iso norme internationale 8042

NORME INTERNATIONALE

INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION MEXflYHAPOjJHAR OPTAHM3A~MR f-l0 CTAHflAPTM3AQWI

Mesurage des chocs et des vibrations - Caractéristiques à spécifier pour les capteurs sismiques

Shock and vibration measuremen ts - Characteristics to be specifïed for seismic pi&ups

ISO 8042 Première édition 1988-08-O 1

Numéro de référence 1SO 8042: 1988 (F)

iTeh STANDARD PREVIEW(standards.iteh.ai)

ISO 8042:1988https://standards.iteh.ai/catalog/standards/sist/67eae014-da9c-4de3-bd44-

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ISO80421988 (FI

Avant-propos

L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO col- labore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.

Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes internationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor- mément aux procédures de I’ISO qui requièrent l’approbation de 75 % au moins des comités membres votants.

La Norme internationale ISO 8042 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 108, Vibrations et chocs mécaniques.

L’attention des utilisateurs est attirée sur le fait que toutes les Normes internationales sont de temps en temps soumises à révision et que toute référence faite à une autre Norme internationale dans le présent document implique qu’il s’agit, sauf indication contraire, de la dernière édition.

0 Organisation internationale de normalisation, 1988

Imprimé en Suisse



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NORME INTERNATIONALE ISO 8042 : 1988 (F)

Mesurage des chocs et des vibrations - Caractéristiques à spécifier pour les capteurs sismiques

1 Objet et domaine d’application

La présente Norme internationale fixe des règles pour la description des caractéristiques essentielles des capteurs électro- mécaniques de chocs et de vibrations (capteurs sismiques), dont les signaux de sortie électriques sont des fonctions connues des accélérations, des vitesses ou des déplacements uni-axiaux, multi-axiaux ou angulaires, d’objets dont les mouvements sont mesurés.

Elle est destinée à servir de guide aux constructeurs d’instru- ments de mesurage pour indiquer les caractéristiques de leurs capteurs, et d’aide aux utilisateurs pour sélectionner un type particulier de capteur ou pour établir des spécifications de performance. L’objectif poursuivi est d’assurer que l’utilisateur recoit une description appropriée des caractéristiques de n’importe quel capteur particulier.

Dans le cadre de la présente Norme internationale, les capteurs de mesurage des chocs et des vibrations sont appelés plus sim- plement (tcapteursk

2 Références

ISO 2041, Vibrations et chocs - Vocabulaire.

ISO 5348, Vibrations et chocs mécaniques - Fixation mécani- que des accéléromètres.

ISO 5347, Méthodes pour l’étalonnage des capteurs de vibrations et de chocs.

3 Définitions

Dans le cadre de la présente Norme internationale, les défini- tions données dans I’ISO 2041 et I’ISO 5347 sont applicables.

4 Informations générales

4.1 Généralités

Les informations spécifiées en 4.2 à 4.16 peuvent rendre service à l’utilisateur de capteurs. II est recommandé que le constructeur fournisse ces informations, en totalité ou en partie, dans sa documentation technique et dans toute brochure descriptive jointe au capteur.

4.2 Type

Le fabricant doit indiquer la nature du mouvement provoquant capteur, à savoir: une réponse du

- uni-axial;

- multi-axia I

- angulaire.

Le constructeur doit stipuler si le signal de sortie du capteur est essentiellement proportionnel au déplacement, à la vitesse ou à l’accélération du signal d’entrée introduit par un choc ou une vibration.

4.3 Nature du mouvement

4.4 Élément sensible

Le type d’élément sensible doit être spécifié, par exemple, comme suit :

- résistance sensible aux contraintes, à fil attaché ou non;

- potentiomètre résistif;

- capacitance variable;

- inductance variable;

- transformateur différentiel;

- élément électromagnétique;

- élément piézo-électrique;

- tube électronique;

- élément photoélectrique;

- élément électrocinétique;

- élément piézorésistif;

- élément optique;

- élément magnétostrictif.



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SO 8042 : 1988 (FI

4.5 Orientation 4.13 Connexions

L’aptitude du capteur à êt re u tilisé dans tage verticale, horizontale

des positions de mo ou renversée, doit être précisée.

