ISO 16063-1 adalah Standar Internasional mengenai konsep dasar (basic concepts) dari metode kalibrasi transduser getaran dan kejut (vibration and shock transducers).
Standar versi terbaru yang masih berlaku adalah terbitan tahun 1998 dengan judul berikut :
- ISO 16063-1:1998 Methods for the calibration of vibration and shock transducers — Part 1: Basic concepts
Peninjauan dan konfirmasi dari standar ini terakhir dilakukan pada tahun 2020, oleh karena itu versi ini masih dinyatakan tetap berlaku hingga saat ini.
Penerbitan Standar ISO 16063-1:1998
Standar ini diterbitkan dan dipublikasikan pada Oktober 1998, berupa dokumen edisi 1 dengan jumlah halaman sebanyak 24 lembar.
Disusun oleh :
- Technical Committee ISO/TC 108 Mechanical vibration, shock and condition monitoring,
- atau : Komite Teknis ISO/TC 108 Pemantauan getaran, guncangan, dan kondisi mekanis.
ICS :
- 17.160 Getaran, kejutan dan pengukuran getaran, atau : 17.160 Vibrations, shock and vibration measurements
Standar ini berkontribusi pada Tujuan Pembangunan Berkelanjutan atau Sustainable Development Goal berikut:
- Pendidikan berkualitas
- Industri, inovasi dan infrastruktur
Dengan terbitnya standar ini, maka standar sebelumnya dinyatakan tidak berlaku dan ditarik yakni ISO 5347-0:1987.
Sebagaimana standar ISO lainnya, ISO 16063-1:1998 ini juga ditinjau setiap 5 tahun dan peninjauan sudah mencapai tahap 90.93 (dikonfirmasi).
Badan ISO juga menerbitkan perubahan atau corrigenda dari standar ini, yakni ISO 16063-1:1998/Amd 1:2016.
Isi Standar ISO 16063-1:1998
Berikut adalah kutipan isi Standar ISO 16063-1:1998 yang diambil dari Online Browsing Platform (OBP) dari situs resmi iso.org.
Yang ditambah dengan berbagai keterangan dan informasi untuk mempermudah pemahaman pembaca.
Hanya bagian standar yang informatif yang tersedia untuk umum, OBP hanya menampilkan hingga klausa 3 saja.
Oleh karena itu, untuk melihat konten lengkap dari standar ini, maka pembaca harus membeli standar dari ISO ini secara resmi.
Daftar Isi Standar ISO 16063-1:1998
- Foreword
- Introduction
- 1 Scope
- 2 Normative references
- 3 Terms and definitions
- 4 Characteristics to be measured
- 4.1 General
- 4.2 Direct response
- 4.3 Spurious response
- 5 Calibration methods
- 5.1 General
- 5.2 Primary calibration methods
- 5.3 Comparison calibration methods
- 6 Expression of uncertainty of measurement
- Annex A Expression of uncertainty of measurement in calibration
- A.1 General
- A.2 Calculation of expanded uncertainty of measurement
- Bibliography
Kata pengantar
Sebagaimana tercantum dalam “Klausa 0 Foreword”, bahwa :
ISO (Organisasi Internasional untuk Standardisasi) adalah federasi dunia dari badan standar nasional (badan anggota ISO).
Pekerjaan menyiapkan Standar Internasional biasanya dilakukan melalui komite teknis ISO.
Setiap badan anggota yang tertarik pada subjek yang komite teknisnya telah dibentuk memiliki hak untuk diwakili dalam komite itu.
Organisasi internasional, pemerintah dan non-pemerintah, yang berhubungan dengan ISO, juga ambil bagian dalam pekerjaan tersebut.
ISO bekerja sama erat dengan International Electrotechnical Commission (IEC) dalam semua hal standardisasi elektroteknik.
Standar Internasional dirancang sesuai dengan peraturan yang diberikan dalam Arahan ISO/IEC, Bagian 3.
