doit tre stipule en ter- mes de valeurs quivalentes dinductance, de rsistance ou de capacitance, selon le cas, sappliquant toute la gamme des frquences pour lesquelles le capteur est recommand. 6 Effets de lenvironnement 6.1 Effets de la temprature et de

37、 lhumidit On doit indiquer les domaines de temprature de service et/ou dhumidit pour lesquels la sensibilit et lamortissement du capteur ne varient pas de plus dun pourcentage donn des valeurs nominales. On peut reprsenter graphiquement Ivolu- tion de ces valeurs avec la temprature. On doit galement

38、 spcifier les tempratures et lhumidit mini- males et maximales de stockage ainsi que les limites de temp- rature et dhumidit au del desquelles le capteur peut tre endommag. On doit dfinir les effets des tempratures admis- sibles sur les accessoires et cbles du capteur ainsi que les limi- tes de temp

39、rature ne pas dpasser. 6.2 Transitoires thermiques Les erreurs pouvant affecter le signal de sortie en raison de modifications transitoires de temprature devraient tre quanti- fies en termes de niveau de sortie proportionnel lamplitude et la dure de la variation de temprature au niveau du cap- teur.

40、 64 . Champs lectromagntiques perturbateurs Sil y a lieu, leffet de champs lectromagntiques constants et alternatifs sur le fonctionnement du capteur doit tre spcifi. On doit prciser a) leffet, tant; sur la sensibilit, dun champ magntique cons- b) leffet, sur la sensibilit, de la ferromagntiques; et

41、 proximit de masses c) leffet de champs lectromagntiques alterns sur les tensions produites dans le capteur et les cbles de con- nexion, par exemple en indiquant la vibration quivalente pour un champ magntique de 1 T et de frquence spcifie dans la direction suscitant une rponse maximale; tous effets

42、 des champs magntiques doivent tre stipuls pour les frquences appropries. 6.5 Courants de fuite Si un couplage isol est install pour viter une interfrence de courants telluriques (circuits de terre), tout effet en rsultant sur les performances du capteur doit tre signal. 6.6 Effet des contraintes du

43、 support sur la sensibilit Leffet de contraintes du support tie du capteur doit tre spcifi. sur le signal lectriq ue de sor- 6.7 Irradiation 63 . Champs acoustiques perturbateurs On doit indiquer leffet sur le signal lectrique de sortie teur de la prsence de champs acoustiques externes. du cap- Leffet dirradiation sur la performance et sur le comportement long terme du capteur doit tre spcifi pour les capteurs des- tins travailler en prsence de radiations. 4