NORME I NT ER NAT I O NA LE. Étalonnage primaire de chocs par coupe de. iteh STANDARD PREVIEW (standards.iteh.ai)

Texte intégral

(1)IS0 5347-2. NORME I NT ER NAT I O NA LE. Première édition 1993-12-15. Méthodes pour l'étalonnage de capteurs de vibrations et de chocs Partie 2:. -. Étalonnage primaire d e chocs par coupe d e iTeh STANDARD PREVIEW lumière (standards.iteh.ai) ISO 5347-2:1993 Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups https://standards.iteh.ai/catalog/standards/sist/0f546581-a857-4efa-b46c6b9d5a85b177/iso-5347-2-1993 Part 2: Primary shock calibration by light cutting. -. Numéro de référence I S 0 5347-2:1993(F).

(2) IS0 5347-2:1993(F). Avant-propos L'ISO (organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de normalisation (comités membres de I'ISO). L'élaborationdes Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de I'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec I'ISO participent également aux travaux. L'lSO collabore étroitement avec la Commission électrotechniqueinternationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique. Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 7 5 % au moins des comités membres votants.. iTeh STANDARD PREVIEW été élaborée par le comité techniLa Norme internationale IS0 5347-2 a (standards.iteh.ai). que lSO/TC 108, Vibrations et chocs mécaniques, sous-comité SC 3, Utilisation et étalonnage des instruments de mesure vibrations et des ISOdes 5347-2:1993 chocs. https://standards.iteh.ai/catalog/standards/sist/0f546581-a857-4efa-b46c-. 6b9d5a85b177/iso-5347-2-1993. L'ISO 5347 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Méthodes pour l'étalonnage de capteurs de vibrations et de chocs:. - Partie O:. Concepts de base. - Partie I:. Étalonnage primaire de vibrations avec interféromètre de. - Partie 2:. Étalonnage primaire de chocs par coupe de lumière. - Partie 3:. Étalonnage secondaire de vibrations. - Partie 4:. Étalonnage secondaire de chocs. laser. - Partie 5:. Étalonnage par gravitation tellurique. - Partie 6: Étalonnage primaire de vibrations aux basses fréquences - Partie 7: Étalonnage primaire par centrifugeur. - Partie 8: Étalonnage primaire par centrifugeur double O IS0 1993. Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur. Organisation internationale de normalisation Case Postale 56 CH-1211 Genève 20 Suisse Imprimé en Suisse. ii.

(3) IS0 5347-2:1993(F). - Partie 9:. Étalonnage secondaire de vibrations par comparaison des angles de phase. - Partie IO: Étalonnage primaire de chocs à impact élevé - Partie 11:. Essai de sensibilité aux vibrations transversales. - Partie. 12: Essai de sensibilité aux chocs transversaux. - Partie. 13: Essai de sensibilité de contrainte de base. - Partie 14: Essai. de fréquence de résonance sur masse d’acier d’accéléromètres non amortis. - Partie. 15: Essai de sensibilité acoustique. - Partie. 16: Essai de sensibilité de couple de serrage. - Partie 17: Essai de sensibilité de température f k e - Partie 18: Essai de sensibilité de température transitoire - Partie 19: Essai de sensibilité de champ magnétique - Partie 20: Étalonnage primaire de vibrations par méthode réciproque. L’annexe A fait partie intégrante de la présente partie de I’ISO 5347.. iTeh STANDARD PREVIEW (standards.iteh.ai). ISO 5347-2:1993 https://standards.iteh.ai/catalog/standards/sist/0f546581-a857-4efa-b46c6b9d5a85b177/iso-5347-2-1993.

(4) iTeh STANDARD PREVIEW (standards.iteh.ai) ISO 5347-2:1993 https://standards.iteh.ai/catalog/standards/sist/0f546581-a857-4efa-b46c6b9d5a85b177/iso-5347-2-1993.

