※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、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。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。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関も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すべての問題について、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 指令のPart 3 に規定されている規則に従って起草されています。
技術委員会によって採択されたドラフト国際規格は、投票のためにメンバー団体に回覧されます。国際規格として発行するには、投票するメンバー団体の少なくとも 75% による承認が必要です。
ISO 16063 のこのパートの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。
国際規格 ISO 16063-13 は、技術委員会 ISO/TC 108, 機械的振動および衝撃、小委員会 SC 3, 振動および衝撃測定器の使用と校正によって作成されました。
ISO 16063は、振動および衝撃変換器の校正方法という一般的なタイトルの下に、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
- Part 12：相反法による一次振動校正
- Part 13: レーザー干渉計を使用した一次衝撃キャリブレーション
- Part 21: 比較による二次振動校正
附属書 A は、ISO 16063 のこの部分の規範的な部分を形成します。附属書 B および C は、情報提供のみを目的としています。
序章
衝撃感度S sh は、定義に従って、加速度計の出力量のピーク値と加速度の間の関係として決定されます。 S sh は一意の量ではありませんが、ショック パルスの持続時間と形状、およびテスト対象のトランスデューサの感度とオプションのコンディショニング アンプの周波数応答が十分に均一である帯域幅によって異なります。
加速度計の直線性テストに適用できる固有の量は、周波数領域で計算された周波数ƒ n での複素感度です。 ISO 16063 のこの部分では、衝撃感度S shに加えて、またはその代わりに、複素感度の大きさS n および位相シフト Δ φ n を計算できるようにするデータ処理手順を利用します (参考資料 C を参照)
ISO 16063 のこの部分で指定されている方法は、モーションの時間履歴の絶対測定に基づいています。この方法は、ISO 16063-1 に記載されている速度変化の原理に基づく別の衝撃校正方法とは根本的に異なります。したがって、衝撃感度は後者の方法で得られる衝撃校正係数とは根本的に異なりますが、ISO 5347-4 に記載されている校正係数に準拠しています1) 。
1 スコープ
ISO 16063 のこの部分では、レーザー干渉計を使用して衝撃中の時間依存の変位を感知する、直線加速度計の主要な衝撃キャリブレーションに使用する機器と手順を指定しています。この方法は、0.05 ms ～ 10 ms の衝撃パルス持続時間範囲および 10 2 m/s 2 ～ 10 5 m/s 2 (パルス持続時間に依存) のピーク値の範囲に適用できます。この方法により、衝撃感度を得ることができます。
2 参考文献
以下の規範的文書には、このテキストで参照することにより、ISO 16063 のこの部分の規定を構成する規定が含まれています。ただし、ISO 16063 のこの部分に基づく契約の当事者は、以下に示す規範文書の最新版を適用する可能性を調査することをお勧めします。日付のない参照については、参照されている規範文書の最新版が適用されます。 ISO および IEC のメンバーは、現在有効な国際規格の登録簿を維持しています。
- ISO 5347-22, 振動および衝撃ピックアップの校正方法 — Part 22: 加速度計共振試験 — 一般的な方法
- ISO 16063-1, 振動および衝撃変換器の校正方法 — Part 1: 基本概念
- ISO 16063-11, 振動および衝撃変換器の校正方法 — Part 11: レーザー干渉計による一次振動校正
参考文献
| 1 | von M artens H.-J.、 Schlaak H.-J. Täubner A. 正弦波および衝撃励起による並進および回転トランスデューサの干渉校正。 Advances in Acoustics, DAGA 94 、パート B, 1994 年、pp. 681-684 |
| 2 | Harris CM and Crede Ch. E. Shock and Vibration Handbook 、第 3 版、McGraw-Hill, ニューヨーク、トロント、ロンドン、1987 年 |
| 3 | E vans DJ NIST 特別出版物 250 特別テスト番号の下で機械的衝撃パルスを使用して加速度計の感度をテストします。 24040S. ASME 国際機械工学会議 & 博覧会、カリフォルニア州サンフランシスコ、1995 年 |
| 4 | Kolsky H.固体中の応力波。 Dover Publications, ニューヨーク、1963 年、p. 215 |
| 5 | S ill RD 圧縮波を使用した 100,000 g までの振幅での加速度計の衝撃校正。 1983 年、ニューメキシコ州アルバカーキで開催された第 29 回国際計測シンポジウムの議事録。米国機器協会、航空宇宙産業の機器、 29 、pp.503-516 |
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| 7 | W abinski W. およびvon M artens 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分析。スパイ, 2868 , 1996, 166-177 |
| 8 | Link A.、G erhardt J.、 von M artens H.-J.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 、pp.37-48 |
| 9 | G löckner B.、 von M artens H.-J.、 Rogazewski P.、S chlaak H.-J.、W abinski W.、およびTäubner A. 衝撃測定装置の校正のための新しい方法。中:計量学の論文、 8 、いいえ。 3, 1988, pp. 245-258 |
| 10 | Tribolet 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, いいえ。 2, 1977 年 4 月、170 ～ 177 ページ |
| 11 | 測定における不確かさの表現へのガイド。 BIPM, IEC, IFCC, ISO, IMPAC, IMPAP, OIML, 1993 |
| 12 | Martens H.-J.およびRogazewski P. GDR における振動量の単位の表現と転送。 Bulletin OIML 、No. 108, 1987 年 9 月、26 ～ 37 ページ |
| 13 | W eißenborn Ch. 加速度計のキャリブレーション時のパルス整形を改善しました。技術測定、 66, 1999 、pp.277-285 |
| 14 | ISO 5347-4:1993, 振動および衝撃ピックアップの校正方法 — Part 4: 二次衝撃校正1) |
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 16063-13 was prepared by Technical Committee ISO/TC 108, Mechanical vibration and shock, Subcommittee SC 3, Use and calibration of vibration and shock measuring instruments.