In- S’il est nécessaire d’établir des connexions électriques entre le capteur et un appareillage auxiliaire, en vue de son utilisation, le type de câbles (par exemple bruit faible), la longueur, la mise à la masse, le blindage, la connexion au boîtier du capteur et le type de connecteurs (le cas échéant) doivent être stipulés, de même que la méthode recommandée pour fixer les câbles ou conducteurs de facon à éviter des effets dynamiques indésira- bles agissant sur le capteur.

4.6 Indication de la direction de sensibilité

La direction de la sensibilité de détection du capteur, appelée axe de mesure, doit être indiquée, par exemple par une fléche. Si possible, le sens positif doit être marqué ou indiqué par l’orientation d’une fléche et la polarité du signal de sortie tradui- sant le mouvement dans le sens positif doit être signalée.

4.14 Source d’énergie

4.7 Dimensions hors-tout Le constructeur doit préciser si le capteur est auto-alimenté et, dans le cas contraire, il doit indiquer la nature de la source d’excitation ou de polarisation. Les pri ncipales dimensions

sur un schéma. hors-tout du capteur doivent figurer

4.15 Nature du signal de sortie 4.8 Matériau

La nature du signal de sortie doit être indiq mations peuvent être utiles, par exemple :

uée. Diverses i nfor- La nature du matériau de I’embase de montage et des surfaces exposées aux conditions d’environnement lorsque l’instrument de mesurage est en service, doit être précisée.

a) que le signal de sortie est une tension, ou, de plus, qu’il s’agit d’un courant porteur modulé ou d’une tension modu- lée en fréquence; ou 4.9 Fixation

II doit être indiqué si le capteur b) que le signal de ment ou d’ une autre

sortie facon ,

est linéairement, logarithmiq , relié à la vibration d’entrée.

ue-

a) est vissé, bridé, collé, etc. sur la surface vibrante, ou s’il

b) peut sonde.

être tenu à la main, comme on manipule une 4.16 Appareillage auxiliaire

Le constructeur doit spécifier le type de tout appareillage auxiliaire requis ou certaines caractéristiques se rapportant à I’instrument, par exemple :

4.10 Montage

La méthode de montage de même que l’emplacement et les dimensions des trous de montage ou des goujons de fixation sur le capteur, doivent être donnés. Si des vis servent au montage du capteur, on doit préciser le couple de serrage recom- mandé. Pour tous les facteurs intervenant dans le montage, voir ISO 5348.

- amplificateur de charge convertissant la charge de sortie d’un capteur piézo-électrique en une tension sous faible impédance;

- impédance d’entrée spécifiée; ceci peut être requis pour des équipements auxiliaires tels qu’un convertisseur d’impé- dance;

4.11 Masse et moment d’inertie - démodulateur utilisé pour éliminer la fréquence porteuse;

Dans le cas de capteurs uni-axiaux ou multi-axiaux, la masse et le centre de gravité du capteur doivent être indiqués; pour les capteurs de vibration angulaire, on doit indiquer le moment d’inertie par rapport à l’axe de mesure. Si le capteur est norma- lement utilisé au-delà de sa fréquence naturelle propre, I’amplitude du mouvement de la masse sismique doit être spécifiée.

- filtre utilisé pour supprimer les signaux indésirables;

- tension de polarisation ou réseau en pont, permettant d’obtenir une sortie nulle correspondant à une fonction de mouvement nulle;

- certains dispositifs non linéaires, non-linéarité du signal de sortie;

utilisés pour corriger la 4.12 Position de l’élément sensible

S’il y a lieu, l’emplacement du centre de gravité de l’élément sensible doit être précisé. (Cette information est nécessaire pour l’étalonnage des accéléromètres dans une centrifugeuse et pour d’autres applications lorsqu’il peut y avoir un gradient spatial ou une combinaison des mouvements uni-axial et rotatif dans la grandeur à mesurer).

- circu its intégrateu gamme de fréquence

rs ou linéarisateurs, en précisant leur

Un schéma de câblage doit être donné pour permettre de con- necter correctement le capteur à l’appareillage auxiliaire.

