ГОСТ Р 55177—2012
Для матриц импедамсов с большим числом нулевых элементов уравнения связи между силовыми
и кинематическими параметрами значительно упрощаются.
Нулевые элементы матрицы импедансов определяют на основе анализа конструкции упругих
вставок, и в процессе испытаний значения этих элементов не измеряют.
П р и м е ч а н и е — Поскольку реальные упругие вставки не обладает строгой симметрией, модули частот
ных характеристик «нулевых» элементов матрицы импедансов будут хотя и малыми, но все же отличными от нуля.
Однако попытки оценить «реальные» значения таких частотных характеристик будут сопровождаться чрезмерно
большой неопределенностью измерений, и погрешности таких оценок могут быть существенно больше погрешнос
тей при априорном приписывании этим характеристикам нулевого значения
5.3 Определение элементов матрицы импедансов
Частотные характеристики, которые представляютсобой элементы матрицы импедансов. опреде
ляют в результате измерений на испытательных установках силовых (вектор динамической силы, дав
ление) и кинематических параметров (скорость вибрации, объемная скорость жидкости) при
гармоническом возбуждении (на дискретных частотах или с качанием частоты) с последующим опреде
лением отношений комплексных амплитуд этих параметров.
Пример
—
Переходный акустический импеданс
2Дов(
определяется при граничных условиях vin
=
0.
vout
= о у*>. о
формулой
2£ ов| =
p ^lV 01", едери’и V ой’
—
комплексные амплитуды соответственно звуко
вого давления и объемной скорости на частоте возбуждения.
Другим вариантом является использование широкополосного возбуждения и вычисление взаим
ных спектров сигналов.
В зависимости от конструкции упругих вставокдля выполненияизмерений элементов матрицы им
педансов приходится использовать разные схемы испытательных установок, различающихся:
- способами крепления упругих вставок.
- способами воспроизведения силового возбуждения упругой вставки;
- местами установки датчиков сил и вибрации.
5.4 Диапазон частот применения метода
Ограничения, указанные в разделе 1. определяютдиапазон частот применения метода, в котором
значения элементов матрицы импедансов могут быть измерены с заданной неопределенностью
(см. раздел 9).
В зависимости от геометрических размеров проходного сечения упругой вставки, трубопровода, а
также жесткостей корда упругой вставки и системы трубопровода граничныедиапазоны частот измере
ния отдельных элементов матрицы импедансов имеют разные значения, которые трудно оценить тео
ретически даже в первом приближении. Поэтому пользователю настоящего стандарта следует
самостоятельно провести исследования для определения диапазона частот применения метода для
конкретной испытательной установки и конкретных объектов испытаний.
П р и м е ч а н и е — В качестве признаков выхода за пределы диапазона частот применения метода можно
считать;
- резкое падение уровня функции когерентности;
- значитепьные изменения результатов измерений с изменением положения датчиков силы и вибрации (при
неизменном виде кривых в низкочастотной области);
- сильная изрезанность полученной частотной характеристики (модуля)и наличие в ней пиков, переход через
которые не сопровождается значительными (порядка 100а. в идеале 180е) скачками фазовой характеристики, ха
рактерными для областей резонансов.
5.5 Амплитуды возбуждения
Чрезмерно большие амплитуды возбуждения вибрации входного фланца упругой вставки или
жидкости в упругой вставке способны привести к выходу за пределы диапазона линейности (см. ограни
чения метода в разделе 1). а также к нарушению граничных условий измерений, определенных в разде
лах 6, 7 и 8. С другой стороны, чрезмерно малые амплитуды возбуждения приведут к уменьшению
отношения полезного сигнала к шуму, что также сделает результаты измерений недостоверными. Поэ
тому выбор амплитуды возбуждения следует основывать на расчете соответствующих составляющих
неопределенности (см. раздел 9).
7