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ISO 16063-11:1999 振動および衝撃変換器の校正方法—パート11：レーザー干渉法による一次振動校正 | ページ 2

この規格 プレビューページの目次

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、国家標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合体です。国際規格の作成作業は通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。政府および非政府の国際機関も ISO と連携してこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するあらゆる事項について国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

国際規格は、ISO/IEC 指令Part 3 部に規定されている規則に従って草案されています。

技術委員会によって採択された国際規格草案は、投票のために加盟団体に回覧されます。国際規格として発行するには、投票を行った加盟団体の少なくとも 75% による承認が必要です。

ISO 16063 のこの部分の要素の一部が特許権の対象となる可能性が注目されています。 ISO は、そのような特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。

国際規格 ISO 16063-11 は、技術委員会 ISO/TC 108, 機械振動および衝撃、小委員会 SC 3, 振動および衝撃測定機器の使用および校正によって作成されました。

ISO 16063-11 のこの初版は、技術的に改訂された ISO 5347-1 を廃止し、置き換えます。

ISO 16063 は、「振動および衝撃トランスデューサーの校正方法」という一般タイトルのもと、次の部分で構成されています。

  • Part 1: 基本概念
  • Part 11: レーザー干渉法による一次振動校正
  • 第12 Part ：相反法による一次振動校正
  • Part 13: レーザー干渉法を使用した一次衝撃校正
  • Part 21: 二次振動校正
  • Part 22: 二次衝撃校正

付属書 A および B は、ISO 16063 のこの部分の規範部分を形成します。

1 スコープ

ISO 16063 のこの部分では、定常状態の正弦波振動とレーザー干渉法によって複素感度の大きさと位相遅れを取得するために、直線加速度計 (増幅器の有無にかかわらず) の一次振動校正に使用する機器と手順が指定されています。

1 Hz ～ 10 kHz の周波数範囲と 0.1 m/s 2 ～ 1 000 m/s 2のダイナミック レンジ (振幅) に適用できます (周波数に依存します)

これらの範囲は、第 2 項で指定された測定の不確かさでカバーされます。 1 Hz 未満の校正周波数 (たとえば、他の国際規格で使用される基準周波数である 0.4 Hz) および 0.1 m/s 2未満の加速度振幅 (たとえば、0.004 m)/s 2 at 1 Hz）は、適切な低周波振動発生器と組み合わせて、ISO 16063 のこの部分で指定されている方法 3 を使用して達成できます。

方法 1 (フリンジカウント法) は、1 Hz ～ 800 Hz の周波数範囲で、および特殊な条件下ではより高い周波数での感度振幅校正に適用できます (第 7 項を参照)方法 2 (最小点法) は、800 Hz ～ 10 kHz の周波数範囲での感度振幅校正に使用できます (第 8 項を参照)方法 3 (正弦近似法) は、1 Hz ～ 10 kHz の周波数範囲での感度の大きさと位相校正に使用できます (第 9 項を参照)

方法 1 および 3 では、さまざまな周波数での固定加速度振幅での校正が行われます。方法 2 では、固定変位振幅での校正が必要です (加速度振幅は周波数によって変化します)

参考文献

1ISO 266, 音響 - 優先周波数。
2ISO 16063-1, 振動および衝撃トランスデューサーの校正方法 - Part 1: 基本概念。
3ISO 5348, 機械的振動と衝撃 — 加速度計の機械的取り付け。
4Martens H.-J 著10 -9 m ～ 1 m の範囲の変位を測定するための干渉計数法、Metrología 、 24 、No. 4, 1987, 163-170ページ。
5Robinson DC, Serbyn MR, Payne BF 機械的振動と衝撃における NBS 校正サービスの説明。 NBS テクニカル ノート、1232, 198
6Smith VA, Edelman S.、Smith ER, Pierce ET 振動の変調光電測定。アメリカ音響学会誌、 34 、no. 4, 1962年、455-458ページ。
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9Heydemann PLM 干渉計における直交縞測定誤差の決定と補正。応用光学、 20 、No. 19, 1981, 3382-3384ページ。
10リンク A.、ゲルハルト J.、フォン マルテンス H.-J.ヘテロダイン干渉法によるナノメートル範囲の加速度計の振幅と位相の校正。 SPIE 、 2868, 1996, 37-48 ページ。
11Wabinski W. および von Martens H.-J.振動の振幅と位相を測定するための干渉計信号の時間間隔解析。 SPIE 、 2868, 1996, 166-177 ページ。
12直角位相レーザー干渉計を使用して、Sill RD 加速度計を 50 kHz に校正します。議事録 NCSL, ワークショップおよびシンポジウム、セッション 7B, ジョージア州アトランタ、767 ～ 773 ページ、1997 年 7 月。
13Tribolet JM 新しい位相アンラッピング アルゴリズム。音響、音声、および信号処理に関する IEEE トランザクション、 ASSP-25 、No. 2, 170-177ページ、1977年4月。
14Martens H.-J 著直線振動およびねじり振動の干渉測定の不確かさの調査。衝撃と振動、 4 、いいえ。 5/6, 1977, 327-340ページ。

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.

Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this part of ISO 16063 may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

International Standard ISO 16063-11 was prepared by Technical Committee ISO/TC 108, Mechanical vibration andshock, Subcommittee SC 3, Use and calibration of vibration and shock measuring instruments.

This first edition of ISO 16063-11 cancels and replaces ISO 5347-1, which has been technically revised.

ISO 16063 consists of the following parts, under the general title Methods for the calibration of vibration and shocktransducers:

  • Part 1: Basic concepts
  • Part 11: Primary vibration calibration by laser interferometry
  • Part 12: Primary vibration calibration by the reciprocity method
  • Part 13: Primary shock calibration using laser interferometry
  • Part 21: Secondary vibration calibration
  • Part 22: Secondary shock calibration

Annexes A and B form a normative part of this part of ISO 16063.

1 Scope

This part of ISO 16063 specifies the instrumentation and procedure to be used for primary vibration calibration of rectilinear accelerometers (with or without amplifier) to obtain magnitude and phase lag of the complex sensitivity by steady-state sinusoidal vibration and laser interferometry.

It is applicable to a frequency range from 1 Hz to 10 kHz and a dynamic range (amplitude) from 0,1 m/s2 to 1 000 m/s2 (frequency-dependent).

These ranges are covered with the uncertainty of measurement specified in clause 2. Calibration frequencies lower than 1 Hz (e.g. 0,4 Hz, which is a reference frequency used in other International Standards) and acceleration amplitudes smaller than 0,1 m/s2 (e.g. 0,004 m/s2 at 1 Hz) can be achieved using Method 3 specified in this part of ISO 16063, in conjunction with an appropriate low-frequency vibration generator.

Method 1 (fringe-counting method) is applicable to sensitivity magnitude calibration in the frequency range 1 Hz to 800 Hz and, under special conditions, at higher frequencies (cf. clause 7). Method 2 (minimum-point method) can be used for sensitivity magnitude calibration in the frequency range 800 Hz to 10 kHz (cf. clause 8). Method 3 (sine-approximation method) can be used for magnitude of sensitivity and phase calibration in the frequency range 1 Hz to 10 kHz (cf. clause 9).

Methods 1 and 3 provide for calibrations at fixed acceleration amplitudes at various frequencies. Method 2 requires calibrations at fixed displacement amplitudes (acceleration amplitude varies with frequency).

Bibliography

1ISO 266, Acoustics — Preferred frequencies.
2ISO 16063-1, Methods for the calibration of vibration and shock transducers — Part 1: Basic concepts.
3ISO 5348, Mechanical vibration and shock — Mechanical mounting of accelerometers.
4von Martens H.-J. Interferometric counting methods for measuring displacements in the range 10−9 m to 1 m. Metrología, 24 , No. 4, 1987, pp. 163-170.
5Robinson D.C., Serbyn M.R. and Payne B.F. A description of NBS Calibration Services in mechanical vibration and shock. NBS Technical Note, 1232, 1987.
6Smith V.A., Edelman S., Smith E.R. and Pierce E.T. Modulated photoelectric measurement of vibration. Journal of the Acoustical Society of America, 34 , No. 4, 1962, pp. 455-458.
7Clark N.H. An improved method for calibrating reference standard accelerometers. Metrologia, 19 , 1983, pp. 103-107.
8Link A. and von Martens H.-J. Proposed primary calibration method for amplitude and phase response of accelerometers. ISO/TC 108/SC 3/WG 6 N 59, Sept. 1995.
9Heydemann P.L.M. Determination and correction of quadrature fringe measurement errors in interferometers. Applied Optics, 20 , No. 19, 1981, pp. 3382-3384.
10Link A., Gerhardt J. and von Martens H.-J. Amplitude and phase calibration of accelerometers in the nanometer range by heterodyne interferometry. SPIE, 2868 , 1996, pp. 37-48.
11Wabinski W. and von Martens H.-J. Time interval analysis of interferometer signals for measuring amplitude and phase of vibrations. SPIE, 2868 , 1996, pp. 166-177.
12Sill R.D. Accelerometer calibration to 50 kHz with a quadrature laser interferometer. Proceedings NCSL, Workshop & Symposium, Session 7B, Atlanta GA, pp. 767-773, July 1997.
13Tribolet J.M. A new phase unwrapping algorithm. IEEE Transactions on Acoustics, Speech, and Signal Processing, ASSP-25 , No. 2, pp. 170-177, April 1977.
14von Martens H.-J. Investigations into the uncertainties of interferometric measurements of linear and torsional vibrations. Shock and vibration, 4 , No. 5/6, 1977, pp. 327-340.

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