DB42∕T 1242-2017 振动监测仪(湖北省).pdf

.ICS 01.040.17 L 86 备案号： 湖北省地方标准 DB42 DB42/T 12422017 振动监测仪 Vibration Monitor （报批稿） 2017-01-26 发布 2017-05-01 实施 湖北省质量技术监督局湖北省质量技术监督局 发布发布 DB42/T 12422017 II 目目 次次 前言 . III 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 工作原理 . 1 4 要求 . 1 4.1 工作环境条件 . 1 4.2 外观与结构要求 . 1 4.3 主要性能 . 1 5 试验方法 . 2 5.1 外观与结构测试 . 2 5.2 监测范围测试 . 2 5.3 幅值示值误差测试 . 2 5.4 频率示值误差的测试 . 3 5.5 通道间窜扰的测试 . 3 5.6 通道一致性的测试 . 3 5.7 输入噪声电压的测试 . 4 5.8 动态范围的测试 . 4 5.9 幅值平坦度测试 . 4 5.10 幅值非线性度误差测试 . 4 5.11 基本安全测试 . 5 5.12 环境试验 . 5 6 检验规则 . 5 6.1 出厂检验 . 5 6.2 型式试验 . 6 7 标志、包装、运输和贮存 . 6 7.1 标志 . 6 7.2 包装 . 6 7.3 运输 . 7 7.4 贮存 . 7 DB42/T 12422017 III 前 言 本标准按照 GB/T 1.12009标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和编写给出的规则起草。 本标准的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由湖北省计量测试技术研究院和武汉中岩科技有限公司共同提出。 本标准由湖北省计量测试技术研究院归口管理。 本标准主要起草单位：湖北省计量测试技术研究院、国家无损检测设备质量检验中心、武汉中岩科技有限公司。 本标准主要起草人：忻斌 、吴涛 。 本标准参加起草人：姚秋平、杨冰、许颖。 DB42/T 12422017 1 振动监测仪 1 范围 本标准规定了振动监测仪的工作原理、要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存。 本标准适用的振动监测仪主要应用于岩土工程领域及建筑施工现场的振动监测、爆破测量等。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件 GB/T 191 包装贮运图示标志 GB/T 6587 电子测量仪器通用规范 GB/T 9359 水文仪器基本环境试验条件及方法 GB/T 11464 电子测量仪器术语 GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验 JJG676 工作测振仪检定规程 3 工作原理 振动监测仪的工作原理如图1： 振动信号通过拾振器转换为电信号，监测仪采集后经过信号调理放大、A/D转换为数字信号，经中央处理器进行信号处理后显示、存储，并可以将数据上传到PC作更复杂的信号分析。 图 1 振动监测仪原理图 拾振器 信号调理放大 中央处理器 数据存储 信号处理 显示 数据传输 振动信号 A/D 转换 DB42/T 12422017 1 4 要求 4.1 工作环境条件 振动监测仪能在以下气候环境中正常工作： a) 温度：-10 +50 ; b) 相对湿度：90% RH; c) 大气压力：86k Pa106k Pa。 4.2 外观与结构要求 a) 振动监测仪应有铭牌，并标有型号、编号、制造厂商、出厂日期、和文字符号铭牌标志清晰； b) 振动监测仪外观无裂纹、无锈斑、表面平整； c) 振动监测仪各部分连接牢固、 控制机构灵活、 调整机构调节自如、 仪器引出电缆、 护套无损伤； d) 仪器能够实时显示现场采集的波形和幅值、频率等主要参数。 4.3 主要性能 4.3.1 监测范围 4.3.1.1 输入信号带宽：1Hz 10kHz； 4.3.1.2 输入信号幅值：10.0Vp-p。 4.3.2 采样 4.3.2.1 信号采集方式：多通道并行采集；增益：0dB 80dB 手动或自动转换。 