ISO 16063-43 adalah Standar Internasional mengenai metode kalibrasi getaran dan transduser kejut, khususnya tentang Calibration of accelerometers dengan model-based parameter identification.
Standar versi terbaru yang masih berlaku adalah terbitan tahun 2015 dengan judul berikut :
- ISO 16063-43:2015 Methods for the calibration of vibration and shock transducers — Part 43: Calibration of accelerometers by model-based parameter identification
Peninjauan dan konfirmasi dari standar ini terakhir dilakukan pada tahun 2021, oleh karena itu versi ini masih dinyatakan tetap berlaku hingga saat ini.
Standar ISO 16063-43:2015
ISO 16063-43:2015 mengatur istilah dan metode estimasi parameter yang digunakan dalam model matematika yang menjelaskan karakteristik input/output transduser getaran, bersama dengan ketidakpastian parameter masing-masing.
Metode yang dijelaskan memperkirakan parameter berdasarkan data kalibrasi yang dikumpulkan dengan prosedur kalibrasi standar sesuai dengan ISO 16063 11, ISO 16063 13, ISO 16063 21 dan ISO 16063 22.
Spesifikasi diberikan sebagai perluasan dari prosedur dan definisi yang ada di Standar Internasional tersebut.
Estimasi ketidakpastian yang dijelaskan sesuai dengan metode yang ditetapkan oleh ISO/IEC Guide 98 3 dan ISO/IEC Guide 98 3:2008/Supplement 1: 2008.
Karakterisasi baru yang dijelaskan dalam dokumen ini dimaksudkan untuk meningkatkan kualitas aplikasi kalibrasi dan pengukuran dengan input broadband/sementara, seperti guncangan. Ini menyediakan sarana karakterisasi respon transduser getaran terhadap input transien dan, oleh karena itu, memberikan dasar untuk pengukuran sinyal getaran transien yang akurat dengan prediksi input dari sinyal output yang diperoleh.
Data kalibrasi untuk akselerometer yang digunakan dalam bidang aplikasi tersebut di atas juga harus dievaluasi dan didokumentasikan sesuai dengan metode yang dijelaskan di bawah ini, untuk memberikan kemampuan pengukuran dan ketidakpastian di luar batas yang ditarik oleh karakterisasi nilai tunggal yang diberikan oleh ISO 16063 13 dan ISO 16063 22.
Penerbitan Standar ISO 16063-43:2015
Standar ini diterbitkan dan dipublikasikan pada November 2015, berupa dokumen edisi 1 dengan jumlah halaman sebanyak 20 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 Vibrations, shock and vibration measurements, atau : 17.160 Getaran, kejutan dan pengukuran getaran
Standar ini berkontribusi pada Tujuan Pembangunan Berkelanjutan atau Sustainable Development Goal berikut:
- Pendidikan berkualitas
- Industri, inovasi dan infrastruktur
Sebagaimana standar ISO lainnya, ISO 16063-43:2015 ini juga ditinjau setiap 5 tahun dan peninjauan sudah mencapai tahap 90.93 (dikonfirmasi).
Isi Standar ISO 16063-43:2015
Berikut adalah kutipan isi Standar ISO 16063-43:2015 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 16063-43:2015
- Foreword
- Introduction
- 1 Scope
- 2 Normative references
- 3 Terms and definitions
- 4 List of symbols
- 5 Consideration of typical frequency response and transient excitation
- 6 General approach
- 7 Linear mass-spring-damper model
- 7.1 Model
- 7.2 Identification by sinusoidal calibration data
- 7.3 Identification by shock calibration data in the frequency domain
- 8 Practical considerations
- 8.1 The influence of the measurement chain
- 8.2 Synchronicity of the measurement channels
- 8.3 Properties of the source data used for the identification
- 8.4 Empirical test of model and parameter validity
- 8.5 Statistical test of model validity
- 9 Reporting of results
- 9.1 Common considerations on the reporting
- 9.2 Results and conditions to be reported
- 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.
Prosedur yang digunakan untuk mengembangkan dokumen ini dan yang dimaksudkan untuk pemeliharaan lebih lanjut dijelaskan dalam Arahan ISO/IEC, Bagian 1.