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ISO 8042 : 1988 (FI

5 Caractéristiques 5.3 Gamme de fréquences

51 . Étendue de mesure

On doit indiquer l’étendue de mesure en fixant les limites maximale et minimale de la fiabilité de l’instrument en ce qui concerne l’accélération, la vitesse et/ou le déplacement.

La limite maximale peut être fixée par le mouvement maximal, compte tenu d’un degré de précision spécifié, pouvant con- duire à une perte de linéarité, par des mouvements dépassant le réglage de butées d’arrêt, par des mouvements dépassant les possibilités du mécanisme du capteur à les traduire fidèlement, ou par des mouvements pouvant endommager le capteur.

La limite minimale peut être fixée par la limite inférieure du pou- voir de résolution du capteur, par un collage intervenant lorsqu’il y a une trop grande friction entre des surfaces en con- tact, par un bruit de fond d’origine thermique ou électrique pro- duisant des interférences ou par une réduction de la précision de l’instrument en raison d’une perte de linéarité.

5.2 Sensibilité, réponse en fréquence

On doit fournir des données appropriées concernant le rapport entre le signal d’entrée et le signal de sortie pour une fréquence spécifiée de la gamme d’utilisation. Dans le cas de capteurs dont le signal de sortie est proportionnel au signal d’entrée, le facteur de proportionnalité doit être stipulé sous la forme d’une sensibilité nominale. L’erreur probable de l’étalonnage de la sensibilité doit être stipulée. L’effet de la fréquence sur la sensi- bilité peut être représenté graphiquement en tracant une courbe de sensibilité en fonction de la fréquence. L’impédance de charge dans le cas d’une telle présentation, de même que pour tout autre type de présentation, doit toujours être spéci- fiée. Pour les capteurs requérant une tension d’excitation (en courant alternatif ou continu), une tension porteuse ou une tension de polarisation, la sensibilité nominale doit être soit la valeur obtenue quand la tension recommandée est appliquée, soit la valeur obtenue par volt. La valeur recommandée pour la tension à appliquer doit toujours être précisée. La relation entre le signal d’entrée et le signal de sortie doit toujours être expri- mée de facon homogène comme, par exemple, tension ou charge efficace pour une vitesse efficace, ou tension ou charge de crête, ou charge par rapport à la vitesse de crête, mais non comme tension ou charge efficace par rapport à une vitesse de crête. Des exemples de correspondance d’unités sont donnés dans le tableau ci-dessous.

Tableau - Unités adéquates mesurées

pour des grandeurs

Grandeur mesurée I Unité de sortie* 1 Unité d’entrée* 1

Déplacement uniaxial Vitesse uniaxiale Accélération uniaxiale Déplacement angulaire Vitesse angulaire Accélération angulaire

v; c

* Des sous-multiples, de préférence par puissances 10-3, sont utili- sés dans la pratique pour une plus grande commodité, par exemple prn pour le déplacement.

** Se référer également à I’ISO 2041.

Dans des conditions de montage et de fixation bien définies, la gamme de fréquences dans laquelle la sensibilité du capteur ne varie pas de plus d’un certain pourcentage défini, par rapport à la sensibilité nominale, doit être bien stipulée, en même temps que sa fréquence de résonance sismique et toute fréquence de résonance parasite pouvant affecter le signal de sortie. S’il y a lieu, le gain approximatif (facteur de QI doit être indiqué pour chaque fréquence de résonance.

5.4 Déphasage, réponse en fréquence

Le déphasage maximal ou l’angle de phase entre une vibration sinusoïdale appliquée et le signal sinusoïdal de sortie en résul- tant, pour une charge spécifiée, doit être indiqué dans la gamme de fréquences d’utilisation. Le rapport entre le dépha- sage et la fréquence peut être représenté graphiquement. Si le déphasage est égal à zéro, ceci doit être stipulé.

NOTE - La réponse de phase peut être indiquée par rapport à une référence connue.

5.5 Amortissement

Dans des conditions bien définies de montage et de connexions électriques, on doit préciser le coefficient d’amortissement. Cette valeur peut être exprimée en termes de décrément loga- rithmique ou facteur Q.

5.6 Sensibilité transversale

On doit indiquer la sensibilité maximale aux mouvements transversaux à l’axe de mesure du capteur et la fréquence à laquelle elle est mesurée; on doit indiquer également la sensibilité à d’autres types de mouvements affectant le signal de sortie du capteur comme, par exemple, un mouvement rotatoire.