4.3.2.2 采样频率：1.28kHz 128.0kHz，多档可调。 4.3.3 A/D 转换精度：不低于 16 位。 4.3.4 触发方式：内触发，外触发，信号触发(可供选择)。 4.3.5 噪声电压：0.5mV ； 4.3.6 耦合方式：AC、DC、AEPE(可供选择)； 4.3.7 幅值示值误差：1.0% ； 4.3.8 频率示值误差：0.5% ； 4.3.9 动态范围：86dB ； 4.3.10 幅值非线性度：1.0% ； 4.3.11 输入信号通道间窜扰： -80 dB ； 4.3.12 幅值平坦度：0.5dB ； 4.3.13 通道一致性：1.0% ； 4.3.14 软件 振动监测仪所使用的软件应具备以下功能，软件能够正确，稳定，可靠运行，配有软件使用说明书及帮助文档。 4.3.14.1 现场实时显示采集数据； 4.3.14.2 采集参数设置，数据导出； 4.3.14.3 通过积分、微分、FFT、功率谱等数字信号处理，准确分析实测数据的幅值、时间、频率等数据参数。 4.3.15 电源适应能力：交流 220V（10 %），或可充电电池。 4.3.16 电器安全要求 按照GB/T 6587中的要求进行，其结果应符合GB/T 6587中绝缘电阻、耐压性能、漏电流接地的相关要求。 4.3.17 环境试验 4.3.17.1 温度试验 按照 GB/T 6587 中的要求进行，试验后振动监测仪能够正常工作，同时满足其相关要求。 DB42/T 12422017 2 4.3.17.2 湿度试验 按照 GB/T 6587 中的要求进行，试验后振动监测仪能够正常工作，同时满足其相关要求。 4.3.17.3 振动试验 按照 GB/T 6587 中的要求进行，试验后振动监测仪能够正常工作，同时满足其相关要求。 4.3.17.4 冲击试验 按照 GB/T 6587 中的要求进行，试验后振动监测仪能够正常工作，同时满足其相关要求。 4.3.17.5 运输试验 按照 GB/T 6587 中的要求进行，试验后振动监测仪能够正常工作，同时满足其相关要求。 4.3.17.6 盐雾试验 按照 GB/T 9359 中的要求进行，试验后振动监测仪能够正常工作，同时满足其相关要求。 4.3.17.7 贮存温度和贮存湿度试验 按照 GB/T 6587 中的要求进行，试验后振动监测仪能够正常工作，同时满足其相关要求。 5 试验方法 主要试验设备： a) 低失真度标准信号源：失真度0.03 %，频率稳定性优于 0.05 %/8h，幅值稳定度1.0 %/8h，误差0.5 %； b) 数字多用表:交流电压测量误差0.1 %； c) 标准电容：电容值（10005）pF； d) 标准电阻： （100.5）M 。 试验环境条件： a) 温度： （205）； b) 相对湿度： 90% RH； c) 大气压力：86k Pa 106k Pa； d) 周围无强烈电磁场和明显干扰振动源。 5.1 外观与结构测试 用目测法对振动测试仪进行检查，应符合 4.2 的要求。 5.2 监测范围测试 测试框图如图 2 所示，振动监测仪低通滤波档设置为 10kHz（全通），调节信号源的频率和幅值；输出信号带宽；1Hz10kHz；幅值：10.0Vp-p 的正弦波信号给振动监测仪，观测振动监测仪的显示： 调节信号源输出电压幅值：V=5000mVp-p,频率在 1Hz10kHz 之间的正弦信号，振动测试仪应能正常 工作，显示正弦波形无失真和畸变，并符合 4.3.1.1 的规定。 调节信号源输出频率： f=160Hz,电压幅值 1mV10V 之间的正弦信号， 振动测试仪应能正常工作， 显示正弦波形无失真和畸变，并符合 4.3.1.2 的规定。 5.3 幅值示值误差测试 幅值示值误差的测试框图如图 2 所示，振动监测仪设置为 AC 耦合，所有通道校正因子设置为 1，所有通道工程单位设置为 mV,低通滤波器设置为 10kHz（全通）。 在参考频率点 f0，信号发生器输出幅值为 V0，V0的大小应为振动监测仪输入幅值范围的 90 %，振动监测仪的采样频率 fc设定为 nf0(n 为不小于 10 的整数)，振动监测仪的测量幅值为 Vi，按（1）式计算幅值示值误差： %10000VVViA（1） DB42/T 12422017 3 式中：A幅值相对误差； Vi振动监测仪的测量幅值； V0信号发生器输出幅值。 