Применение нестандартных опорных уровней

Работа с опорными уровнями, отличными от 1 мкм/с2, при измерениях вибрации

При измерениях вибрации иногда возникает необходимость оперировать величинами, выраженными в децибелах относительно нестандартного опорного уровня, что может вызывать некоторые затруднения и неудобство в работе. Чтобы разобраться с этим вопросом, обратимся к определению понятия "логарифмический уровень колебаний" - эта величина как раз и измеряется в децибелах.

ГОСТ 24346-80:

___________________

Логарифмический уровень колебаний - характеристика колебаний, сравнивающая две одноименные физические величины, пропорциональная десятичному логарифму отношения оцениваемого и исходного значений величины.

Примечания: 

1. ... Для скорости, ускорения, силы и т.п. уровень..., измеряемый в децибелах: 

L=20\times lg\frac{a}{a_{0}}
где  a - оцениваемое значение скорости (ускорения и т.п.);
a0 - исходное* значение скорости (ускорения и т.п.).
2. Принятые при вычислении исходные значения a0 должны быть указаны в каждом конкретном случае.
___________________

* - исходное в данном определении применяется как "опорное", т.е. a0 - опорный уровень.

Из определения видно, что одно и то же значение a виброускорения в м/с2 при пересчёте в логарифмические уровни L может принимать разные значения в децибелах в зависимости от того, какой опорный уровень a0 используется.

В разных странах и разных сферах деятельности могут быть приняты разные опорные уровни вибрации. Эта ситуация характерна для вибрационных измерений; опорный уровень звукового давления при акустических измерениях  одинаков во всех странах - даже в тех, которые применяют неметрические системы мер, например, США.

Типовые опорные уровни виброускорения

  • a0=10-6 м/с2 - применяется в большинстве документов; 
  • a0=3х10-4 м/с2 - применяется в санитарных правилах СССР и ряда стран СНГ; в РФ применяется для гигиенического нормирования вибрации на водном транспорте;
  • a0=9,806 х 10-6 м/с2 - шкала АдБ (применяется в некоторых отраслях за рубежом);
  • a0=3,14 х 10-4 м/с2 - применяется при наблюдении за постройкой судов по правилам Морского регистра РФ (НД2-020101-040).

Связь величин, выраженных в децибелах относительно разных опорных уровней:

Обратите внимание на то, что единицей измерения виброускорения всегда является м/с2 независимо от того, применяете ли вы линейный или логарифмический масштабы. 

При выражении виброускорения в децибелах всегда необходимо указывать значение соответствующего опорного уровня. В противном случае может возникнуть неоднозначность.

Пример правильного обозначения:

La=140 дБ отн. 10-6 м/с2.

Редактирование опорных уровней в приборах нашего производства

Работу с величинами, выраженными в децибелах относительно нестандартного опорного уровня, в приборах семейства Белая Экофизика можно оптимизировать с помощью функции Диспечер Датчиков.

Чтобы показания уровней вибрации в децибелах на дисплее прибора отображались в децибелах относительно заданного пользователем опорного уровня, например, 3х10-4 м/с2, необходимо:

  • зайти в меню системных программ и вызвать программу Картотека датчиков;
  • найти карточку того акселерометра, при работе с которым требуется индикация в децибелах относительно нестандартного уровня;
  • зайти в меню настроек единиц измерений;
  • установить опорный уровень 300E-6; в этом же меню возможно, при необходимости, переобозначить имя единицы измерений.

Чтобы настроить отображение измеряемых величин в дБ относительно опорного уровня, заданного пользователем, в приборах серии Экофизика, произведённых до 2015 г. (исполнения, отличные от исполнения Белая), необходимо:

  • войти в сервисный режим Калибровка (меню Настройка главного меню прибора);
  • выбрать соответствующий канал и единицу измерений. Подробная информация о соответствии режимов измерений, каналов и единиц измерений указана в руководстве по эксплуатации;
  • отредактировать опорный уровень.

Примечание 1. При изменении опорного уровня не следует изменять другие калибровочные настройки, приписанные акселерометру.

 

Настройка индикации виброускорения в децибелах относительно нестандартного опорного уровня в приборах серии Октава и Октафон.

Для настройки приборов Октава-110А, Октава-101ВМ и цифрового преобразователя 110-IEPE-DIN таким образом, чтобы измеряемые величины выражались в дБ относительно опорного уровня 3х10-4 м/с2 , следует изменить установленную поправку следующим образом:

  • для 110-IEPE-DIN и в приборах серии Октафон - уменьшить на 49,54 дБ;
  • для приборов Октава-110А, Октава-101ВМ - увеличить на 49,54 дБ.

Примечание 2. Следует помнить, что при выражении величин в децибелах относительно нестандартного опорного уровня, значения тестовых сигналов вибрационных калибраторов также следует выражать в децибелах относительно установленного опорного уровня. Так, например, сигнал, соответствующий 1g (9,807 м/с2) при выражении в дБ составит:

  • 139,83 дБ отн. 10-6 м/с2; 
  • 90,29 дБ отн. 3х10-4 м/с2.

Белая Экофизика. Диспетчер датчиков

В приборах Экофизика-111В, Экофизика-110В (Белая), Экофизика-110А (Белая) имееется гибкая система настройки измерительного тракта, которая называется «Диспетчер датчиков».

Диспетчер датчиков включает в себя следующие составные части:

  • реестр измеряемых величин (единиц измерения);
  • картотека зарегистрированных первичных преобразователей;
  • картотека зарегистрированных калибраторов;
  • журнал диспетчера.

Диспетчер датчиков позволяет:

  • хранить калибровочные данные для разнообразных первичных преобразователей; для некоторых видов первичных преобразователей (например,  датчиков ускорения) пользователь может предусмотреть использование вторичных единиц единиц (например, измерять скорость или перемещение  с помощью датчика ускорения);
  • выбирать в измерительных программах датчики нужного типа; при этом прибор автоматически задействует параметры калибровки;
  • хранить параметры калибраторов и использовать их при автоматической калибровке;
  • регистрировать в журнале все изменения, связанные с калибровкой.