ISO 5347-7:1993

Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups — Part 7: Primary calibration by centrifuge

Lays down detailed specifications for the instrumentation and procedure to be used for primary calibration of accelerometers using centrifuge calibration. Applies to rectilinear accelerometers with zero-frequency response, mainly of the strain gauge or piezoresistive type, and to primary standard and working pick-ups. Is applicable for a calibration range from 10 m/s^2 to 1000 m/s^2 (higher accelerations possible) at 0 Hz. The limits of uncertainty applicable are ± 1 % of reading.

Méthodes pour l'étalonnage de capteurs de vibrations et de chocs — Partie 7: Étalonnage primaire par centrifugeur

L'ISO 5347 comprend une série de documents traitant des méthodes pour l'étalonnage de capteurs de vibrations et de chocs. La présente partie de l'ISO 5347 fournit des spécifications détaillées sur l'appareillage et le mode opératoire à utiliser pour l'étalonnage primaire d'accéléromètres utilisant l'étalonnage par centrifugeur. Elle s'applique aux accéléromètres de translation rectiligne avec réponse de la fréquence zéro, principalement du type à extensomètre ou du type piézo-résistif, et aux accéléromètres normalisés primaires et aux accéléromètres en fonctionnement. La présente partie de l'ISO 5347 est applicable pour une gamme d'étalonnage de 10 m/s2 à 1 000 m/s2 (des accélérations plus élevées sont possibles) à 0 Hz. Les limites d'incertitude applicables sont + 1 % de la lecture.

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 15-Dec-1993
• Withdrawal Date: 15-Dec-1993
• ICS: 17.160 - Vibrations, shock and vibration measurements
• Technical Committee: ISO/TC 108 - Mechanical vibration, shock and condition monitoring
• Drafting Committee: ISO/TC 108 - Mechanical vibration, shock and condition monitoring
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Completion Date: 30-May-2016

Relations

• Revised: ISO 16063-17:2016 - Methods for the calibration of vibration and shock transducers — Part 17: Primary calibration by centrifuge
• Effective Date: 28-Dec-2013

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL
IS0
STANDARD
5347-7
First edition
1993-I 2-l 5
Methods for the calibration of vibration
and shock pick-ups -
Part 7:
Primary cal ibration by ce ntrifuge
M&hodes pour IWalonnage de capteurs de vibrations et de chocs -
Par-tie 7: Etalonnage primaire par centrifugeur
Reference number
IS0 5347~?‘:I 993(E)

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IS0 5347-7:1993(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies $lSO member bodies]. The work
of preparing lnternational Standards is normally carried out through lS0
technical committees. Each member body interested in a subject -for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. lnternational organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(I EC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard IS0 5347-7 was prepared by Technical Committee
ISOnG 108, Mechanical vibration and shock, Sub-Committee SC 3, Use
and calibration of vibration and shock measuring instruments.
IS0 5347 consists of the following parts, under the general title Methods
for the calibration of vibration and shock pick-ups:
- Part 8: Basic concepts
- Part 7: Primary vibration calibration by /aser interferometty
- Part 2: Primary shock calibration by light cutting
- Part 3: Secondary vibration calibration
- Part 4: Secondary shock calibration
- Part 5: Calibration by Earth’s gravitation
- Part 6: Primary vibration calibration at low frequencies
- Part 7: Primary calibration by centrifuge
- Part 8: Primary calibration by dual ten trifuge
0 IS0 1993
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or
by any means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without per-
mission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l Cl-M 2% 1 GenGve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland

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IS0 5347=7:1993(E)
- Part 9: Secondary vibration calibration by comparison of phase an-
g/es
- Part 10: Primary calibration by high-impact shocks
- Part 11: Testing of transverse vibration sensitivity
Testing of transverse shock sensitivity
- Part
- Part 13: Testing of base strain sensitivity
- Part ?$a Resonance frequency testing of undamped accelerometers
on a steel block
- Part 15: Testing of acoustic sensitivity
- Part 16: Testing of mounting torque sensitivity
- Part 17: Testing of fixed temperature sensitivity
- Part 18: Testing of transient temperature sensitivity
- Pat? 19: Testing of magnetic field sensitivity
- Part 20: Primary vibration calibration by the reciprocity method
Annex A forms an integral part of this part of IS0 5347.
..o
III

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This page intentionally left blank