按上述方法测量其他频率点的幅值，按（1）式计算其他频率点幅值示值误差，取其最大者为振动监测仪的幅值示值误差，其结果应符合 4.3.7 的规定。 图 2 振动监测仪测试框图 5.4 频率示值误差的测试 频率示值误差的测试框图如图 2 所示。参考频率点 f0，信号发生器输出电压幅值不低于 100mVp-p，振动监测仪的采样频率 fc设定为 nf0(n 为不小于 10 的整数)，振动监测仪对测试的每个频率点显示频域波形，读取其测量频率值 fi，按（2）式计算频率示值误差： %10000ffffi （2） 式中：f频率示值误差； fi振动监测仪的测量频率值； f0信号发生器输出频率值。 按上述方法测量其他频率点的频率值，按（2）式计算示值误差，取其最大者为振动监测仪的频率示值误差，其结果应符合 4.3.8 的规定。 5.5 通道间窜扰的测试 通道间窜扰的测试框图如图 2 所示。振动监测仪的任一通道接信号发生器，其它通道输入端短路， 信号发生器的输出电压幅值为监测仪满量程值 Vf，采样后，读取其它短路通道电压幅值 Vi,按（3）式计算通道间串扰幅值误差，其结果应符合 4.3.11 的规定。 fitVVlg20 (dB)（3） 式中：t通道间串扰幅值误差； Vi振动监测仪短路通道测量的输出电压幅值； Vf信号发生器输出幅值 5.6 通道一致性的测试 通道一致性的测试框图如图 2 所示。 信号发生器输出的电压信号， 经三通道转接器直接输入到振动监测仪两个选定的测量通道， 这两个通道同时采集信号波形， 分别读取这两个波形同一个周期过零点的时间 T1和 T2（ms），振动测试仪的通道相位一致性误差应不超过 1 个采样间隔，即满足公式（4）： 正弦波信号发生器 数字多用表 振动监测仪 数字频率计 DB42/T 12422017 4 tTT21（4） 式中：t:采样间隔； 分别读取两个通道的波形电压幅值 V1和 V2， 按 （5） 式计算振动监测仪的通道幅值一致性误差： %100221VVVs（5） 式中：s2个测量通道的幅值相对误差； V1振动监测仪一个通道的测量幅值； V2振动监测仪另一个通道的测量幅值。 其结果应符合 4.3.13 的规定。 5.7 输入噪声电压的测试 将各通道输入端短路，采集后读取振动监测仪电压幅值（峰峰值，去掉直流分量）即为输入端噪声电压。其结果应符合 4.3.5 的规定。 5.8 动态范围的测试 动态范围的测试框图如图 2 所示。 使用信号发生器输入电压信号， 幅值为振动监测仪量程内不过载最大值 V1和一个最小分辨幅值 V2（即 2 倍输入噪声电压），按（6）式计算振动监测仪的动态范围，其结果应符合 4.3.9 的规定。 21lg20VVD (dB)（6） 式中：D 动态范围； V1振动监测仪量程内不过载最大测量电压幅值； V2振动监测仪最小分辨幅值。 5.9 幅值平坦度测试 幅值平坦度（分析频率范围内）测试框图如图 2 所示。在振动监测仪输入信号带宽的频率范围内选择不少于 9 个频率点，以参考频率点的幅值为参考值 V0，调节信号发生器，逐个改变频率点，输出幅值不变，同时在振动监测仪上测出时域幅值 Vi,将它们分别代入（7）计算各频点幅值相对偏差，其结果应符合 4.3.12 和 4.3.1.1 的规定。 00lg20VVVii (dB)（7） 式中：i幅值平坦度，第i个频率点的幅值相对偏差； Vi振动监测仪在各频点的输出电压幅值； V0振动监测仪在参考频率点的输出电压幅值。 5.10 幅值非线性度误差测试 幅值非线性度误差的测试框图如图（2）所示，选取频率为 1kHz 的正弦信号，振动监测仪设置最大量程并固定量程，在量程内均匀选取 10 个幅值（其中一个幅值为输入信号最大幅值），调节信号发生器分别输出所选的幅值，记录电压表的读数为 xi（i=1，2，3.,n）,振动监测仪的读数为 yi（i=1.2.3.,n）,按（8）式计算非线性度误差，取最大值作为非线性度误差。其结果应符合 4.3.10和 4.3.1.2 的规定。 DB42/T 12422017 5 %10010miiiAxaay（8） 式中：(i=1，2，3，n)， Am为所选固定量程范围； niniiniiinininiiiixnnxyxxnxyna1212111120111； niniiininiiiniiiXnnXyxnyxa1212111111 。 