Rancangan Standar Internasional yang diadopsi oleh komite teknis diedarkan ke badan anggota untuk pemungutan suara.
Publikasi sebagai Standar Internasional membutuhkan persetujuan setidaknya 75% dari badan anggota yang memberikan suara.
Standar Internasional ISO 16063-1 disiapkan oleh :
- Technical Committee ISO/TC 108, Mechanical vibration and shock, Subcommittee SC 3, Use and calibration of vibration and shock measuring instruments,
- atau : Komite Teknis ISO/TC 108, Getaran dan kejut mekanik, Subkomite SC 3, Penggunaan dan kalibrasi instrumen pengukur getaran dan kejut.
Edisi pertama ISO 16063-1 ini membatalkan dan menggantikan ISO 5347-0:1987, yang merupakan revisi kecil. Klausa 6 baru, lampiran A baru, dan bibliografi yang diperbesar telah disertakan.
ISO 16063 akan terdiri dari bagian-bagian berikut, dengan judul umum “Methods for the calibration of vibration and shock transducers (Metode untuk kalibrasi transduser getaran dan kejut)” :
- — Part 1: Basic concepts
- — Part 2: Primary calibrations
- — Part 3: Secondary calibrations
- — Part 4: Environmental calibrations
Bagian 2 sampai 4 sedang dalam persiapan dan akan terdiri dari revisi bagian 1 sampai 23 dari ISO 5347.
Lampiran A dari bagian ISO 16063 ini hanya untuk informasi.
Mengenal ISO dan IEC
ISO (International Organization for Standardization) adalah suatu organisasi atau lembaga nirlaba internasional.
Tujuan dari ISO adalah untuk membuat dan memperkenalkan standar dan standardisasi internasional untuk berbagai tujuan.
Sebagaimana dengan ISO, IEC juga merupakan organisasi standardisasi internasional yang menyusun dan menerbitkan standar-standar internasional.
Namun ruang lingkupnya adalah untuk seluruh bidang elektrik, elektronik dan teknologi yang terkait atau bidang teknologi elektro (electrotechnology).
Lebih jelas mengenai ISO dan IEC dapat dibaca pada artikel lain dari standarku.com berikut :
Pengantar Standar
Sebagaimana tercantum dalam “Klausa 0 Introduction”, bahwa :
Kalibrasi getaran dan transduser kejut menjadi semakin penting karena kebutuhan akan pengukuran guncangan dan getaran yang akurat yang dialami oleh manusia dan berbagai macam peralatan telah meningkat.
Beberapa metode telah digunakan atau diusulkan untuk kalibrasi ini dan beberapa di antaranya dijelaskan dalam bagian ISO 16063 ini.
Klausul 5 menjelaskan metode yang telah terbukti sebagai alat yang andal untuk kalibrasi utama transduser getaran dan kejut.
Metode kalibrasi untuk transduser getaran dan kejut dimasukkan dalam Standar Internasional ini karena terbukti tidak praktis untuk membuat perbedaan antara transduser yang digunakan dalam pengukuran getaran dan transduser yang digunakan dalam pengukuran kejut.
Standar Internasional ini terbatas pada kalibrasi transduser akselerasi, kecepatan, dan perpindahan. Itu tidak berurusan dengan transduser yang digunakan untuk pengukuran gaya, tekanan atau regangan, meskipun beberapa di antaranya dapat dikalibrasi menggunakan metode serupa.
Selain itu, transduser yang digunakan untuk mengukur gerakan getaran rotasi juga dikecualikan karena, saat ini, jumlahnya sedikit dan perangkat keras serta metode kalibrasinya agak berbeda dari transduser bujursangkar yang dicakup oleh Standar Internasional ini.
Bagian ISO 16063 ini berisi definisi dan menjelaskan kalibrasi primer dasar.