Khususnya kriteria persetujuan yang berbeda yang diperlukan untuk jenis dokumen ISO yang berbeda harus diperhatikan.
Dokumen ini disusun sesuai dengan aturan editorial Arahan ISO/IEC, Bagian 2 (lihat www.iso.org/directives).
Perhatian tertuju pada kemungkinan bahwa beberapa elemen dari dokumen ini dapat menjadi subjek dari hak paten.
ISO tidak bertanggung jawab untuk mengidentifikasi salah satu atau semua hak paten tersebut.
Rincian hak paten yang teridentifikasi selama pengembangan dokumen akan ada di Pendahuluan dan/atau di daftar ISO dari deklarasi paten yang diterima (lihat www.iso.org/patents).
Setiap nama dagang yang digunakan dalam dokumen ini adalah informasi yang diberikan untuk kenyamanan pengguna dan bukan merupakan suatu dukungan.
Tersedia pula halaman www.iso.org/iso/foreword.html untuk :
- penjelasan tentang arti istilah dan ekspresi khusus ISO yang terkait dengan penilaian kesesuaian,
- informasi tentang kepatuhan ISO terhadap prinsip-prinsip WTO dalam Technical Barriers to Trade (TBT).
Penyusunan
Komite yang bertanggung jawab atas dokumen ini adalah :
- Technical Committee ISO/TC 108, Mechanical vibration and shock, Subcommittee SC 3, Use and calibration of vibration and shock measuring instruments,
- atau : Technical Committee ISO/TC 108, Mechanical vibration and shock, Subkomite SC 3, Penggunaan dan kalibrasi instrumen pengukur getaran dan kejut.
Versi ISO 16063-43:2015 yang dikoreksi ini menggabungkan koreksi berikut:
- Rumus (26) dan (32) dikoreksi;
- simbol i digunakan untuk unit imajiner; simbol χ digunakan jika perlu; simbol R dan J digunakan untuk menunjukkan bagian nyata dan imajiner;
- Gambar 3 dan 4 disesuaikan dengan rumus dalam teks;
- perbaikan editorial, termasuk “transduser” yang digunakan sebagai pengganti “sensor” atau “pick-up”;
- Referensi [6] dikoreksi.
- penerapan Arahan ISO/IEC, Bagian 2, 2016.
Daftar semua bagian dalam seri ISO 16063 dapat ditemukan di situs web ISO.
Mengenal ISO, IEC, WTO dan TBT Agreement
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 ISO, IEC juga merupakan suatu 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).
TBT Agreement (Technical Barriers to Trade) adalah perjanjian internasional mengenai hambatan teknis perdagangan di bawah kerangka Organisasi WTO (World Trade Organization).
WTO (World Trade Organization) adalah sebuah organisasi resmi internasional yang mengatur standar sistem perdagangan bebas di dunia.
Lebih jelas mengenai ISO, IEC, WTO dan TBT Agreement dapat dibaca pada artikel lain dari standarku.com berikut :
- Mengenal organisasi ISO, standardisasi internasional
- Standar IEC
- TBT Agreement, Standar Teknis Perdagangan
- Standar World Trade Organization
Pengantar Standar
Sebagaimana tercantum dalam “Klausa 0 Introduction”, bahwa :
Seri ISO 16063 menjelaskan dalam beberapa bagiannya (ISO 16063-1, ISO 16063-11, ISO 16063-13, ISO 16063-21 dan ISO 16063-22) perangkat dan prosedur yang akan digunakan untuk kalibrasi transduser getaran.
Pendekatan yang diambil dapat dibagi dalam dua kelas: satu untuk penggunaan sinyal stasioner, yaitu eksitasi sinusoidal atau multi-sinus; dan yang lainnya untuk sinyal sementara, yaitu eksitasi kejut.
Sementara yang pertama memberikan ketidakpastian terendah karena pengulangan intrinsik dan periodik, yang kedua bertujuan pada rentang intensitas tinggi di mana eksitasi periodik biasanya tidak layak karena kendala daya sistem kalibrasi.
Hasil dari kelas pertama diberikan dalam hal sensitivitas transfer yang kompleks dalam domain frekuensi dan, oleh karena itu, tidak dapat diterapkan secara langsung pada aplikasi domain waktu transien.