Si la sensibilité aux mouvements transversaux varie en fonction de la direction de ces mouvements, on doit préciser la sensibi- lité maximale, sa direction et sa fréquence.

5.7 Surcharge admissible

La surcharge admissible, en choc ou en vibration, dans les deux axes (de sensibilité longitudinale et transversale) doit être spéci- fié du point de vue de l’accélération, de la vitesse et/ou du déplacement (et, s’il y a lieu, sa fréquence) afin de déterminer les limites d’utilisation fiable du capteur sans risque de dom- mage.

5.8 Linéarité et hystérésis

On doit spécifier l’écart maximal par rapport à une ligne droite représentant la relation linéaire entre l’amplitude du signal de sortie et celle du signal d’entrée sur toute l’étendue de mesure du capteur. Cet écart peut être exprimé en pourcentage des valeurs de lecture ou en pourcentage de la pleine échelle.

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Iso 8042 : 1988 (FI

5.9 Impédance électrique

L’impédance électrique dyun capteur est le rapport de la tension en circuit ouvert au courant de court-circuit. Le cas échéant, le module et l’angle de phase de cette impédance doivent être donnés sous forme de tableau pour plusieurs fréquences du domaine d’utilisation de l’instrument ou, en alternative, par le tracé d’une courbe représentative de ces valeurs en fonction de la fréquence. S’il y a lieu, l’impédance doit être stipulée en termes de valeurs équivalentes d’inductance, de résistance ou de capacitance, selon le cas, s’appliquant à toute la gamme des fréquences pour lesquelles le capteur est recommandé.

6 Effets de l’environnement

6.1 Effets de la température et de l’humidité

On doit indiquer les domaines de température de service et/ou d’humidité pour lesquels la sensibilité et l’amortissement du capteur ne varient pas de plus d’un pourcentage donné des valeurs nominales. On peut représenter graphiquement I’évolu- tion de ces valeurs avec la température.

On doit également spécifier les températures et l’humidité mini- males et maximales de stockage ainsi que les limites de tempé- rature et d’humidité au delà desquelles le capteur peut être endommagé. On doit définir les effets des températures admis- sibles sur les accessoires et câbles du capteur ainsi que les limites de température à ne pas dépasser.

6.2 Transitoires thermiques

Les erreurs pouvant affecter le signal de sortie en raison de modifications transitoires de température devraient être quanti- fiées en termes de niveau de sortie proportionnel à l’amplitude et à la durée de la variation de température au niveau du capteur.

64 . Champs électromagnétiques perturbateurs

S’il y a lieu, l’effet de champs électromagnétiques constants et alternatifs sur le fonctionnement du capteur doit être spécifié.

On doit préciser

a) l’effet, tant;

sur la sensibilité, d’un champ magnétique cons-

b) l’effet, sur la sensibilité, de la ferromagnétiques; et

proximité de masses

c) l’effet de champs électromagnétiques alternés sur les tensions produites dans le capteur et les câbles de connexion, par exemple en indiquant la vibration équivalente pour un champ magnétique de 1 T et de fréquence spécifiée dans la direction suscitant une réponse maximale; tous effets des champs magnétiques doivent être stipulés pour les fréquences appropriées.

6.5 Courants de fuite

Si un couplage isolé est installé pour éviter une interférence de courants telluriques (circuits de terre), tout effet en résultant sur les performances du capteur doit être signalé.

6.6 Effet des contraintes du support sur la sensibilité

L’effet de contraintes du support tie du capteur doit être spécifié.

sur le signal électriq ue de sor-

6.7 Irradiation 63 . Champs acoustiques perturbateurs

On doit indiquer l’effet sur le signal électrique de sortie teur de la présence de champs acoustiques externes.

du cap- L’effet d’irradiation sur la performance et sur le comportement à long terme du capteur doit être spécifié pour les capteurs des- tinés à travailler en présence de radiations.

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1s0 8042 : 1988 (FI

CDU 53406/-8 : 53.087.92

Descripteurs : vibration, choc mécanique, mesurage, transducteur, caractéristique.

Prix basé sur 4 pages



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