Поверка и калибровка виброметров

Поверка виброметров регламентируется ГОСТ Р 8.669-2009 «Государственная система обеспечения единства измерений. Виброметры с пьезоэлектрическими, индукционными и вихретоковыми вибропреобразователями.Методика поверки».

Поверка может быть поэлементной и комплектной. В случае поэлементной поверки вибропреобразователь (или вибропреобразователи) виброметра поверяются с помощью модуля поверки вибропреобразователей, а измерительная часть виброметра поверяется электрическим методом. При комплектной поверке вибропреобразователь виброметра устанавливают на стол вибростенда и определяются характеристики виброметра вместе с вибропреобразователем.

Операции, проводимые при комплектной и поэлементной поверке описаны в пунктах 10.5 и 10.6 ГОСТ Р 8.669-2009 соответственно.

Состав поверочной установки

В данном случае состав установки точно такой же, как и при поверке вибропреобразователей.

Комплектная поверка

Рисунок 1. Схема комплектной поверки виброметра

При комплектной поверке вибропреобразователь виброметра крепят на стол установки, а затем проводят две операции:

• определение относительной погрешности виброметра в рабочем диапазоне значений измеряемой физической величины;
• определение относительной погрешности виброметра в рабочем диапазоне частот.

При выполнении первой из перечисленных операций на стенде устанавливается 5 значений амлитуд, из которых два должны быть крайними значениями диапазона.

Затем для каждой из амплитуд рассчитывается погрешность измерений:

где

• A_{вибр i} – значение, измеренное виброметром;
• A_эт i  – значение ускорения, установленное на стенде.
• И относительная погрешность.

Затем рассчитывается относительная погрешность в диапазоне значений:

При выполнении второй операции аналогичные вычисления проводятся уже в частотном диапазоне и вычисляется соответствующая погрешность по частотам:

Затем по формуле из пункта 10.5.4 ГОСТ Р 8.669-2009 определяется основная относительная погрешность виброметра:

                

Поэлементная поверка

Рисунок 2. Схема поэлементной поверки виброметра

При поэлементной поверке датчик отсоединяют от виброметра, и виброметр (если необходимо - через согласующий усилитель) подключают к выходу контроллера, например ВС-301 или ВС-407.

В данном случае производится одна операция – определение неравномерности ЧХ.

Перед началом измерений на генераторе задают базовую частоту и напряжение U_баз такое, чтобы показания виброметра были равны базовой амплитуде.

Затем напряжение U_баз подается на частотах третьоктавного ряда в рабочем диапазоне виброметра и для каждой частоты рассчитывается относительная погрешность:

• A_i — показаний виброметра на i-той частоте;
• A_баз — показаний виброметра на базовой частоте.

Неравномерность АЧХ виброметра рассчитывается по формуле:

Затем по формуле из пункта 10.5.4 ГОСТ Р 8.669-2009 определяется основная относительная погрешность виброметра:

• б_вип — доверительная погрешность вибропреобразователя;
• б_ген — границы погрешности низкочастотного измерительного генератора при задании напряжения.

Проведение поверки

Как и в предыдущих для проведения измерений необходимо сначала задать параметры системы и параметры поверяемого виброметра.

Параметры виброметра можно выбрать из базы данных, окно которой показано на рисунке ниже.

Рисунок 3. Окно базы данных виброметров

В базе данных хранятся следующие параметры:

• производитель;
• модель;
• базовая частота в герцах ;
• начальная и конечные рабочие частоты виброметра в герцах;
• границы основной относительной погрешности.

Комплектная поверка

При комплектной поверке необходимо задать также параметры эталонного датчика, который используется для контроля виброускорения, и параметры определения амплитудной характеристики.

Рисунок 4. Окно настроек измерений при при комплектной поверке

К параметрам определения амплитудной характеристики относятся:

• минимальная, максимальная, базовая амплитуды;
• количество дочек измерения до и после базовой амплитуды;
• предел нелинейности амплитуды.

Поэлементная поверка

При поэлементной поверке необходимо задать только параметры виброметра и выбрать результаты поверки датчиков, входящих в его комплект.

 

Рисунок 5. Окно настроек измерений при поэлементной поверке

Проведение измерений

Рисунок 6. Интерфейс модуля поверки виброметров при поэлементной поверке

При поэлементной поверке программа сначала предложит подстроить напряжение с помощью окна, показанного ниже.

 

Рисунок 7. Окно подстройки уровня напряжения

Затем подстроенное напряжение будет подано поочередно на каждую из третьоктавных частот и необходимо будет ввести показания виброметра.

 

Рисунок 8. Окно ввода показаний виброметра

    

Рисунок 9. Интерфейс модуля поверки виброметров при комплектной поверке

При комплектной поверке подстройка амплитуды и частоты происходит автоматически, необходимо только вводить показания виброметра.