Selain itu, dijelaskan secara umum, berbagai metode untuk kalibrasi getaran dan transduser kejut serta metode untuk mengukur karakteristik selain sensitivitas.
Agar dapat melakukan kalibrasi dengan akurasi yang diketahui, spesifikasi rinci untuk instrumen dan prosedur harus ditetapkan.
Informasi semacam ini untuk setiap metode kalibrasi akan ditentukan di bagian selanjutnya dari ISO 16063 (yaitu revisi bagian 1 hingga 23 dari seri ISO 5347).
Transduser dapat dikalibrasi sebagai satu unit dengan sendirinya; itu mungkin termasuk sambungan kabel dan/atau perangkat pendingin.
Sistem kalibrasi harus selalu dijelaskan dengan benar.
Bibliografi disertakan dan referensi dirujuk dalam teks dengan angka dalam tanda kurung siku.
ISO 16063-1:1998 Klausa 1-3
1 Scope : Lingkup
Bagian ISO 16063 ini menjelaskan metode untuk kalibrasi transduser getaran dan kejut. Ini juga mencakup metode untuk pengukuran karakteristik selain sensitivitas.
Satu metode kalibrasi utama telah dipilih sebagai metode yang disukai (lihat 5.2.1).
Metode kalibrasi perbandingan untuk getaran dan kejut juga dijelaskan (lihat 5.3).
Deskripsi lebih rinci diberikan di bagian 1 sampai 23 dari ISO 5347 (lihat referensi [1] sampai [22]).
Bagian ISO 16063 ini berlaku untuk continuous-reading rectilinear acceleration (transduser akselerasi, kecepatan), velocity and displacement transducers dan merekomendasikan metode pilihan yang telah terbukti memberikan hasil yang andal dan dapat direproduksi.
Ini tidak berlaku untuk metode calibration of rotational transducers (kalibrasi transduser rotasi).
2 Normative references : Referensi normatif
Dokumen normatif berikut berisi ketentuan yang, melalui referensi dalam teks ini, merupakan ketentuan dari bagian ISO 16063 ini.
Untuk referensi bertanggal, amandemen berikutnya, atau revisi, salah satu dari publikasi ini tidak berlaku.
Namun, pihak-pihak yang menyepakati berdasarkan bagian ISO 16063 ini didorong untuk menyelidiki kemungkinan menerapkan edisi terbaru dari dokumen normatif yang ditunjukkan di bawah ini.
Untuk referensi yang tidak bertanggal, berlaku dokumen normatif edisi terbaru yang diacu.
Anggota ISO dan IEC memelihara daftar Standar Internasional yang berlaku saat ini.
- ISO 1101:1983, Technical drawings — Geometrical tolerancing — Tolerances of form, orientation, location and run-out — Generalities, definitions, symbols, indications on drawings.
- ISO 2041:1990, Vibration and shock — Vocabulary.
- ISO 2954:1975, Mechanical vibration of rotating and reciprocating machinery — Requirements for instruments for measuring vibration severity.
- GUM: Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement. BIPM/IEC/IFCC/ISO/OIML/IUPAC, 1995.
3 Terms and definitions : Istilah dan definisi
Untuk tujuan bagian ISO 16063 ini, berlaku istilah dan definisi yang diberikan dalam ISO 2041, bersama dengan yang berikut ini.
3.1 transducer : transduser
alat untuk mengubah gerak mekanis yang akan diukur, misalnya percepatan dalam arah tertentu, menjadi besaran yang dapat dengan mudah diukur atau direkam
- Catatan 1 : Transduser dapat mencakup perlengkapan tambahan untuk memperkuat, memasok daya operasi yang diperlukan, menyediakan elemen sirkuit yang diperlukan, menunjukkan atau merekam keluarannya, dll.
