Приложение D
(рекомендуемое)
ГОСТ ISO 16063-41-2014
Определение фазового сдвига при калибровке лазерного виброметра
D.1Общие положения
Как указано в 10.1, метод 3 используют для определения модуля и/или фазового сдвига
коэффициента преобразования лазерного виброметра в диапазоне частот от 0.4 Гц до 50 кГц и шире. В
настоящем стандарте рассматривается определение фазового сдвига в диапазоне частот от 0.4 Гц до
50 кГц.
Если ЭЛВ предназначен для использования при калибровке с измерением фазового сдвига
коэффициента преобразования (например, акселерометра), то важно, чтобы время задержки сигнала
оптическими и электронными цепями ЭЛВ не зависело от параметров калибровки и рабочих
характеристик установки(частотыи амплитудыхарактеристикивибрации,отражательной
способности оптических элементов и пр.) и оставалось стабильным на длительном интервале
времени. Значение времени задержки должно быть известно с достаточной точностью, чтобы
соблюсти требования к калибровке с измерением фазового сдвига в заданном диапазоне частот.
Зная временную задержку ЭЛВ. можно вычислить вносимый им фазовый сдвиг как линейную
функцию частоты, чтобы потом применить соответствующую поправку к результату измерений. Кроме
того, должны применяться средства синхронизации выходных сигналов от ЭЛВ и от калибруемого
устройства (например, генератор тактовой частоты).
Примечание 1 - Типичные нелинейные фазовые сдвиги, вносимые аналоговыми устройствами
(например, частотными фильтрами), и нестабильность временных задержек сигнала при его преобразовании в
блоках цифровой обработки могут вносить значительную неопределенность в результат измерения фазовых
сдвигов.
Примечание 2 -Калибровка лазерных виброметров по фазовому сдвигу рассматривается в
настоящем приложении применительно к методу 3. Однако для такой калибровки может быть выбран и метод 4
(сравнения с эталонным преобразователем), если фазочастотная характеристика самого эталонного
преобразователя измерена в процессе калибровки по методу 3. как описано в 11.1.
D.2Метод
Процедура, описанная в 10.2 для калибровки лазерных виброметров с использованием метода
3, применяется также для их калибровки по фазовому сдвигу.
D.3Обработка данных
D.3.1 Выполняют процедуру, описанную в 10.3.2 и 10.3.3 и равно применимую к измерению как
модуля коэффициента преобразования, так и его фазового сдвига.
D.3.2По значениям параметров
А
и
В ,
полученных в результате синус-аппроксимации,
р
вычисляют начальный фазовый угол
<
; сигнала перемещения по формуле
В
<р, -
arctan— .
А
(D.1)
D.3.3 Аналогично получают методом синус-аппроксимации [см. формулу (11)] параметры
Аи,
В
Ви
и
Си
для временной последовательности {«(/,-)} выходного сигнала калибруемого лазерного
виброметра.
D.3.4 По значениям параметров
Ац
и
Ви
вычисляют начальный фазовый угол
<ри
для
выходного сигнала калибруемого лазерного виброметра по формуле
<Ри
=
arctan —
ы
(D.2)
D.3.5 Вычисляют сдвиг фазы Д
tps
комплексного коэффициента преобразования лазерного
р
виброметра, используя значение
<
и , полученное согласно D.3.4, и значение
<ps ,
полученное
согласно D.3.2, по формуле
=9и ~<Ps-
(D 3)
Примечание 1 - Формула (D.3) применима в случае, когда выходной сигнал лазерного виброметра
является сигналом перемещения. Если выходным сигналом является скорость, то формулы для расчета
фазового сдвига получают аналогичным образом.
37