Файл: Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии национальный.pdf

OPEN
GOST.RU www.OpenGost.ru
Портал нормативных документов info@opengost.ru
Документ скачан с портала нормативных документов www.OpenGost.ru
1
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО
ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
Н А Ц И О Н А Л Ь Н Ы Й
С Т А Н Д А Р Т
Р О С С И Й С К О Й
Ф Е Д Е Р А Ц И И
ГОСТ Р
53963.1-2010
Вибрация
ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРАЦИИ СООРУЖЕНИЙ
Требования к средствам измерений
Москва
Стандартинформ
2011
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ
«О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации -
ГОСТ Р 1.0-2004
«Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Автономной некоммерческой организацией «Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем» и Федеральным государственным унитарным предприятием
«Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы» (ФГУП «ВНИИМС»)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 183 «Вибрация, удар и контроль технического состояния»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25.11.2010 г. № 531-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно
издаваемом указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в
ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В
случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее
уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе
«Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты

OPEN
GOST.RU www.OpenGost.ru
Портал нормативных документов info@opengost.ru
Документ скачан с портала нормативных документов www.OpenGost.ru
2
размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном
сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети
Интернет
СОДЕРЖАНИЕ
1 Область применения
2 Нормативные ссылки
3 Термины и определения
4 Нормальные условия окружающей среды
5 Тестовые воздействия
6 Требования к характеристикам средства измерений
7 Влияние факторов окружающей среды
8 Маркировка
9 Техническая документация
Приложение А (обязательное) Техническая документация
Введение
Основные параметры вибрации (пиковые значения скорости в трех взаимно перпендикулярных направлениях), по которым оценивают воздействие вибрации на конструкцию зданий, и требования к точности измерений указанных параметров для сопоставления с установленными критериями установлены в
ГОСТ Р 52892
Тем же стандартом определены два вида критериев оценки воздействия вибрации на конструкцию зданий: частотно-зависимый и комплексный. В случае применения частотно- зависимого критерия дополнительным параметром, подлежащим оценке, является частота доминирующей составляющей вибрации, которую определяют на основе записи сигнала вибрации на заданном интервале времени. Анализ спектра вибрации с целью определения доминирующей составляющей может быть реализован в самом средстве измерений или с помощью другого устройства анализа, на которое сигнал передается с аналогового/цифрового выхода данного средства измерений.
Настоящий стандарт устанавливает требования к средствам измерений вибрации в зданиях, позволяющие удовлетворить требованиям к точности измерений по
ГОСТ Р 52892
Требования настоящего стандарта гармонизированы с требованиями DIN 45669-1:1995 1)
, предъявляемыми к средствам измерений класса 1.
_____________
1)
Национальный стандарт Германии DIN 45669-1:1995 «Messung von Schwingungsimmissionen -
Teil 1: Schwingungsmesser - Anforderungen, Prufung» (Измерение вибрации и удара. Часть 1. Средства измерений).