ISO 16063 consists of the following parts, under the general title Methods for the calibration of vibration and shock transducers:
- 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 by comparison
Annex A forms a normative part of this part of ISO 16063. Annexes B and C are for information only.
Introduction
The shock sensitivity Ssh is determined, according to definition, as the relationship between the peak values of the accelerometer output quantity and the acceleration. Ssh is not a unique quantity but may vary depending on the duration and shape of the shock pulse and the bandwidth over which the sensitivity of the transducer under test and the frequency response of the optional conditioning amplifier are sufficiently uniform.
A unique quantity applicable for linearity tests of accelerometers is the complex sensitivity at a frequency ƒn , calculated in the frequency domain. This part of ISO 16063 makes use of data-processing procedures which allow the magnitude Sn and phase shift Δφn of the complex sensitivity to be calculated, in addition or alternatively to the shock sensitivity Ssh (cf. informative annex C).
The method specified in this part of ISO 16063 is based on the absolute measurement of the time history of the motion. This method fundamentally deviates from another shock calibration method which is based on the principle of the change in velocity, described in ISO 16063-1. The shock sensitivity therefore differs fundamentally from the shock calibration factor obtained by the latter method, but is in compliance with the calibration factor stated in ISO 5347-4 1) .
1 Scope
This part of ISO 16063 specifies the instrumentation and procedure to be used for primary shock calibration of rectilinear accelerometers, using laser interferometry to sense the time-dependent displacement during the shock. The method is applicable in a shock pulse duration range 0,05 ms to 10 ms and a range of peak values of 102 m/s2 to 105 m/s2 (pulse-duration dependent). The method allows the shock sensitivity to be obtained.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this part of ISO 16063. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications do not apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 16063 are encouraged to investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain registers of currently valid International Standards.
- ISO 5347-22, Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups — Part 22: Accelerometer resonance testing — General methods
- ISO 16063-1, Methods for the calibration of vibration and shock transducers — Part 1: Basic concepts
- ISO 16063-11, Methods for the calibration of vibration and shock transducers — Part 11: Primary vibration calibration by laser interferometry
Bibliography
| 1 | von Martens H.-J., Schlaak H.-J. and Täubner A. Interferometrische Kalibrierung von Translations- und Rotationsaufnehmern mit Sinus- und Stoßanregung. Fortschritte der Akustik, DAGA 94, part B, 1994, pp. 681-684 |
| 2 | Harris C. M. and Crede Ch. E. Shock and Vibration Handbook, 3rd edn., McGraw-Hill, New York, Toronto, London, 1987 |
| 3 | Evans D. J. Testing the sensitivity of accelerometers using mechanical shock pulses under NIST special publication 250 special test No. 24040S. ASME International Mechanical Engineering Congress & Exposition, San Francisco, California, 1995 |
| 4 | Kolsky H. Stress waves in solids. Dover Publications, New York, 1963, p. 215 |
| 5 | Sill R. D. Shock calibration of accelerometers at amplitudes to 100 000 g using compression waves. Proceedings of the 29th International Instrumentation Symposium, Albuquerque, New Mexico, 1983; Instrument Society of America, Instrumentation in the Aerospace Industry, 29 , pp. 503-516 |
| 6 | Link A., von Martens H.-J. and Wabinski W. New method for absolute shock calibration of accelerometers. SPIE, 3411 , 1998, pp. 224-235 |
| 7 | Wabinski W. and von Martens H.-J. Time interval analysis of interferometer signals for measuring amplitude and phase of vibrations. SPIE, 2868 , 1996, 166-177 |
| 8 | Link A., Gerhardt J. and von Martens H.-J. Amplitude and phase calibration of accelerometers in the nanometer range. SPIE, 2868 , 1996, pp. 37-48 |
| 9 | Glöckner B., von Martens H.-J., Rogazewski P., Schlaak H.-J., Wabinski W. and Täubner A. Neue Verfahren zur Kalibrierung von Stoßmeßmitteln. In: Metrologische Abhandlungen, 8 , No. 3, 1988, pp. 245-258 |
| 10 | Tribolet J. M. A new phase unwrapping algorithm. IEEE Transactions on Acoustics, Speech, and Signal Processing, ASSP-25, No. 2, April 1977, pp. 170-177 |
| 11 | Guide to the expression of uncertainty in measurement. BIPM, IEC, IFCC, ISO, IMPAC, IMPAP, OIML, 1993 |
| 12 | von Martens H.-J. and Rogazewski P. Representation and transfer of the units of vibration quantities in the GDR. Bulletin OIML, No. 108, Sept. 1987, pp. 26-37 |
| 13 | Weißenborn Ch. Verbesserte Impulsformung bei der Kalibrierung von Beschleunigungsaufnehmern. Technisches Messen, 66 , 1999, pp. 277-285 |
| 14 | ISO 5347-4:1993, Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups — Part 4: Secondary shock calibration1) |