6.1 Общие положения
Если в испытательном коде не установлено иное, требования к динамическому диапазону измерений, коэффициенту преобразования, точности, линейности, перегрузке измерительной системы должны соответствовать ГОСТ ИСО 8041.
В состав измерительной системы могут входить:
- датчики вибрации (обычно акселерометры);
- согласующие усилители и фильтры;
- устройства телеметрии (необязательный элемент);
- устройства записи и измерения.
6.2 Установка датчиков вибрации
Для измерений параметров вибрационной характеристики обычно используют акселерометры. Установка акселерометров должна быть выполнена в соответствии с ГОСТ ИСО 5348 и инструкцией изготовителя. Акселерометры, предназначенные для измерения вибрации в одной точке, но разных направлениях, должны быть установлены как можно ближе друг к другу. При измерении локальной вибрации особое внимание следует уделить тому, чтобы на измеряемую величину не оказывали существенного влияния ни масса акселерометра вместе с устройством его крепления, ни какие-либо местные резонансы измерительной системы (более подробные сведения представлены в ГОСТ 31192.2).
Акселерометр для измерений на подушке сиденья должен быть закреплен в центре полужесткого установочного диска, как определено в ГОСТ ИСО 10326-1 (см. рисунок 3).
1 - тонкая металлическая пластина для установки акселерометра; 2 - полость для установки акселерометра
Рисунок 3 - Полужесткий установочный диск
Диск должен быть минимально возможной толщины, изготовлен из литой резины или пластмассы твердостью примерно 80-90 единиц по шкале А дюрометра.
Направление оси чувствительности акселерометра должно совпадать с направлением базицентрической системы координат. Однако поскольку на практике точного совмещения добиться сложно, допускается расхождение между указанными осями на угол не более ±15°.
Акселерометр, используемый для измерения вибрации у ног стоящего оператора, жестко закрепляют на рабочей платформе. Если эта платформа покрыта упругим материалом, акселерометр можно установить в середине жесткой металлической пластины размерами 300х400 мм, на которую при испытании встает оператор.
Акселерометр, используемый для измерения локальной вибрации на рулевом колесе, должен быть жестко к нему прикреплен, например посредством резьбовой шпильки или хомута. Общая масса акселерометров и систем крепления (шпилек или хомутов) не должна превышать 50 г (лучше - 30 г). Способ крепления следует выбирать таким образом, чтобы минимизировать расстояние между акселерометрами и вибрирующей поверхностью рулевого колеса, которое не должно превышать 15 мм.
Рекомендуется закреплять кабель, идущий от датчика, вдоль спицы рулевого колеса, чтобы избежать его закручивания вдоль рулевой колонки.
В испытательном коде по вибрации могут быть установлены другие требования к креплению датчиков, используемому установочному диску или адаптерам.
6.3 Частотные фильтры
В состав фильтра частотной коррекции, используемого для получения параметра вибрационной характеристики машины, входят:
a) полосовой фильтр, определяющий нижнюю и верхнюю частоты сопряжения функции частотной коррекции;
b) весовой фильтр, определяющий весовую характеристику для сигнала ускорения в диапазоне 0,5-80 Гц для общей и в диапазоне 6,3-1250 Гц для локальной вибрации*.
________________
* Здесь и далее диапазоны частот определены как последовательность третьоктавных полос, а границы диапазонов заданы через среднегеометрические частоты этих полос.
Если в отношении общей вибрации установлено, что для машин данного вида вибрация в диапазоне ниже 1 Гц несущественна, в испытательном коде диапазон частот измерений может быть ограничен до 1-80 Гц (для испытаний с моделированием рабочих условий в испытательном коде может быть установлен еще меньший диапазон частот). Если диапазон измерений отличается от стандартного (от 0,5 до 80 Гц), соответствующим образом должны быть изменены частоты среза полосового фильтра.
Частотная коррекция может быть реализована как во временной, так и в частотной области. В последнем случае могут быть использованы, например, третьоктавные фильтры по ГОСТ 17168.
Требования к средствам измерений, реализующим данные виды коррекции, аналитические выражения для фильтров и таблицы значений коэффициентов коррекции приведены в ГОСТ ИСО 8041.
6.4 Время интегрирования
Для получения среднеквадратичного значения сигнала следует использовать интегрирующее устройство, реализующее процедуру линейного интегрирования (см. ГОСТ ИСО 8041). Время интегрирования должно быть определено в соответствующем испытательном коде и включать в себя, по крайней мере, один цикл работы испытуемой машины.
Продолжительность измерений должна быть достаточно большой, чтобы обеспечить необходимую статистическую точность измерений. Общее время проведения измерений следует регистрировать в протоколе испытаний.
При передвижении машины по участку пути время интегрирования должно быть возможно большим и составлять не менее 180 с для измерений общей вибрации и 12 с - для измерений локальной вибрации. В случае использования искусственно созданного участка эти значения могут быть меньше и должны быть установлены в испытательном коде по вибрации.
6.5 Влияние внешних факторов
В отношении влияния внешних факторов средства измерений вибрации должны удовлетворять требованиям ГОСТ ИСО 8041.
6.6 Калибровка измерительной цепи
До и после выполнения последовательности измерений коэффициент передачи измерительной цепи в целом должен быть проверен с помощью вибровозбудителя, воспроизводящего вибрацию с заданным ускорением на заданной частоте.
Кроме того, важно периодически проводить контроль измерительной цепи на других частотах по всему диапазону частот измерений.
Помимо периодических поверок (например, раз в два года) необходимо проводить калибровку средств измерений всякий раз, как какое-нибудь из них подвергнется грубому обращению. Все результаты калибровок должны быть зафиксированы.
Акселерометры калибруют одним из методов, установленных в ГОСТ ИСО 5347-0, например в соответствии с ГОСТ ИСО 5347-1 или ГОСТ 30652. Измерительную цепь в целом калибруют в соответствии с требованиями ГОСТ ИСО 8041.
6.7 Дополнительные средства измерений
В процессе испытаний может потребоваться проведение измерений, помимо вибрации, других величин, например скорости передвижения машины. Требования к соответствующим средствам измерений должны быть указаны в испытательном коде.
6.8 Контроль правильности применения средств измерений
Результаты измерений вибрации могут быть искажены грубыми ошибками в применении средств измерений. Некоторые из источников таких ошибок указаны в приложении С.