OPEN
GOST.RU www.OpenGost.ru
Портал нормативных документов info@opengost.ru
Документ скачан с портала нормативных документов www.OpenGost.ru
3
ГОСТ Р 53963.1-2010
Н А Ц И О Н А Л Ь Н Ы Й С Т А Н Д А Р Т Р О С С И Й С К О Й Ф Е Д Е Р А Ц И И
Вибрация
ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРАЦИИ СООРУЖЕНИЙ
Требования к средствам измерений
Vibration. Measurement of vibration in buildings. Requirements for measuring instrumentation
Дата введения - 2011-12-01
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает требования к характеристикам средств измерений параметров вибрации (пиковых значений скорости), используемых при оценке воздействия вибрации на конструкцию сооружений согласно частотно-зависимым и комплексным критериям оценки по
ГОСТ Р 52892
Настоящий стандарт распространяется на цифровые и аналоговые средства измерений всех видов исполнения: в виде отдельного блока, совокупности устройств или компьютеризованной системы анализа данных.
Средство измерений, предназначенное для измерений вибрации зданий для оценки ее воздействия на конструкцию, может обладать дополнительными функциями, позволяющими, например, измерять вибрацию зданий для оценки ее воздействия на человека. В этом случае требования настоящего стандарта должны быть дополнены требованиями по
ГОСТ ИСО 8041
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 51317.4.2-2010
(МЭК 61000-4-2:2008) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к электрическим разрядам. Требования и методы испытаний
ГОСТ Р 51317.4.6-99
(МЭК 61000-4-6:1996) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к кондуктивным помехам, наведенным радиочастотными электромагнитными полями. Требования и методы испытаний
ГОСТ Р 52892-2007
Вибрация и удар. Вибрация зданий. Измерение вибрации и оценка ее воздействия на конструкцию
ГОСТ 14254-96
Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP)
ГОСТ 17168-82
Фильтры электронные октавные и третьоктавные. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ 24346-80
Вибрация. Термины и определения
ГОСТ ИСО 8041-2006
Вибрация. Воздействие вибрации на человека. Средства измерений

OPEN
GOST.RU www.OpenGost.ru
Портал нормативных документов info@opengost.ru
Документ скачан с портала нормативных документов www.OpenGost.ru
4
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте
Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по
ГОСТ 24346
, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 средство измерений: Совокупность датчика вибрации, средств преобразования и показывающего устройства, выполненная в виде единого блока или нескольких блоков, которая позволяет измерять пиковое значение скорости вибрации, воздействующей на конструкцию сооружения.
Примечание - Средство измерений в зависимости от назначения может выполнять дополнительные преобразования сигнала вибрации, например выполнять частотный анализ и определять частоту доминирующей составляющей вибрации по ГОСТ Р 52892.
3.2 пиковое значение: Максимальное абсолютное значение измеряемой скалярной величины на заданном интервале времени.
3.3 рабочий диапазон амплитуд: Интервал амплитуд внутри каждого диапазона измерений, в пределах которого отклонения от линейности не превышают допустимые значения.
3.4 перегрузка: Ситуация, когда входной сигнал вибрации превышает верхнюю границу рабочего диапазона амплитуд.
3.5 нечувствительность по входу: Ситуация, когда входной сигнал вибрации не превышает нижнюю границу рабочего диапазона амплитуд.
3.6 техническая документация на средство измерений (техническая документация):
Руководство по эксплуатации, инструкция по применению и другие документы, поставляемые пользователю средства измерений.
4 Нормальные условия окружающей среды
Для определения рабочих характеристик средства измерений установлены следующие нормальные условия окружающей среды:
- температура воздуха 23 °С;
- относительная влажность 65 %.

OPEN
GOST.RU www.OpenGost.ru
Портал нормативных документов info@opengost.ru
Документ скачан с портала нормативных документов www.OpenGost.ru
5
5 Тестовые воздействия
5.1 Общие положения
Требования к рабочим характеристикам средства измерений, установленные настоящим стандартом, проверяют при заданных входных механических и электрических воздействиях.
Заданное механическое воздействие воспроизводят с помощью вибростенда, на котором установлен датчик вибрации, входящий в состав средства измерений.
Кроме того, средство измерений должно обеспечивать возможность подачи на вход измерительного блока вместо сигнала с датчика вибрации заменяющий его эквивалентный электрический сигнал. Способ формирования эквивалентного электрического сигнала, позволяющего проводить испытания без датчика вибрации, должен быть установлен в технической документации на средство измерений.
5.2 Механические тестовые воздействия
Для воспроизведения заданного входного воздействия датчик вибрации устанавливают на столе вибростенда в соответствии с
ГОСТ ИСО 5348
. В технической документации должно быть указано, какие устройства крепления датчика вибрации могут быть использованы при проведении измерений, а также перечислены случаи и обстоятельства, когда использование той или иной системы крепления с большой вероятностью приведет к повышению неопределенности измерений.
Измерения проводят при возбуждении гармонической вибрации с опорной амплитудой скорости 1,00 м/с на опорной частоте 16 Гц, а также на тестовых частотах, совпадающих со среднегеометрическими частотами октавных фильтров по
ГОСТ 17168
в диапазоне от 0,5 до
630 Гц.
5.3 Электрические тестовые сигналы
Электрический тестовый сигнал может либо соответствовать механическому тестовому воздействию по
5.2
, либо иметь специальную форму (см.
6.10
).
В технической документации должен быть установлен способ формирования электрического сигнала, позволяющего проводить измерения без датчика вибрации.
6 Требования к характеристикам средства измерений
6.1 Общие требования
В настоящем разделе установлены требования к рабочим характеристикам средства измерений для нормальных условий окружающей среды (см. раздел
4
) при заданных тестовых воздействиях (см. раздел
5
).
Средство измерений должно иметь в своем составе устройство (устройства) для показаний пикового значения скорости вибрации в одном или нескольких направлениях измерений на установленном периоде измерений. В технической документации на средство измерений должен быть описан способ удержания измеренного пикового значения.