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IS0 5347=7:1993(E)
INTERNATIONAL STANDARD
Methods for the calibration of vibration and shock
pick-ups -
Part 7:
Primary calibration by centrifuge
The radius of rotation to the centre of the pick-up
1 Scope
mass element shall be measured with an uncertainty
less than + 0,l %. If the accelerometer is substituted
IS0 5347 comprises a series of documents dealing
by impedances not sensitive to acceleration, the hum
with methods for the calibration of vibration and shock
and noise when the centrifuge is rotating at the cali-
pick-ups.
bration speeds shall be at least 60 dB below reading.
This part of IS0 5347 lays down detailed specifi-
cations for the instrumentation and procedure to be
2.3 Instrumentation for measuring rotational
used for primary calibration of accelerometers using
frequency, with an uncertainty of maximum
centrifuge calibration.
+ 0,05 % of reading.
This part of IS0 5347 applies to rectilinear acceler-
2.4 Voltage instrumentation for measuring ac-
ometers with zero-frequency response, mainly of the
celerometer d.c. output, with an uncertainty of
strain gauge or piezoresistive type, and to primary
maximum rfr 0,Ol % of reading.
standard and working pick-ups.
lt is applicable for a calibration range from 10 m/s’ to
1 000 m/s* (higher accelerations possible) at 0 Hz.
3 Preferred values
The limits of uncertainty applicable are -+ 1 % of
-
reading, Six acceleration values, in metres per second
squared, equally covering the accelerometer range,
shall be chosen from the following series:
2 Apparatus
10; 20; 50; 100; 200; 500 or their multiples of ten.
The reference acceleration shall be 100 m/s* (second
2.1 Equipment capable of maintaining room
choice: 50 m/s2).
temperature at 23 “C + 3 “C.
2.2 Balanced table or arm, rotating about a vertical
4 Method 1 (with measurement of the
axis with uniform angular speed. For the calibration
radius of rotation)
range from ‘10 m/s* to 100 m/s* the table/arm shall
be level within + 0,5” of horizontal. For ranges higher
- -
4.1 Test procedure
than 100 m/s’, levelling is allowed to within + - 2”.
The rotational frequency shall be uniform withi Rotate the table or arm at different frequencies de-
+ 0,05 % of the nominal value. termined by calculation from the standard levels using
-
the following formula:
The pick-up axis of sensitivity shall be aligned withi
a = 47c’n’r
+ 0,5”.
-

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IS0 5347=7:1993(E)
5 Method 2 (without measurement of the
radius of rotation)
n is the rotational frequency, in hertz;
r is the radius of rotation to the centre of the
5.1 Test procedure
accelerometer mass element, in metres.
If the rotational radius cannot be measured with the
Measure the pick-up output for every level.
specified accuracy, the pick-up can be rotated in two
different positions, the radial distance between these
Determine the reference calibration factor at the ref-
to be measured with uncertainty maximum of
erence acceleration. Then determine the sensitivity
+ 0,5 %.
-
for the other calibration amplitudes. The results shall
be given as a percentage deviation from the reference
Measure the two rotational frequencies giving the
calibration factor.
same pick-up output at the two positions.
5.2 Expression of results
4.2 Expression of results
The calibration factor, S, in volts per (metre per sec-
ond squared), is given by the following formula:
The calibration factor, S, in volts per (metre per sec-
ond squared) [V/(m/s*)], is given by the following for-
V
=
S
mula:
Ar
4n*ng
1 - o*
s=v
47c2n2r
where
where
v is the accelerometer output, in volts;
V is the accelerometer output, in volts;
is the rotational frequency at the first ac-
121
celerometer position, in hertz;
n is the rotational frequency, in hertz;
is the rotational frequency at the second
is the radius of rotation to the centre of the
accelerometer position, in hertz;
accele
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 5347-7
Première édition
1993-I 2-l 5
Méthodes pour l’étalonnage de capteurs
de vibrations et de chocs -
Partie 7:
Étalonnage primaire par centrifugeur
Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups -
Part 7: Primat-y calibra tion by centrifuge
Numéro de référence
ISO 5347-7:1993(F)