3.1.1 operating range : jangkauan operasi
rentang frekuensi dan amplitudo yang transduser berperilaku sebagai transduser linier dalam batas toleransi yang ditentukan
3.1.2 reciprocal transducer : transduser timbal balik
transduser elektromekanis bilateral yang rasio arus yang diterapkan terhadap gaya yang dihasilkan (ketika transduser dibatasi sehingga kecepatannya nol) sama dengan rasio kecepatan yang diterapkan terhadap tegangan yang dihasilkan (ketika transduser dirangkai terbuka sehingga arusnya nol )
Contoh:
- Transduser elektromagnetik dan piezo-listrik.
3.1.3 unilateral transducer : transduser unilateral
transduser menggunakan pengukur regangan sebagai elemen penginderaan yang eksitasi listriknya tidak menyebabkan efek mekanis yang terlihat pada transduser
3.2 input signal : sinyal masukan
sinyal yang diterapkan ke input transduser
Contoh:
- : Percepatan yang diterapkan pada permukaan pemasangan.
3.3 output signal : sinyal keluaran
sinyal yang dihasilkan oleh transduser sebagai respons terhadap sinyal input yang diberikan
Catatan :
- 1 : Untuk transduser berujung tunggal, vektor percepatan dianggap positif bila diarahkan ke permukaan pemasangan transduser.
Untuk accelerometer referensi back-to-back, vektor percepatan dianggap positif bila diarahkan dari permukaan atas ke accelerometer yang akan dikalibrasi dengan perbandingan.
- 2: Fase dari besaran keluaran (misalnya tegangan, muatan, arus, resistansi, dll.) harus ditentukan dengan mengacu pada vektor percepatan positif yang ditentukan atau besaran turunan (kecepatan atau perpindahan).
3.4 sensitivity : kepekaan
untuk transduser linier, rasio output ke input selama eksitasi sinusoidal sejajar dengan sumbu sensitivitas tertentu pada permukaan pemasangan
Catatan 1 :
Secara umum, sensitivitas mencakup informasi amplitudo dan fase dan, akibatnya, merupakan kuantitas kompleks yang bervariasi dengan frekuensi.
Gerakan input sinusoidal dapat diwakili oleh persamaan berikut:
di mana :
| s | is the complex quantity of the displacement; |
| v | is the complex quantity of the velocity; |
| a | is the complex quantity of the acceleration; |
| u | is the complex quantity of the output; |
| is the peak amplitude of sinusoidal displacement; | |
| is the peak amplitude of sinusoidal velocity; | |
| is the peak amplitude of sinusoidal acceleration; | |
| ω | is the angular frequency; |
| φ1 and φ2 are the phase angles; | |
| t | is the time; |
| j | is the imaginary unit. |
Sensitivitas perpindahan, Ss, dinyatakan dalam satuan sinyal keluaran per meter, adalah :
di mana
(φ1 − φ2) adalah jeda fase
Sensitivitas kecepatan, Sv, dinyatakan dalam satuan sinyal keluaran per meter per detik, adalah :
di mana
(φ1 + π/2−φ2) adalah jeda fase.
Sensitivitas percepatan, Sa, dinyatakan dalam satuan sinyal keluaran per meter per detik kuadrat, adalah :
di mana :
(φ1 + π − φ2) adalah jeda fase.
Biasanya, kepekaan perpindahan ditentukan untuk transduser perpindahan, kepekaan kecepatan untuk transduser kecepatan, dan kepekaan percepatan untuk transduser percepatan.
Secara umum, besaran sensitivitas dan sudut fase adalah fungsi dari frekuensi, ƒ = ω/2π.
Catatan 2:
Suatu transduser perpindahan, kecepatan atau percepatan di mana sensitivitas yang sesuai tidak menjadi nol ketika frekuensi mendekati nol dikatakan memiliki tanggapan frekuensi nol (tanggapan arus searah).
Sensitivitas di bawah akselerasi konstan sesuai dengan ω = 0 dan jeda fase adalah nol.
