※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 2 部で規定されている規則に従って作成されます。
技術委員会の主な任務は、国際規格を準備することです。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。
このドキュメン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。
ISO 16063-31 は、技術委員会 ISO/TC 108, 機械的振動、衝撃および状態監視、小委員会 SC 3, 振動および衝撃測定機器の使用と校正によって作成されました。
この初版は、ISO 5347-11:1993 を取り消して置き換えます。
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
- その11：レーザー干渉法による一次振動校正
- その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 15: レーザー干渉計による一次角振動キャリブレーション
- Part 21: 基準トランスデューサとの比較による振動校正
- Part 22: 基準トランスデューサとの比較による衝撃校正
- Part 31: 横振動感度のテスト
- Part 41: レーザー振動計の校正
以下のパーツが予定されています。
- Part 23: 基準トランスデューサとの比較による角度振動の校正
- Part 32: 共振試験1)
- 第42部：地震計の校正
1 スコープ
ISO 16063 のこのパートでは、横振動感度試験に使用する機器と方法の詳細を指定しています。これは、直線速度および加速度変換器に適用されます。
ISO 16063 のこの部分で指定されている方法と手順により、感度の幾何学的軸に垂直な面での振動に対するトランスデューサの感度を決定できます (付録 A を参照)この横感度の大きさは、加えられた振動の方向によって変化する可能性があるため、さまざまな方法で最大値を決定します。その値を使用して、トランスデューサの幾何学的軸上の感度に対する横感度の比率を計算できます。さらに、横感度が最大になる角度を決定することができます。
指定された方法と技術は、試験中にトランスデューサを取り付け面から離して再取り付けすることなく適用できるため、繰り返し取り付けを必要とする方法でしばしば遭遇する重大な不確実性を回避できます。指定されたさまざまな方法では、1 軸加振機、2 軸加振機、または 3 軸加振機を使用します。 3軸振動励起により、横感度と幾何学的軸の感度を同時に決定できるため、トランスデューサが多軸振動にさらされるアプリケーション条件をシミュレートできます。
注記曲げビームを使用する加速度計の設計では、加速度計の幾何学的感度軸に振動が作用しない状態で測定された横方向感度は、感度の幾何学的軸に作用する振動がある状態で測定された横方向感度とはかなり異なる場合があります。曲げビームは、測定対象の振動によって偏向されます)
ISO 16063 のこの部分は、1 Hz ～ 5 kHz の周波数範囲、および 1 m/s 2 ～ 1000 m/s 2 (周波数依存) および 1 mm/s ～ 1 m/s のダイナミック レンジに適用されます。 (周波数依存)指定されたすべてのシステムの中でこれらの範囲を達成することは可能ですが、一般に、それぞれにははるかに狭い範囲での使用を許可する制限があります。
指定された方法は、参照トランスデューサとレーザー干渉計の両方との比較によるものです。
指定された方法では、横方向感度の拡張不確かさ (カバレッジ係数k = 2) を 0.1% 以下にすることができます。これは、拡張不確かさが、その感度軸における試験トランスデューサの感度のパーセンテージとして表される場合です。
2 参考文献
本書の適用には、以下の参考文献が不可欠です。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
- ISO 266, 音響 — 優先周波数
- ISO 16063-1:1998, 振動および衝撃変換器の校正方法: Part 1: 基本概念
参考文献
| [1] | ISO 2041, 機械的振動、衝撃、状態監視 — 語彙 |
| [2] | 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 |
| [3] | ISO 16063-21, 振動および衝撃トランスデューサの校正方法 — Part 21: 基準トランスデューサとの比較による振動校正 |
| [4] | ISO/IEC Guide 98-3, 測定の不確かさ — Part 3: 測定における不確かさの表現へのガイド (GUM:1995) |
| [5] | ASMW 規制 Metrology ASMW VM 127, 機械的振動 — 加速度計および加振機 — 参照標準の承認および校正規則 [機械的振動 — 加速度計および加振機 — 参照標準のパターン承認および検証のための規則] |
| [6] | ISA-RP 37.2-198, 航空宇宙試験用の圧電加速度トランスデューサの仕様と試験に関するガイド |
| [7] | P etzsche 、T.ターンテーブル付きの機械的振動発生器を使用した横感度の決定。 ISO TC 108/SC 3/WG 6 文書。 N153 (2007) |
| [8] | Dosch 、JJ, Lally 、ML 加速度センサーの横感度の自動テスト。 In:国際モーダル解析会議の議事録、pp. 1- IMAC, キシミー、フロリダ州、米国、2003 |
| [9] | S ill , RD, Seller , EJ 平面軌道運動を使用した加速度計の横感度測定。中:第 77 回衝撃および振動シンポジウムの議事録、pp. 8-1米国カリフォルニア州モントレー、2006 年 11 月。入手可能 (2009-03-12): http://www.pcb.com/techsupport/docs/vib/AR-86_Transverse_Sensitivity.pdf |
| [10] | von M artens 、H.-J.、W eissenborn 、C. 同時多成分校正 — 振動と衝撃の分野における新しい研究分野。音響、超音波、振動に関する諮問委員会の第 1 回会合。 Bureau International de Poids et Mesures, セーヴル、フランス、1999 |
| [11] | W eissenborn , C. モーション トランスデューサの同時多成分校正用の新しい測定システム。 In:センサー、トランスデューサー、およびシステムに関する第 9 回国際会議の議事録(センサー 99)ニュルンベルク、ドイツ (1999) |
| [12] | U suda , T., Weissenborn , C., von M artens , H.-J.多軸励起下での加速度計の横方向感度の理論的および実験的調査。測定します。理科技術。 2004年、 15 、pp.896-904 |
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 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. 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 document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 16063-31 was prepared by Technical Committee ISO/TC 108, Mechanical vibration, shock and condition monitoring, Subcommittee SC 3, Use and calibration of vibration and shock measuring instruments.