Hasil dari kelas kedua diberikan sebagai nilai tunggal, rasio puncak, dalam domain waktu yang mengabaikan (secara sadar) respons dinamis transduser yang bergantung pada frekuensi terhadap sinyal input transien dengan komponen spektral di area resonansi respons transduser .
Sebagai konsekuensi dari “karakterisasi rasio puncak” ini, hasil kalibrasi mungkin menunjukkan ketergantungan yang kuat pada bentuk sinyal masukan transien yang diterapkan untuk kalibrasi dan, karenanya, dari perangkat kalibrasi.
Ini memiliki dua konsekuensi serius:
• a) Kalibrasi dengan eksitasi kejut sesuai dengan ISO 16063-13 atau ISO 16063-22 hanya digunakan terbatas sejauh menyangkut penyebaran unit.
Yaitu, sensitivitas kejut Ssh yang ditentukan oleh kalibrasi pada perangkat di laboratorium utama mungkin tidak berlaku untuk perangkat pelanggan di laboratorium kalibrasi sekunder, hanya karena bentuk sinyal yang berbeda dan konstitusi spektral dari sinyal eksitasi kejut perangkat sekunder.
• b) Perbandingan hasil kalibrasi dari berbagai fasilitas kalibrasi sehubungan dengan konsistensi estimasi ketidakpastian pengukuran, mis. untuk tujuan validasi dalam proses akreditasi, tidak layak jika fasilitas menerapkan sinyal input dengan komposisi spektral yang berbeda.
Pendekatan yang diambil dalam dokumen ini adalah deskripsi model matematis akselerometer sebagai sistem dinamis dengan input mekanis dan output listrik, di mana output listrik diasumsikan proporsional dengan kuantitas mekanis intrinsik (misalnya deformasi).
Estimasi parameter model tersebut dan ketidakpastian terkait kemudian ditentukan berdasarkan data kalibrasi yang dicapai dengan metode yang ditetapkan (ISO 16063-11, ISO 16063-13, ISO 16063-21 dan ISO 16063-22).
Model lengkap dengan parameter terukur dan ketidakpastiannya masing-masing selanjutnya dapat digunakan untuk menghitung respons domain waktu dari transduser terhadap sinyal transien arbitrer (termasuk ketidakpastian yang bergantung pada waktu) atau sebagai titik awal proses untuk memperkirakan input transien yang tidak diketahui dari transduser dari sinyal keluaran terukur yang bergantung pada waktu (ISO 16063-11 atau ISO 16063-13).
Sebagai efek samping, metode ini juga biasanya memberikan estimasi sensitivitas transfer domain frekuensi lanjutan dari model.
Singkatnya, dokumen ini mengatur metode dan prosedur yang memungkinkan pengguna
- mengkalibrasi transduser getaran untuk pengukuran input transien yang akurat,
- melakukan pengukuran perbandingan untuk validasi menggunakan eksitasi transien,
- memprediksi sinyal input transien dan ketidakpastian pengukuran yang bergantung pada waktu, dan
- mengkompensasi efek respons transduser getaran yang bergantung pada frekuensi (dalam waktu nyata) dan dengan demikian memperluas lebar pita transduser yang dapat diterapkan.
ISO 16063-43:2015 Klausa 1-3
1 Scope : Lingkup
Dokumen ini mengatur istilah dan metode estimasi parameter yang digunakan dalam model matematika yang menjelaskan karakteristik input/output dari transduser getaran, bersama dengan ketidakpastian parameter masing-masing.
Metode yang dijelaskan memperkirakan parameter berdasarkan data kalibrasi yang dikumpulkan dengan prosedur kalibrasi standar sesuai dengan ISO 16063-11, ISO 16063-13, ISO 16063-21 dan ISO 16063-22.
Spesifikasi diberikan sebagai perluasan dari prosedur dan definisi yang ada dalam Standar Internasional tersebut.
Estimasi ketidakpastian yang dijelaskan sesuai dengan metode yang ditetapkan oleh ISO/IEC Guide 98-3 dan ISO/IEC Guide 98-3/Supplement 1.