(5) IS0 5347-2:1993(F). NORME INTERNATIONALE. Méthodes pour l'étalonnage de capteurs de vibrations et de chocs. -. Partie 2: Étalonnage primaire de chocs par coupe de lumière. 1 Domaine d'application L'ISO 5347 comprend une série de documents traitant des méthodes pour l'étalonnage de capteurs de vibrations et de chocs.. I S 0 5347-1:1993, Méthodes pour l'étalonnage ,de Partie I: Etacapteurs de vibrations et de chocs lonnage primaire de vibrations avec interféromètre de laser.. -. iTeh STANDARDI SPREVIEW 0 5347-5:1993, Méthodes pour l'étalonnage ,de capteurs de vibrations et de chocs - Partie 5: EtaLa présente partie de I'ISO 5347 fournit des spéci(standards.iteh.ai) lonnage par gravitation tellurique. fications détaillées sur l'appareillage et le mode opé-. ratoire à utiliser pour l'étalonnage primaire de chocs 5347-2:1993 d'accéléromètres par coupe de lumière. Elle ISO s'appli3 Appareillage que aux accéléromètreshttps://standards.iteh.ai/catalog/standards/sist/0f546581-a857-4efa-b46cde translation rectiligne du type à extensomètre, piézo-résistif et piézo-électrique 6b9d5a85b177/iso-5347-2-1993 3.1 Équipement de contrôle de la température et aux accéléromètres normalisés primaires. ambiante à 23 O C f 3 La présente partie de I'ISO 5347 est applicable pour 3.2 Machine de chocs (voir figure 11, avec un marune gamme de durée de 0,l mg à 105ms9t pour une teau (une bille d'acier est recommandée) qui est cagamme dynamique de 100 m/s à 10 m/s . pable de déplacer et de frapper une enclume à Les limites d'incertitude applicables sont I 3 % de la laquelle I'accéléromètre est attaché. Le marteau lecture. transmet un mouvement à l'enclume qui doit être capable d'accélérer librement pendant que le marteau est automatiquement attrapé et arrêté. O C .. 2 Références normatives Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des dispositions valables pour la présente partie de I'ISO 5347. Au moment de la publication, les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente partie de I'ISO 5347 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les membres de la CE1 et de I'ISOpossèdent le registre des Normes internationales en vigueur à un moment donné.. Des ressorts d'acier ou tampons en caoutchouc ou en papier montés sur le haut de l'enclume doivent être utilisés pour obtenir la durée d'impulsion désirée. Les impulsions de choc obtenues ont une forme d'onde demi-sinusoïdale. Les fréquences de résonance du marteau et de I'enclume doivent être d'au moins 1O/T, od Test la durée de l'impulsion, en secondes. Afin d'éviter des influences des résonances dans la structure de la machine de chocs, le marteau et I'enclume doivent fonctionner indépendemment de la structure..

(6) SS0 5347-2:1993(F$. Attrapeur de marteau. Coupe en repos Tampon Mouvement de I'enclume après le choc du marteau. Enclume. 7. -. 2mu, I t. -. Capteur. I déclencheur. Capteurs de mesure de vitesse. Accéléromètre. Figure 1. - Machinedechocs. Le marteau et l'enclume doivent être alignés avec une distance maximale entre leurs axes de f 0,2 mm.. - incertitude: maximum f0,Ol. iTeh STANDARD PREVIEW En repos, l'enclume doit être appuyée de façon (standards.iteh.ai) qu'elle puisse être dégagée au choc du marteau sans. % de la lecture.. perte de vitesse et sans forces dissymétriques cau3.4 Équipement pour i'enregistrement de I'accésant une rotation, c'est-à-dire que le support ISO doit5347-2:1993 lération et du temps. https://standards.iteh.ai/catalog/standards/sist/0f546581-a857-4efa-b46cde l'axe de I'enfonctionner à proximité immédiate clume. 6b9d5a85b177/iso-5347-2-1993 Un oscilloscope de mémoire ou un enregistreur transitoire est recommandé. La vitesse de l'enclume après le choc doit être mesurée par deux capteurs de lumière placés à une disDes circuits incorporés pour l'intégration de I'enregistance connue l'un de l'autre (25 mm est à trement de la tension et du temps du signal de sortie recommander) mesurée avec une exactitude égale à du capteur sont recommandés. Dans le cas où ce f 0,05 %. La coupe de la lumière doit être placée n'est pas possible, un enregistreur de niveau ou un dans un trou dans le centre de gravité de l'enclume. enregistreur X Y doivent être employés pour obtenir (Il est recommandé d'utiliser un troisième capteur une lecture du transitoire mémorisé. pour déclencher l'équipement de mesure de chocs.) L'équipement doit avoir les caractéristiques suivantes: On doit démontrer par des mesures et calculs que la. -. perte de vitesse due à la rotation de l'enclume est inférieure à 0,2 %.. La distance entre le point de départ du mouvement de l'enclume et le premier capteur de mesure de vitesse doit être mesurée avec une exactitude meilleure que f 1 %. La forme des trous, la coupe de lumière de l'enclume et la position des capteurs doivent être réglées afin que le temps de montée de la variation de tension soit de l'ordre de 0,Ol ms. 3.3 Appareil pour mesurer le temps, ayant les caractéristiques suivantes:. - gamme de mesures: 10 ms à 0,l ms, 2. - gamme: 1 ps à 10 ms et O à 50 V; - incertitude:. pour le temps, maximum f 2 % de la lecture, pour la tension, maximum f 1 % de la lecture, pour la surface, maximum f 3 % de la lecture;. - linéarité: maximum f 1 % d'écart de ligne d'approximation.. la meilleure. Etant donné que l'équipement d'enregistrement fonctionne comme filtre passe-bas, les exigences spécifiées pour les filtres passe-bas (voir 3.5) sont valables pour cet équipement.. 0.