Contoh transduser dengan respons frekuensi nol adalah transduser akselerasi yang menggunakan pengukur regangan, potensiometer, transformator diferensial, sirkuit kesetimbangan gaya (servo) atau keengganan variabel sebagai elemen penginderaan.
Transduser penghasil seismik sendiri, seperti transduser piezo-listrik dan elektrodinamik, adalah contoh transduser tanpa respons frekuensi nol.
3.5 transverse sensitivity ratio (TSR) : rasio sensitivitas melintang
rasio output transduser, ketika diorientasikan dengan sumbu sensitivitasnya melintang ke arah input, terhadap output ketika sumbu sensitivitas disejajarkan dengan arah input yang sama
3.6 vibration generator : pembangkit getaran
perangkat apa pun untuk menerapkan gerakan terkontrol ke permukaan pemasangan transduser
- Catatan 1 : Generator getaran terkadang disebut sebagai exciters atau shaker.
Daftar Pustaka atau Bibliography
1-15
- [1] ISO 5347-1:1993, Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups — Part 1: Primary vibration calibration by laser interferometry.
- [2] ISO 5347-2:1993, Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups — Part 2: Primary shock calibration by light cutting.
- [3] ISO 5347-3:1993, Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups — Part 3: Secondary vibration calibration.
- [4] ISO 5347-4:1993, Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups — Part 4: Secondary shock calibration.
- [5] ISO 5347-5:1993, Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups — Part 5: Calibration by Earth’s gravitation.
- [6] ISO 5347-6:1993, Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups — Part 6: Primary vibration calibration at low frequencies.
- [7] ISO 5347-7:1993, Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups — Part 7: Primary calibration by centrifuge.
- [8] ISO 5347-8:1993, Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups — Part 8: Primary calibration by dual centrifuge.
- [9] ISO 5347-9:1993, Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups — Part 9: Secondary vibration calibration by comparison of phase angles.
- [10] ISO 5347-10:1993, Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups — Part 10: Primary calibration by high impact shocks.
- [11] ISO 5347-11:1993, Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups — Part 11: Testing of transverse vibration sensitivity.
- [12] ISO 5347-12:1993, Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups — Part 12: Testing of transverse shock sensitivity.
- [13] ISO 5347-13:1993, Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups — Part 13: Testing of base strain sensitivity.
- [14] ISO 5347-14:1993, Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups — Part 14: Resonance frequency testing of undamped accelerometers on a steel block.
- [15] ISO 5347-15:1993, Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups — Part 15: Testing of acoustic sensitivity.
16-29
- [16] ISO 5347-16:1993, Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups — Part 16: Testing of mounting torque sensitivity.
- [17] ISO 5347-17:1993, Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups — Part 17: Testing of fixed temperature sensitivity.
- [18] ISO 5347-18:1993, Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups — Part 18: Testing of transient temperature sensitivity.
- [19] ISO 5347-19:1993, Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups — Part 19: Testing of magnetic field sensitivity.
- [20] ISO 5347-20:1997, Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups — Part 20: Primary vibration calibration by the reciprocity method.
- [21] ISO 5347-22:1997, Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups — Part 22: Accelerometer resonance testing — General methods.
- [22] ISO 5347-23:—2), Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups — Part 23: Primary shock calibration using laser interferometry.
- [23] HOHMANN, P. Schwingungsmessungen mit Laserinterferometern zur Kalibrierung von Aufnehmern, Acustica, 26, pp. 122-136 (1972).
- [24] HOHMANN, P. and MARTIN, R. Kalibrierung eines Schwingungsaufnehmer-Vergleichsnormals, Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Braunschweig (1968), VDI-Berichte Nr. 135 (1969).
- [25] DERERRARI, H.A., DARBY, R.A. and ANDREWS, F.A. Vibrational displacement and mode-shape measurement by a laser interferometer, Journal of the Acoustical Society of America, 52, No. 5, p. 982 (1967).