OPEN
GOST.RU www.OpenGost.ru
Портал нормативных документов info@opengost.ru
Документ скачан с портала нормативных документов www.OpenGost.ru
6
Средство измерений должно иметь в своем составе устройство для индикации появления перегрузки в любой из моментов измерений.
Средство измерений должно обеспечивать установку и регулировку коэффициента преобразования измерительной цепи, например с помощью устройства индикации коэффициента преобразования или иным способом, указанным в технической документации.
Средства измерений в зависимости от их назначения могут включать в себя полный набор или часть функций, рассматриваемых в настоящем стандарте. Для всех функций, реализуемых средством измерений, соответствующие им характеристики должны удовлетворять требованиям настоящего стандарта.
6.2 Конфигурация измерительной цепи
Средство измерений обычной конфигурации включает в себя следующие элементы:
- датчик вибрации;
- соединительный кабель;
- устройство согласования (формирования) сигнала;
- полосовой фильтр или набор фильтров;
- устройство выделения и удержания пикового значения сигнала;
- показывающее устройство;
- аналоговый/цифровой выход (необязательный элемент).
Схема одноканального средства измерений обычной конфигурации показана на рисунке
1
1 - датчик вибрации; 2 - система крепления; 3 - вибрирующая поверхность; 4 - соединительный кабель; 5 - электрический вход; 6 - устройство согласования входного сигнала; 7 - фильтр; 8 - показывающее устройство с устройством выделения и хранения пикового значения; 9 - устройство согласования выходного сигнала; 10 - аналоговый/цифровой выход
Рисунок 1 - Функциональная схема одноканального средства измерений
Для одновременного измерения вибрации в нескольких направлениях или в нескольких точках средство измерений должно быть многоканальным. Кроме того, современные средства измерений для сбора информации из разных точек конструкции используют