5.11 电器安全测试 5.11.1 绝缘电阻 电源插头与机壳之间的绝缘电阻不小于 100M ； 经潮湿试验后， 绝缘电阻不小于 2M 。 应符合 GB/T 6587 中相关的规定。 5.11.2 耐压性能 在使用环境条件下，仪器处于非工作状态，电源置于接通位置，在仪器的电源进线与外壳之间施加50Hz， 1.5KV 的正弦交变试验电压， 历时 1min， 应无飞弧和击穿现象。 应符合 GB/T 6587 中相关的规定。 5.11.3 漏电流 应符合 GB/T 6587 中安全仪器规定的泄漏电流。 5.11.4 接地 应符合 GB/T 6587 中相关的规定。 5.12 环境试验 依据 GB/T 6587 中的规定，进行温度、湿度、振动、冲击、运输、贮存温度、贮存湿度等方面试验，试验后振动监测仪能正常工作，并满足 4.3.17 的要求。 6 检验规则 6.1 出厂检验 6.1.1 出厂检验由生产厂商质检部门进行。 6.1.2 检验项目 出厂检验项目见表 1。 6.1.3 样本抽取 出厂检验须逐台进行，批量生产或连接生产的产品，出厂检验进行全数检验。 6.1.4 合格判定 检验中，振动监测仪出现任一项不合格时，则判为不合格。 6.1.5 结果的处理 DB42/T 12422017 6 不合格产品应做出标记，检验合格的产品应出具产品合格证。对于不合格品可进行返修，返修后重新进行检验。 表 1 振动监测仪检测项目表 序号 检验项目 技术要求 试验方法 出厂检验 型式检验 1 输入信号带宽 4.3.1.1 5.2 2 输入信号幅值 4.3.1.2 5.2 3 幅值示值误差 4.3.7 5.3 4 频率示值误差 4.3.8 5.4 5 动态范围 4.3.9 5.8 6 幅值非线性度误差 4.3.10 5.10 7 幅值平坦度误差 4.3.12 5.9 8 输入通道间窜扰 4.3.11 5.5 9 噪声电平 4.3.5 5.7 10 通道一致性 4.3.13 5.6 11 外观与结构要求 4.2 5.1 12 电器安全试验 4.3.16 5.11 13 环境试验 4.3.17 5.12 6.2 型式试验 6.2.1 有下列情况之一时，应进行型式检验： a) 新产品定型鉴定； b) 停产一年后恢复生产； c) 设计工艺和材质方面有重大改变； d) 连续批量生产两年以上； e) 国家质量监督机构要求。 6.2.2 检验项目 型式检验项目见表 1。 6.2.3 主批抽取 型式检验是对振动监测仪质量全面进行考核，应从出厂检验合格的产品中随机抽取，样品数量不 得少于两台。 6.2.4 合格判定 表 1 中规定的各项试验均合格，则判定型式检验合格。进行型式试验时出现一项不合格时，应加倍抽样进行该项目检测，若仍不合格，则判定受检产品型式检验不合格。如果涉及安全性能 的指标不合格，不复检，直接判定不合格。 7 标志、包装、运输和贮存 7.1 标志 7.1.1 振动监测仪仪器面板应有： a）产品名称及型号； b）制造厂及商标； c）出厂日期及出厂编号； d）制造计量器具许可证标志及编号； e）产品标准代号和编号。 7.2 包装 DB42/T 12422017 7 振动测试仪的包装按GB/T 191的有关规定执行。 7.2.1 振动监测仪的包装应符合牢固美观和经济的要求，箱内应有下列附件： a) 产品出厂合格证书； b) 产品使用说明书； c) 出厂前的检验测试文件； d) 产品技术条件规定的其它文件; e) 装箱清单及相应的随机附件。 7.2.2 仪器外包装箱的标志应清楚，内容包括： a) 仪器型号，名称，商标； b) 制造厂商； c) 箱体尺寸（mm）； d) 净重或毛重（kg）； e) 到站（港）及收货单位； f)发站（港）及发货单位。 7.2.3 包装储运及收发货标志 振动测试仪包装储运及收发货标志，应按照GB/T 191和GB/T 6388的有关规定正确选用。 7.3 运输 运输按有关包装标准及本标准的规定进行包装的产品应能适应各种运输方式。 7.4 贮存 包装状态下的振动监测仪应能适应以下贮存环境条件： 7.4.1 贮存环境条件：-30 +60; 7.4.2 贮存环境相对湿度：90 % RH； 7.4.3 振动监测仪在通常的自然环境条件下贮存，应防潮，避免酸，碱等气体的腐蚀，避免强磁场， 辐射及强烈的机械振动和冲击。