---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 5347=7:1993(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’elaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comites 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 gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore etroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation electrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comites membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mites membres votants.
La Norme internationale ISO 5347-7 a éte élaboree par le comité techni-
que lSO/TT 108, Vibrations et chocs mécaniques, sous-comite SC 3, Uti-
lisa tion et étalonnage des instruments de mesure des vibrations et des
chocs.
L’ISO 5347 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre gé-
néral Methodes pour l’étalonnage de capteurs de vibrations et de chocs:
- Partie 0: Concepts de base
- Partie 7s Étalonnage primaire de vibrations avec in terferomètre de
laser
- Partie 2: Étalonnage primaire de chocs par coupe de lumiere
- Partie 3: Étalonnage secondaire de vibrations
- Partie 4: Étalonnage secondaire de chocs
- Partie 5: Étalonnage par gravitation tellurique
- Partie 6: Étalonnage primaire de vibrations aux basses fréquences
- Partie 7: Étalonnage primaire par centrifugeur
- Partie 8: Étalonnage primaire par centrifugeur double
0 ISO 1993
Droits de reproduction r&ervAs. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite
ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, blectronique ou mécanique,
y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii

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ISO 5347=7:1993(F)
- Partie 9: Étalonnage secondaire de vibrations par comparaison des
angles de phase
- Partie 10: Étalonnage primaire de chocs a impact eleve
- Partie 11: Essai de sensibilité aux vibrations transversales
- Partie 12: Essai de sensibilité aux chocs transversaux
- Partie 13: Essai de sensibilité de contrainte de base
- Partie 14: Essai de fréquence de resonance sur masse d’acier
d’accélerometres non amortis
- Partie 15: Essai de sensibilité acoustique
- Partie 16: Essai de sensibilite de couple de serrage
- Partie 5170 Essai de sensibilité de température fixe
- Partie 18: Essai de sensibilite de température transitoire
- Partie 79: Essai de sensibilite de champ magnétique
- Partie 20: Étalonnage primaire de vibrations par méthode réciproque
L’annexe A fait partie intégrante de la présente partie de I’ISO 5347.

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Page blanche

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ISO 5347=7:1993(F)
NORME INTERNATIONALE
MIéthodes pour l’étalonnage de capteurs de vibrations
et de chocs -
Partie 7:
Étalonnage primaire par centrifugeur
gammes plus elevees que 100 m/s*, le nivellement
1 Domaine d’application
est permis à + 2”.
L’ISO 5347 comprend une serie de documents trai-
La fréquence de rotation doit être uniforme à
tant des methodes pour l’étalonnage de capteurs de
+ 0,05 % de la valeur nominale.
-
vibrations et de chocs.
L’axe du capteur de sensibilité doit être aligne a
La présente partie de I’ISO 5347 fournit des spéci-
+ 0,5”.
-
fications detaillees sur l’appareillage et le mode opé-
ratoire a utiliser pour l’étalonnage primaire
Le rayon de rotation jusqu’au centre de l’élément de
d’accelérometres utilisant
l’étalonnage
Par masse du capteur doit être mesure avec une incerti-
centrifugeur. Elle s’applique aux accéléromètres de
tude inférieure a + 0,l %. Si l’accéléromètre est
translation rectiligne avec réponse de la fréquence
remplace par des impédances non sensibles à I’acce-
zéro, principalement du type à extensometre ou du
lération, le bruit et le bourdonnement lors de la rota-
type piezo-résistif, et aux acceleromètres normalises
tion du centrifugeur aux vitesses d’étalonnage doivent
primaires et aux accélerometres en fonctionnement.
être au moins 60 dB au-dessous de la lecture.
La présente partie de NS0 5347 est applicable pour
2.3 Instrument de mesure de la fréquence de ro-
une gamme d’étalonnage de 10 m/s* à 1 000 m/s*
tation, avec une incertitude de maximum rf: 0,05 %
(des accelérations plus élevées sont possibles) à
de la lecture.
0 Hz.
Les limites d’incertitude applicables sont & 1 % de la
2.4 Instrument de mesure de la tension continue
lecture.
de sortie de I’accéléromètre, avec une incertitude
de maximum + 0,Ol % de la lecture.
2 Appareillage
3 Valeurs préférentielles
Six valeurs d’accélération, en mètres par seconde
2.1 Équipement de contrôle de la température
carrée, couvrant de façon égale la gamme d’accélé-
ambiante à 23 “C + 3 OC.
rométre, doivent être choisies dans la série suivante:
2.2 Table ou bras contre-balancé, tournant autour
10; 20; 50; 100; 200; 500 ou leurs multiples de dix.
d’un axe vertical à une vitesse angulaire uniforme.
Pour la gamme d’étalonnage de 10 m/s* a 100 m/s*, L’accélération de référence doit être de 100 m/s*
la table/le bras doit être nivelle(e) à & 0,5”. Pour des
(deuxiéme choix: 50 m/s*).