OPEN
GOST.RU www.OpenGost.ru
Портал нормативных документов info@opengost.ru
Документ скачан с портала нормативных документов www.OpenGost.ru
7
беспроводной способ передачи данных, когда соединительный кабель отсутствует, а измерительная цепь включает в себя передатчик и приемник электрического сигнала. В этом случае в технической документации на средство измерений должно быть указано, при каких взаимных расположениях элементов средства измерений выполняются требования настоящего стандарта, а также указано наихудшее (с точки зрения вносимой средством измерений неопределенности измерений) расположение элементов, при котором следует проверять соблюдение требований настоящего стандарта.
6.3 Датчики вибрации и соединительные кабели
Для измерений вибрации в сооружениях используют датчики вибрации сейсмического типа, выходной сигнал которых не зависит от положения датчика в поле силы тяжести.
Требования к датчику вибрации и средствам его крепления зависят от условий его применения, в частности, от диапазона температур окружающей среды; влажности; запыленности; электромагнитных полей; физических свойств объекта, на котором измеряют вибрацию (например, на массивном бетонном блоке или на легкой металлической конструкции). В технической документации должны быть указаны датчики вибрации, применяемые в составе данного средства измерений, и условия их применения.
В случае применения датчика скорости его установочный резонанс должен быть, по крайней мере, в три раза ниже нижней границы рабочего диапазона частот средства измерений. В случае применения датчика ускорения его установочный резонанс должен быть, по крайней мере, в три раза выше верхней границы рабочего диапазона частот средства измерений.
Рекомендуется, чтобы датчики вибрации, используемые в составе средства измерений, удовлетворяли следующим минимальным требованиям.
Максимальная масса датчика (датчиков) вместе с устройствами крепления не должна превышать 5 % эффективной массы вибрирующей конструкции.
Коэффициент преобразования в поперечном направлении не должен превышать 5 %.
Датчик должен выдерживать без повреждений и нарушения работоспособности воздействие скорости вибрации, превышающей, по крайней мере, в три раза предельное значение скорости вибрации в условиях применения.
Длина используемого с датчиком вибрации соединительного кабеля не должна быть менее
1 м и более 50 м.
Требования настоящего стандарта установлены в предположении, что измеряемой датчиком вибрации величиной является скорость. В случае использования в составе средства измерений датчика ускорения (акселерометра) требования стандарта и вид тестовых электрических сигналов должны быть соответствующим образом изменены.
Поскольку средство измерений, работающее с акселерометром, должно иметь в своем составе интегрирующее устройство для преобразования сигнала ускорения в сигнал скорости, то теоретически тестовые электрические сигналы для такого устройства могут

OPEN
GOST.RU www.OpenGost.ru
Портал нормативных документов info@opengost.ru
Документ скачан с портала нормативных документов www.OpenGost.ru
8
быть получены дифференцированием тестовых сигналов, определенных в
6.10
для средств измерений сдатчиками скорости. Однако дифференцирование сигналов с крутым фронтом
(например, прямоугольных импульсов) приводит к появлению очень больших импульсов.
Чтобы избежать этого, дифференцированию подвергают тестовый сигнал по
6.10
, предварительно пропущенный через фильтр нижних частот с постоянным значением коэффициента преобразования и частотой среза, которая не менее чем в пять раз превышает верхнюю границу диапазона частот данного средства измерений.
6.4 Показывающее устройство
Показывающее устройство (аналоговое или цифровое) должно показывать измеренное пиковое значение скорости вибрации на заданном периоде времени.
Средство измерений должно иметь, по крайней мере, одно показывающее устройство, отображающее текущее значение результата измерений пикового значения по выбранному каналу. В технической документации должен быть указан способ отнесения показания к каналу измерений, а также способ считывания результатов измерений, полученных по разным каналам.
Показывающее устройство должно обеспечивать считывание данных с разрешением 1 % измеренного значения и выше.
Показывающее устройство должно отображать измеренное значение после завершения периода измерений вплоть до поступления команды сброса данных. На показывающем устройстве должна быть предусмотрена индикация нахождения средства измерений в режиме измерений и отображаться время, прошедшее с начала измерений.
Время готовности средства измерений не должно превышать 2 мин. На показывающем устройстве должна быть предусмотрена индикация готовности средства измерений к измерениям.
6.5 Аналоговый/цифровой выход
Техническая документация должна содержать сведения о характеристиках выходной цепи
(при ее наличии) средства измерений, в том числе о:
- максимальном размахе выходного напряжения (не менее 1 В);
- внутреннем электрическом импедансе выходной цепи (не менее 100 Ом);
- диапазоне импедансов нагрузки, подключение которой к выходу средства измерений не приведет к изменению выходного сигнала более чем на 1 %.
При подсоединении к аналоговому/цифровому выходу цепи, не содержащей источника электрического тока, включая цепь короткого замыкания, результаты измерений не должны изменяться более чем на 2 %.
При наличии цифрового выхода в технической документации должен быть описан цифровой канал передачи данных (вид интерфейса, протокол и скорость передачи).