This first edition cancels and replaces ISO 5347-11:1993.
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 15: Primary angular vibration calibration by laser interferometry
- Part 21: Vibration calibration by comparison to a reference transducer
- Part 22: Shock calibration by comparison to a reference transducer
- Part 31: Testing of transverse vibration sensitivity
- Part 41: Calibration of laser vibrometers
The following parts are planned:
- Part 23: Angular vibration calibration by comparison to reference transducers
- Part 32: Resonance testing 1)
- Part 42: Calibration of seismometers
1 Scope
This part of ISO 16063 specifies details of the instrumentation and methods to be used for transverse vibration sensitivity testing. It applies to rectilinear velocity and acceleration transducers.
The methods and procedures specified in this part of ISO 16063 allow the determination of the sensitivity of a transducer to vibration in the plane perpendicular to its geometric axis of sensitivity (see Annex A). Because the magnitude of this transverse sensitivity can vary with the direction of the applied vibration, the various methods determine the maximum value. Using that value, the ratio of the transverse sensitivity to the sensitivity on the geometric axis of the transducer can be calculated. In addition, the angle at which the maximum transverse sensitivity occurs can be determined.
The methods and techniques specified can be applied without re-mounting the transducer away from its mounting surface during the test, thus avoiding significant uncertainties often encountered in methods which require repeated mounting. The different methods specified use a single-axis vibration exciter, a two-axis vibration exciter or a tri-axial vibration exciter. Tri-axial vibration excitation allows the transverse sensitivity and the sensitivity on the geometric axis to be determined simultaneously, thus simulating application conditions where the transducer is exposed to multi-axial vibration.
NOTE In accelerometer designs using a bending beam, the transverse sensitivity measured without any vibration acting on the geometric axis of sensitivity of the accelerometer may considerably differ from the transverse sensitivity measured in the presence of a vibration acting on the geometric axis of sensitivity (i.e. when the bending beam is deflected by a vibration to be measured).
This part of ISO 16063 is applicable to a frequency range from 1 Hz to 5 kHz and for a dynamic range from 1 m/s2 to 1 000 m/s2 (frequency dependent) and from 1 mm/s to 1 m/s (frequency dependent). Although among all the systems specified it is possible to achieve these ranges, generally each has limitations permitting its use in much smaller ranges.
The methods specified are by comparison both to a reference transducer and to a laser interferometer.
The methods specified allow an expanded uncertainty of the transverse sensitivity (coverage factor k = 2) of 0,1 % or less to be achieved, if the expanded uncertainty is expressed as a percentage of the sensitivity of the test transducer in its sensitive axis.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
- ISO 266, Acoustics — Preferred frequencies
- ISO 16063-1:1998, Methods for the calibration of vibration and shock transducers: Part 1: Basic concepts
Bibliography
| [1] | ISO 2041, Mechanical vibration, shock and condition monitoring — Vocabulary |
| [2] | ISO 16063-11, Methods for the calibration of vibration and shock transducers — Part 11: Primary vibration calibration by laser interferometry |
| [3] | ISO 16063-21, Methods for the calibration of vibration and shock transducers — Part 21: Vibration calibration by comparison to a reference transducer |
| [4] | ISO/IEC Guide 98-3, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995) |
| [5] | ASMW-Vorschrift Messwesen ASMW VM 1273 (Sept. 1987), Mechanische Schwingungen — Beschleunigungsaufnehmer und Schwingungserreger — Zulassungs- und Eichvorschrift für Referenznormale [Mechanical vibrations — Accelerometers and vibration exciters — Regulation for pattern approval and verification of reference standards] |
| [6] | ISA-RP 37.2-1982 (R1995), Guide for specifications and tests for piezoelectric acceleration transducers for aerospace testing |
| [7] | Petzsche, T. Determination of the transverse sensitivity using a mechanical vibration generator with turntable. ISO TC 108/SC 3/WG 6 Doc. N153 (2007) |
| [8] | Dosch, J.J., Lally, M.L. Automated testing of accelerometer transverse sensitivity. In: Proceedings of the International Modal Analysis Conference, pp. 1-4. IMAC, Kissimee, FL, USA, 2003 |
| [9] | Sill, R.D., Seller, E.J. Accelerometer transverse sensitivity measurement using planar orbital motion. In: Proceedings of the 77th Shock and Vibration Symposium, pp. 8-12. Monterey, CA, USA, Nov. 2006. Available (2009-03-12) at: http://www.pcb.com/techsupport/docs/vib/AR-86_Transverse_Sensitivity.pdf |
| [10] | von Martens, H.-J., Weissenborn, C. Simultaneous multi-component calibration — A new research area in the field of vibration and shock. 1st Meeting of the Consultative Committee for Acoustics, Ultrasound and Vibration. Bureau International de Poids et Mesures, Sèvres, France, 1999 |
| [11] | Weissenborn, C. A new measurement system for simultaneous multicomponent calibration of motion transducers. In: Proceedings of the 9th International Conference for Sensors, Transducers and Systems (Sensor 99). Nürnberg, Germany (1999) |
| [12] | Usuda, T., Weissenborn, C., von Martens, H.-J. Theoretical and experimental investigation of transverse sensitivity of accelerometers under multiaxial excitation. Meas. Sci. Technol. 2004, 15 , pp. 896-904 |