---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 5347=7:1993(F)
correspondant, calcules conformément à l’annexe A,
4 Méthode 1 (avec mesurage du rayon de
doivent aussi être reportes.
rotation)
Un niveau de confiance de 99 % doit être utilise.
4.1 Mode opératoire d’essai
5 Méthode 2 (sans mesurage du rayon de
Faire tourner la table ou le bras à des fréquences dif-
ferentes determinees par calcul à partir des niveaux
rotation)
normalises à l’aide de la formule suivante:
a = 47r2n2r 5.1 Mode opératoire
où
Si le rayon de rotation ne peut pas être mesure avec
l’exactitude spécifiée, le capteur peut être tourné
n est la fréquence de rotation, en hertz;
dans deux positions differentes entre lesquelles la
distance doit être mesurée avec une incertitude de
r est le rayon de rotation jusqu’au centre de
+ 0,5 % maximum.
l’elément de masse de I’accéléromètre, en
mètres.
Mesurer les deux fréquences de rotation donnant le
même signal de sortie du capteur aux deux positions.
Mesurer la tension de sortie du capteur pour chaque
niveau.
5.2 Expression des résultats
Determiner la constante d’étalonnage de référence a
I’accéleration de reference. Déterminer ensuite la
La constante d’étalonnage, S, en volts par (métre par
sensibilité pour les autres amplitudes d’étalonnage.
seconde carrée), est donnée par la formule suivante:
Les resultats doivent être exprimes en pourcentage
de l’ecart de la constante d’étalonnage de référence. V
=
s
Ar
47t*rg
4.2 Expression des résultats
1 - (~lW2
La constante d’étalonnage, S, en volts par (métre par où
seconde carrée) [V/(m/s*)], est donnee par la formule
V est le signal
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 5347-7
Première édition
1993-I 2-l 5
Méthodes pour l’étalonnage de capteurs
de vibrations et de chocs -
Partie 7:
Étalonnage primaire par centrifugeur
Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups -
Part 7: Primat-y calibra tion by centrifuge
Numéro de référence
ISO 5347-7:1993(F)

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ISO 5347=7:1993(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’elaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comites 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 gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore etroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation electrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comites membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mites membres votants.
La Norme internationale ISO 5347-7 a éte élaboree par le comité techni-
que lSO/TT 108, Vibrations et chocs mécaniques, sous-comite SC 3, Uti-
lisa tion et étalonnage des instruments de mesure des vibrations et des
chocs.
L’ISO 5347 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre gé-
néral Methodes pour l’étalonnage de capteurs de vibrations et de chocs:
- Partie 0: Concepts de base
- Partie 7s Étalonnage primaire de vibrations avec in terferomètre de
laser
- Partie 2: Étalonnage primaire de chocs par coupe de lumiere
- Partie 3: Étalonnage secondaire de vibrations
- Partie 4: Étalonnage secondaire de chocs
- Partie 5: Étalonnage par gravitation tellurique
- Partie 6: Étalonnage primaire de vibrations aux basses fréquences
- Partie 7: Étalonnage primaire par centrifugeur
- Partie 8: Étalonnage primaire par centrifugeur double
0 ISO 1993
Droits de reproduction r&ervAs. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite
ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, blectronique ou mécanique,
y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii

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ISO 5347=7:1993(F)
- Partie 9: Étalonnage secondaire de vibrations par comparaison des
angles de phase
- Partie 10: Étalonnage primaire de chocs a impact eleve
- Partie 11: Essai de sensibilité aux vibrations transversales
- Partie 12: Essai de sensibilité aux chocs transversaux
- Partie 13: Essai de sensibilité de contrainte de base
- Partie 14: Essai de fréquence de resonance sur masse d’acier
d’accélerometres non amortis
- Partie 15: Essai de sensibilité acoustique
- Partie 16: Essai de sensibilite de couple de serrage
- Partie 5170 Essai de sensibilité de température fixe
- Partie 18: Essai de sensibilite de température transitoire
- Partie 79: Essai de sensibilite de champ magnétique
- Partie 20: Étalonnage primaire de vibrations par méthode réciproque
L’annexe A fait partie intégrante de la présente partie de I’ISO 5347.