- [26] ACTLEY, R.A. and LOGUE, S.H. A Laser interferometer and its applications to vibration amplitude measurement, Proceedings, Institute of Environmental Sciences Annual Meeting, pp. 235-240 (1967).
- [27] LICHT, T., BRUEL and KJAER. Technical Review, No. 1 (1971).
- [28] HARRIS, C.M. and CREDE, C.E. Shock and Vibration Handbook, 3rd edn., McGraw-Hill (1987).
- [29] LEVY, S. and BOUCHE, R.R. Calibration of vibration pick-ups by the reciprocity method, J. Research NBS, 57, No. 4, pp. 227-243 (1956).
30-40
- [30] BOUCHE, R.R. and ENSOR, L.C. Use of reciprocity calibrated accelerometer standards for performing routine laboratory comparison calibrations, Shock and Vibration Bulletin (Ap 440-502 Bull. 34, Part 4) (February 1965).
- [31] WILDHACK, W.A. and SMITH, R.O. A basic method of determining the dynamic characteristics of accelerometers by rotation, Proceedings of the Instrument Society of America, 9, Part V (1995), p. 4 (Paper 54-40-3).
- [32] SMITH, R.O., WILLIS, E.A. and HILTEN, J.S. A dual centrifuge for generating low-frequency sinusoidal accelerations, NBS Journal of Research, 66d, No. 4 (1962).
- [33] WITTKOWSKI, U. Stosspendelverfahren zum Kalibrieren und Prüfen von Beschleunigungsmessgeräten, Technisches Messen tm, No. 9, pp. 323-328 (1979).
- [34] BOUCHE, R.R. The absolute calibration of pickups on a drop-ball shock machine of the ballistic type, Endevco Corporation TP 206 (April 1961).
- [35] LAUER, G. Interferometrische Bestimmung der Belastungsabhängigkeit von Beschleunigungsaufnehmer-Vergleichsnormalen, Fortschritte der Akustik — FASE/DAGA ’82, Göttingen.
- [36] v. MARTENS, H.-J. Dynamic calibration of rotational transducers by diffraction grating interferometry. PTB-Mitteilungen 103(1993)1, pp. 19-27.
- [37] CLARK, N.H. An improved method for calibrating reference standard accelerometers. Metrologia, 20 (1983), pp. 103-107.
- [38] v. MARTENS, H.-J.: Interferometric counting methods for measuring displacements in the range 10−9m to 1 m. Metrologia, 24 (1987), pp. 163-170.
- [39] LEWIN, A.C., ROTHE, V., SELBACH, H. Laser doppler interferometer for applications in the automotive industry. Proc. of the 25th ISATA Symposium, Florence 1992.
- [40] v. MARTENS, H.-J., TÄUBNER, A. Interferometric measurement of translational and rotational motion quantities. Recent advances in experimental mechanics. S. Gomez et al. (eds), Balkema, Rotterdam, 1994.
41-42
- [41] v. MARTENS, H.-J., SCHLAAK H.-J., TÄUBNER, A. Interferometrische Kalibrierung von Translations- und Rotationsaufnehmern mit Sinus- und Stossanregung. Fortschritte der Akustik — DAGA 94, Teil B, pp. 681-684.
- [42] v. MARTENS, H.-J. and ROGAZEWSKI, P. Representation and transfer of the units of vibration quantities in the GDR. Bulletin OIML No. 108, Sept. 1987.
Keterangan :
- Some electrodynamic vibration generators have been constructed having two drive coils mechanically connected to the armature and mounting table of the vibration generator. In this instance, it is not necessary to use a separate vibration generator.
- To be published.
Penutup
Demikian artikel dari standarku.com mengenai Standar ISO 16063-1:1998.
Mohon saran dari pembaca untuk kelengkapan isi artikel ini, silahkan saran tersebut dapat disampaikan melalui kolom komentar.
Baca artikel lain :
- International Organization for Standardization
- Memahami apa itu Standar ISO
- Memahami Standard atau Standar
Sumber referensi :