(7) IS0 5347-2:1993(F). La réponse de fréquence doit être uniforme, à f 3 dB, de 0,008/T à 10/T Hz, où T est la durée de l'impulsion.. 5 Méthode 5.1 Mode operatoire d'essai. 3.5. Filtre passe-bas.. On doit éviter l'utilisation de filtres passe-bas. S'il faut utiliser des filtres, les limites vers les basses fréquences de - 3 dB doivent être plus basses que O,O08/T et les limites supérieures à - 3 dB doivent être plus hautes qu'en IO/T, où T est la durée de l'impulsion. NOTE 1 Les mêmes exigences sont valables pour les amplificateurs et l'équipement d'enregistrement.. a. La fonction du marteau et le système de mesure de vitesse doivent être vérifiés en écartant I'attrapeur de marteau et l'enclume pour permettre au marteau de passer par les capteurs. Laisser tomber le marteau de hauteurs différentes et mesurer la vitesse. Calculer la vitesse, v, en mètres par seconde, de la hauteur de chute à l'aide de la formule suivante:. v. =42gh. où 3.6 Autres exigences de l'appareillage.. En général, I'accéléromètre et l'amplificateur de I'accéléromètre sont considérés comme une unité et doivent être utilisés et étalonnés ensemble.. g. est l'accélération due à la pesanteur, en mètres par seconde carrée, utilisant une valeur locale avec quatre chiffres significatifs;. h. est la hauteur de chute, en mètres, c'està-dire la distance entre la partie inférieure du marteau et la partie supérieure du capteur. Exactitude 5 0,l mm.. L'accéléromètre doit être d'une structure rigide. La sensibilité d l la coprainte de base doit être inférieure à 0,2 x- :1 rn/s à une contrainte de base de 2,5 x 10- m/s , la sensibilité transverse doit être inLa différence entre la vitesse mesurée et la vitesse férieure à 2 % et la stabilité de la combinaison de calculée doit être inférieure à f 0,l %. I'accéléromètre et de l'amplificateur doit au ISO moins 5347-2:1993 lecture par an à des valeurs être égale à 0,2 % de lahttps://standards.iteh.ai/catalog/standards/sist/0f546581-a857-4efa-b46cPour des étalonnages de chocs, la constante d'étade référence. La fréquence de résonance6b9d5a85b177/iso-5347-2-1993 montée doit lonnage de vibrations sinusoïdales doit être utilisée être supérieure à 20/T où T est la durée de I'impulcomme constante d'étalonnage de référence, selon sion. I'ISO 5347-1 et I'ISO 5347-5.. iTeh STANDARD PREVIEW (standards.iteh.ai). S'il existe des filtres dans l'amplificateur, la fréquence de coupure du filtre doit être conforme aux positions de filtre spécifiées en 3.5. La réponse de fréquence doit être uniforme, à rf- 3 dB, de 0,008/T à 10/T Hz, oh T est la durée de l'impulsion.. 4 Durées d'impulsion et accélérations préférentielles Les durées d'impulsion de chocs suivantes, en millisecondes, doivent être utilisées:. - 0 , l ; 0,2; 0,5; 1; 2; 5; 1O. Les accélérations suivantes, en mètres par seconde carrée, doivent être utilisées:. - 100; 200; 500; - '1 000; 2 000; 5 000; - 10 000; 20 000; 50 000; 100 000.. Les étalonnages de mouvement de chocs seront alors utilisés pour la mesure des écarts de linéarité d'amplitude à des accélérations élevées. En donnant des vitesses différentes au marteau, et en utilisant des enclumes différentes et des ressorts et des tampons différents, déterminer les constantes d'étalonnage de chocs aux durées d'impulsion de chocs et accélérations normalisées ainsi que pour les positions de commutateur de gamme d'amplificateur normalisées. Les résultats doivent être donnés en écarts de pourcentage de la constante d'étalonnage de référence des sinusoïdales, le cas échéant. La vitesse d'enclume mesurée doit être compensée pour la variation de vitesse avant le premier capteur de mesure de vitesse, et pour la variation de vitesse entre les capteurs en raison de l'accélération due à la pesanteur. Comme le signal de sortie de I'accéléromWe n'est pas toujours un vrai harmonique, l'espace sous la courbe doit être déterminé par intégration numérique ou électrique.. 3.