Karakterisasi baru yang dijelaskan dalam dokumen ini dimaksudkan untuk meningkatkan kualitas aplikasi kalibrasi dan pengukuran dengan input broadband/sementara, seperti guncangan.
Ini menyediakan sarana karakterisasi respons transduser getaran terhadap input transien dan, oleh karena itu, memberikan dasar untuk pengukuran sinyal vibrasi transien yang akurat dengan prediksi input dari sinyal output yang diperoleh.
Data kalibrasi untuk akselerometer yang digunakan dalam bidang aplikasi tersebut di atas juga harus dievaluasi dan didokumentasikan sesuai dengan metode yang dijelaskan di bawah ini, untuk memberikan kemampuan pengukuran dan ketidakpastian di luar batas yang ditarik oleh karakterisasi nilai tunggal yang diberikan oleh ISO 16063-13 dan ISO 16063-22.
2 Normative references : Referensi normatif
- ISO 16063-11, Methods for the calibration of vibration and shock transducers — Part 11: Primary vibration calibration by laser interferometry
- ISO 16063-13, Methods for the calibration of vibration and shock transducers — Part 13: Primary shock calibration using laser interferometry
- ISO 16063-21, Methods for the calibration of vibration and shock transducers — Part 21: Vibration calibration by comparison to a reference transducer
- ISO 16063-22, Methods for the calibration of vibration and shock transducers — Part 22: Shock calibration by comparison to a reference transducer
- ISO/IEC Guide 98-3, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995)
- ISO/IEC Guide 98-3/Supplement 1, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995) — Supplement 1: Propagation of distributions using a Monte Carlo method.
3 Terms and definitions : Istilah dan definisi
Untuk keperluan dokumen ini, istilah dan definisi yang diberikan dalam ISO 2041 berlaku.
ISO dan IEC memelihara database terminologis untuk digunakan dalam standardisasi di alamat berikut:
- IEC Electropedia: tersedia di http://www.electropedia.org/
- Platform penjelajahan online ISO: tersedia di http://www.iso.org/obp
Daftar Pustaka atau Bibliography
- [1] Link A., Täubner A., Wabinski W., Bruns T., Elster C., Modelling accelerometers for transient signals using calibration measurements upon sinusoidal excitation. Measurement. 2007, 40 pp. 928–935
- [2] Link A., Martens H.-J.v., Accelerometer identification using shock excitation. Measurement. 2004, 35 pp. 191–199
- [3] Link A., Täubner A., Wabinski W., Bruns T., Elster C., Calibration of accelerometers: determination of amplitude and phase response upon shock excitation. Meas. Sci. Technol. 2006, 17 pp. 1888–1894
- [4] Elster C., Link A., Bruns T., Analysis of dynamic measurements and determination of time-dependent measurement uncertainty using a second-order model. Meas. Sci. Technol. 2007, 18 pp. 3682–3687
- [5] Elster C., Link A., Uncertainty evaluation for dynamic measurements modelled by a linear time-invariant system. Metrologia. 2008, 45 pp. 464–473
- [6] Bruns T., et al. Calibration of Accelerometers using Parameter Identification – Targeting a versatile new standard. XIX IMEKO World Congress, 2009, Lisbon, Portugal. Available from: www.imeko.org Services Proceedings
- [7] Lira I., Evaluating Measurement Uncertainty – Fundamentals and Practical Guidance. sec. 5.7. IOP Publishing Ltd, 2002
- [8] Betta G., Liguori C., Pietrosanto A., Propagation of uncertainty in a discrete Fourier transform algorithm. Measurement. 2000, 27 pp. 231–239
- [9] NIST Uncertainty Machine software and user manual. Available from: www.nist.gov/itl/sed/gsg/uncertainty.cfm
- [10] Nozato H., et al. Digital filter design with zero shift on charge amplifiers for low shock calibration. Meas. Sci. Technol., 2014, pp. 25
- [11] ISO 2041, Mechanical vibration, shock and condition monitoring — Vocabulary
- [12] ISO 16063-1, Methods for the calibration of vibration and shock transducers — Part 1: Basic concepts
Penutup
Demikian artikel dari standarku.com mengenai Standar ISO 16063-43:2015.
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 :