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ISO 5347=7:1993(F)
NORME INTERNATIONALE
MIéthodes pour l’étalonnage de capteurs de vibrations
et de chocs -
Partie 7:
Étalonnage primaire par centrifugeur
gammes plus elevees que 100 m/s*, le nivellement
1 Domaine d’application
est permis à + 2”.
L’ISO 5347 comprend une serie de documents trai-
La fréquence de rotation doit être uniforme à
tant des methodes pour l’étalonnage de capteurs de
+ 0,05 % de la valeur nominale.
-
vibrations et de chocs.
L’axe du capteur de sensibilité doit être aligne a
La présente partie de I’ISO 5347 fournit des spéci-
+ 0,5”.
-
fications detaillees sur l’appareillage et le mode opé-
ratoire a utiliser pour l’étalonnage primaire
Le rayon de rotation jusqu’au centre de l’élément de
d’accelérometres utilisant
l’étalonnage
Par masse du capteur doit être mesure avec une incerti-
centrifugeur. Elle s’applique aux accéléromètres de
tude inférieure a + 0,l %. Si l’accéléromètre est
translation rectiligne avec réponse de la fréquence
remplace par des impédances non sensibles à I’acce-
zéro, principalement du type à extensometre ou du
lération, le bruit et le bourdonnement lors de la rota-
type piezo-résistif, et aux acceleromètres normalises
tion du centrifugeur aux vitesses d’étalonnage doivent
primaires et aux accélerometres en fonctionnement.
être au moins 60 dB au-dessous de la lecture.
La présente partie de NS0 5347 est applicable pour
2.3 Instrument de mesure de la fréquence de ro-
une gamme d’étalonnage de 10 m/s* à 1 000 m/s*
tation, avec une incertitude de maximum rf: 0,05 %
(des accelérations plus élevées sont possibles) à
de la lecture.
0 Hz.
Les limites d’incertitude applicables sont & 1 % de la
2.4 Instrument de mesure de la tension continue
lecture.
de sortie de I’accéléromètre, avec une incertitude
de maximum + 0,Ol % de la lecture.
2 Appareillage
3 Valeurs préférentielles
Six valeurs d’accélération, en mètres par seconde
2.1 Équipement de contrôle de la température
carrée, couvrant de façon égale la gamme d’accélé-
ambiante à 23 “C + 3 OC.
rométre, doivent être choisies dans la série suivante:
2.2 Table ou bras contre-balancé, tournant autour
10; 20; 50; 100; 200; 500 ou leurs multiples de dix.
d’un axe vertical à une vitesse angulaire uniforme.
Pour la gamme d’étalonnage de 10 m/s* a 100 m/s*, L’accélération de référence doit être de 100 m/s*
la table/le bras doit être nivelle(e) à & 0,5”. Pour des
(deuxiéme choix: 50 m/s*).

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ISO 5347=7:1993(F)
correspondant, calcules conformément à l’annexe A,
4 Méthode 1 (avec mesurage du rayon de
doivent aussi être reportes.
rotation)
Un niveau de confiance de 99 % doit être utilise.
4.1 Mode opératoire d’essai
5 Méthode 2 (sans mesurage du rayon de
Faire tourner la table ou le bras à des fréquences dif-
ferentes determinees par calcul à partir des niveaux
rotation)
normalises à l’aide de la formule suivante:
a = 47r2n2r 5.1 Mode opératoire
où
Si le rayon de rotation ne peut pas être mesure avec
l’exactitude spécifiée, le capteur peut être tourné
n est la fréquence de rotation, en hertz;
dans deux positions differentes entre lesquelles la
distance doit être mesurée avec une incertitude de
r est le rayon de rotation jusqu’au centre de
+ 0,5 % maximum.
l’elément de masse de I’accéléromètre, en
mètres.
Mesurer les deux fréquences de rotation donnant le
même signal de sortie du capteur aux deux positions.
Mesurer la tension de sortie du capteur pour chaque
niveau.
5.2 Expression des résultats
Determiner la constante d’étalonnage de référence a
I’accéleration de reference. Déterminer ensuite la
La constante d’étalonnage, S, en volts par (métre par
sensibilité pour les autres amplitudes d’étalonnage.
seconde carrée), est donnée par la formule suivante:
Les resultats doivent être exprimes en pourcentage
de l’ecart de la constante d’étalonnage de référence. V
=
s
Ar
47t*rg
4.2 Expression des résultats
1 - (~lW2
La constante d’étalonnage, S, en volts par (métre par où
seconde carrée) [V/(m/s*)], est donnee par la formule
V est le signal
...