ГОСТ ISO 16063-1—2013
ускорения. Для преобразователей ускорения высокогокачества, измеряющих пиковоезначениеускоре
ния. разработан обладающий малой неопределенностью измерения метод калибровки с ударным воз
буждением посредством подвешенных молотаи наковальни(см. [39]). Большинствопервичныхметодов
калибровкиударом основанынапринципеизмененияскорости(см.[26] и[31]). Этосвязаностем,чтоско
ростьявляется физической величиной, которую легкоизмеритьна практике. Обычно калибруемый пре
образователь устанавливают на подвешенной наковальне, находящейся в состоянии покоя (см. [32]).
Затем молотом ударяют по наковальне таким образом, чтобы вызвать ее кратковременное движение.
Удар необходимо контролировать, чтобы изменение скорости не было слишком быстрым или слишком
медленным и невозбудило частотные составляющие за пределами рабочих диапазонов средств изме
рений. а траекториядвижения тел была определена с требуемой точностью. Калибруемые преобразо
вателискоростиили ускорениядолжны иметьмассумного меньшемассы наковальни. Направление оси
чувствительности преобразователя должно точно совпадать с направлением силы удара. В процессе
удара записывают временной выходной сигнал преобразователя. Сразу после удара измеряют прира
щениескорости наковальни
AV.
Скорость может быть определена путем измерения времени движения наковальни в пределах
известного расстояния. Для включения электронного таймера можно использоватьфотоэлектрические
имагнитныепреобразователи. Изменениескорости непосредственнозависитот ускорения, возбужден
ногоударом, и определяется формулой
где Sr— коэффициент преобразования вединицах выходного сигнала на метрв секунду в квадрате.
Объединение формул (21) и (22) позволяетрассчитать S,поформуле
Используя формулу (23). можно калибровать преобразователи ускорения поступательной вибра
ции по выходным сигналам преобразователя во время баллистического удара. Если удар наносят по
наковальне, расположенной на пружине с линейной характеристикой, то он имеет форму полусинусои-
дального импульса с площадью А = 0,637 hb. где h и b — высота и ширина импульса
соответственно. Форма идлительность импульсов обычно регулируются изменением массы, среды, в
которой происхо дит удар, и начальных условий, таких как высота падения, давление воздуха или
других параметров в зависимости от типа ударного стенда.
Оба метода (удар по подвешенной и по подпружиненной наковальне) применимы для получения
значения
Av.
необходимогодля расчетов поформуле(23). Временнойвыходной сигнал преобразовате
ля ускорения можетбыть зарегистрирован в процессе удара быстродействующим осциллографом или
запоминающим осциллографом сфотографированием экрана. Градуировка шкалнапряжения ивреме
ни может бытьосуществлена подачей на приборизвестногонапряжения ^.действующего на интервале
tc. иотсчетом пошкале показывающегоустройства соответствующихпоказанийусиxc. Градуировочные
коэффициенты для шкалы напряжения К, идля шкалы времени К2рассчитывают поформулам:
(
21
)
где
Av
— приращение скорости, м/с;
3(f) — ускорение, м/с2.
Выходнойсигнал определяется формулой
и,(0 =Я з(0,
(
22
)
(23)
(24)
ПлощадьА записанного выходного сигнала преобразователя рассчитывают поформуле
(25)
гдех, их2— время начала и концаудара;
ДО — выходной сигнал напряжения.
15