(8) IS0 5347-2:1993(F). 5.2 Expression des résultats. t. Calculer la constante d'étalonnage de chocs, Ssh, exprimée en volts par (mètre par seconde carrée) [V/(m/s*)], à l'aide de la formule suivante:. est le temps entre les deux capteurs, en secondes;. g. est l'accélération due à la pesanteur, en mètres par seconde carrée (avec trois chiffres significatifs);. d,. est la distance entre la coupe de lumière de l'enclume en repos et le premier capteur de mesure de vitesse, en mètres.. s,,. A =AV. où. A. AV. est l'espace sous la courbe de la sortie d'accéléromètre, en volts, par rapport au temps, en secondes; est la variation de vitesse d'enclume, en mètres par seconde, donnée par la formule suivante:. .. où. 4. est la distance entre les capteurs de mesure de vitesse, en mètres;. La courbe d'accélération doit toujours être vérifiée directement à l'aide d'un oscilloscope ou d'un enregistreur sans filtres ni amplificateurs. NOTE 2 S'il y a un changement de zéro dans le signal, le point de zéro immédiatement avant le choc et le point changé immédiatement après le choc devraient être connectés par une ligne droite, la ligne étant la ligne de base pour la détermination de l'accélération.. Lorsque les résultats d'étalonnage sont fournis, I'incertitude totale d'étalonnage et le niveau de confiance correspondant, calculés selon l'annexe A, doivent aussi être fournis.. On doit utiliser un niveau de confiance de 95 %. iTeh STANDARD PREVIEW (standards.iteh.ai). ISO 5347-2:1993 https://standards.iteh.ai/catalog/standards/sist/0f546581-a857-4efa-b46c6b9d5a85b177/iso-5347-2-1993. 4. 0.

(9) IS0 5347-2:1993(F). Annexe A (normative) Calcul de l'incertitude A . l Calcul de l'incertitude totale L'incertitude totale d'étalonnage pour le niveau de confiance (CL)spécifié (pour les besoins de la présente partie de I'ISO 5347, CL = 95 %), XQ5,doit être calculée à partir de la formule suivante: x95 =. 0. -. f dx:*x:. où X,. est l'incertitude aléatoire;. X,. est l'incertitude systématique.. L'incertitude aléatoire pour le niveau de confiance spécifié, Xr(95)iest calculée à partir de la formule suivante: 2 2 erl ier2 + e,2 + ... + e, n(n - 1 ). iTeh STANDARD PREVIEW (standards.iteh.ai) sont les écarts de la moyenne arithmétique des mesurages individuels dans la série;. est le nombre de mesurages;ISO 5347-2:1993. https://standards.iteh.ai/catalog/standards/sist/0f546581-a857-4efa-b46c-. est la valeur de la distribution de Student pour le niveau de confiance spécifié et le nombre de 6b9d5a85b177/iso-5347-2-1993 mesurages.. 1. Les erreurs systématiques doivent d'abord être éliminées ou corrigées. On doit tenir compte de l'incertitude,. Xs(95),qui reste, en utilisant la formule suivante: xs(95). =. K. eS,sh. où. 2,O pour le niveau de confiance de 95 %;. K. =. es,,),. est l'incertitude absolue de la constante d'étalonnage pour les durées d'impulsion, les accélérations et les positions de gain d'amplificateur étalonnées, exprimée en volts par (mètre par seconde carrée) (voir A.2).. A.2 Calcul de l'incertitude absolue de la constante d'étalonnage, es,,h, pour les durées d'impulsion, les accélérations et les positions de gain d'amplificateur étalonnées L'incertitude absolue de la constante d'étalonnage de chocs, en volts par (mètre par seconde carrée), pour les durées d'impulsion, les accélérations et les positions de gain d'amplificateur étalonnées est calculée à partir de la loi de combinaison d'erreurs à l'aide de la formule suivante:. 5.

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