ГОСТ Р ИСО 18437-2-2014. Национальный стандарт Российской Федерации. Вибрация и удар. Определение динамических механических свойств вязкоупругих материалов. Часть 2. Резонансный метод

4. Испытательное оборудование

 

(См. рисунок 1)

 

 

1 - вибростенд; 2 - установочные блоки;

3 - акселерометры; 4 - испытуемый образец;

5 - испытательный стенд; 6 - климатическая камера;

7 - двухканальный анализатор спектра; 8 - компьютер;

9 - усилитель заряда; 10 - задающий сигнал;

11 - датчик температуры

 

Рисунок 1. Схема испытательной установки

 

4.1. Электродинамический вибростенд

Электродинамический вибростенд используют для воспроизведения силы, действующей на образец во время испытаний и вынуждающей его совершать колебания в вертикальном направлении. Уровень создаваемого напряжения в материале должен быть таким, чтобы обеспечить линейное поведение образца (см. Приложение A). Обычно используемый в испытаниях вибростенд обладает следующими характеристиками:

- диапазон частот от 25 Гц до 10 кГц;

- номинальная сила более 5 Н;

- пиковое перемещение менее 0,1 мм.

4.2. Акселерометры

Для проведения испытаний необходима пара акселерометров с идентичными метрологическими характеристиками. В случае, если коэффициенты преобразования акселерометров различны, то в результаты измерений необходимо вносить соответствующие поправки. Обычно в испытаниях используют пьезоэлектрические акселерометры со следующими характеристиками:

- диапазон частот от 25 Гц до 10 кГц;

- коэффициент преобразования по заряду более 1 пК/g (g - ускорение свободного падения).

Масса акселерометра вместе с установочным блоком должна быть минимальной, чтобы не вносить искажения в результаты измерений (см. 5.1).

Примечание. Допускается использовать датчики других типов при условии их функциональной эквивалентности.

 

4.3. Усилитель заряда

Для усиления выходного сигнала акселерометров используют усилители заряда с коэффициентом преобразования не менее 1 мВ/пК. Допускается применение пьезоэлектрических акселерометров со встроенными усилителями заряда.

4.4. Испытательный стенд

Испытательный стенд служит для установки вибростенда и испытуемого образца в вертикальном положении, как показано в рисунке 1. Установка образца и вибростенда (вибровозбудителя) должна быть выполнена таким образом, чтобы минимизировать колебания в горизонтальном направлении.

Примечание. Горизонтальные колебания приводят к появлению паразитных пиков в спектре сигнала.

 

4.5. Климатическая камера

В климатической камере образец охлаждают для проведения испытаний при температуре ниже комнатной. Температура должна поддерживаться постоянной до достижения образцом равновесного состояния. После проведения испытаний при заданной температуре ее повышают с шагом 5 °C. Камера должна обеспечивать создание и поддержание температуры в диапазоне от минус 60 °C до плюс 70 °C в пределах 0,5 °C. Датчик температуры должен быть соответствующим образом калиброван.

Примечание 1. Указанный диапазон температур применим для испытаний вязкоупругих материалов с температурой стеклования выше минус 45 °C. Для материалов с более низкой температурой стеклования начальная температура должна быть ниже.

Примечание 2. Некоторые материалы чувствительны к относительной влажности, что может потребовать ее контроля в ходе испытаний.

 

4.6. Двухканальный анализатор спектра

Для управления вибростендом и анализа выходных сигналов акселерометра применяют двухканальный анализатор спектра со следующими конструктивными элементами и характеристиками:

- генератор задающего сигнала в виде случайного шума;

- два входных канала;

- устройство быстрого преобразования Фурье (БПФ) и вычисления функции когерентности;

- устройство вычисления среднеквадратичного значения;

- диапазон частот от 25 Гц до 10 кГц;

- динамический диапазон более 42 дБ;

- разрешение окна увеличения масштаба БПФ 0,1 Гц.

4.7. Компьютер

Компьютер применяют для автоматизации процедур калибровки, сбора и накопления данных, а также для их обработки.