SY 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T 5582-93 石油勘探开发仪器基本环境试验 试验N：宽带随机振动试验方法 1993~03-27发布 1993-09-01实施 中华人民共和国能源部 发布 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T5582-93 石油勘探开发仪器基本环境试验 试验N：宽带随机振动试验方法 本标准等效采用IEC68-2-34,68-2-35，68-2-36,68-2-37宽频带随机振动标准，也是国家标 1主题内容与适用范围 本标准规定了宽带随机振动试验的条件、试验的严酷等级、试验方法和试验有关的要求。 本标准适用于石油勘探开发仪器，在设计、制造、定型、验收过程中，进行宽带随机振动试验。 2引用标准 GB2423.11宽带随机振动试验方法—-般要求 GB2423.12宽带随机振动试验方法---高再现性 GB2423.13宽带随机报动试验方法—中再现性 GB2423.14宽带随机振动试验方法-低再现性 SY/T5203石油勘探开发仪器基本环境试验总则 3术语 3.1加速度谱密度（编写为ASD）：是振动加速度变量的谱（能量）密度，单位为：g/Hz（每单 位频率二次方加速度）。 3.2加速度谱密度的频谱：加速度谱密度值在频率范围内变化的形式。它是振动振幅按频率变化排 列的图形，称为频谱。 在规定的频率范围内，ASD为等值（总体均示值）时的频谱称为平直频谱。 本标准试验采用平直频谱进行。 3.3再现性：本标准所指的再现性，不是指试验和实际环境之间的重现性，而是指相同的试验样品 在不同的条件下，即不同的操作者，不同的试验设备，不同的时间和地点，按相同的试验要求进行试 验，所能得到结果的相似程度（一致性）。 随机振动试验的再现性，也是随机振动试验时，能够被控制的精度，为满足不同的试验需要，再 现性分：高、中、低三级，各级分别具有不同的容差规定。 4试验条件 宽带随机振动试验，应按照产品所能遐到的实际运输、使用状况，以及不同的验收要求（如：产品 设计、生产定型、生产检验、可靠性试验等），分别选择不同的试验条件，以达到相应的试验目的。 4.1试验严酷等级 4.1.1试验严酷等级由以下参数决定： a，频率范围fr～f2（单位为Hz） 中华人民共和国能源部1993-03-27批准 1993-09-01实施 1 SY/T5582-93 b.加速度谱密度ASD（单位为g/Hz） c.条件试验的持续时间t（单位为min）。 4.1.2试验的频率范围和加速度谱密度等级，共同确定了对试验有效的总均方根加速度值，其值是 与加速度谱密度等级相对应的。 >] 当试验条件要求超出本标准规定时，与加速度谱密度等级相应的总均方根加速度值按国家标准 GB2423.11的规定。 4.2环境条件试验分组及要求 石油勘探开发仪器的环境条件试验分组，按照标准SY/T5203的规定，分为六组，分组试验的要 求见表1s 表 1 分 A B c D E F 组 频率范围，Hz 5~200 加速度谱密度，g"/Hz 0.005 0,02 0.05 0.05. 0.05 0.05 总均方根加速度（g） 0.99 2.0. 3.1 3.1 3.1 3.1 试验持续时间，min a.生产检验试验 9 9 30 30 30 30 b.设计定型试验 30 30 90 90 90 90 仪器工作状态 不工作 工作或不工作 4.3试验再现性选择及等级规定 4.3.1高再现性试验可给出相当高的再现性，同时也要求有很高的控制精度，必须要高级贵重的测 试控制设备，否则需要有较长时间的附加测量和复杂的验证。因此，除非特殊需要才选择高再现性试 验（例如在重要的新产品设计中作可靠性试验时） 4.3.2石油仪器仪表产品的试验，通常选择中、低再现性试验即可满足要求，而且是比较经济的。 4.3.3实现再现性等级的高低，主要在于加速度谱密度实际试验值（通常用N表示）容差的大小， 也就是随机振动试验过程对加速度谱密度值N值的控制精度，在规定的频率范围（fi～f2）内，加速 度谱密度的容差要求如下： a，高再现性试验，N值的容差不超过土3dB b.中再现性试验，N值的容差不超过土6dBs c．低再现性试验，N值的容差不作规定。 加速度谱密度的频谱关系见下图： ASD M1. + 6dB H. + 3dB 6dB/oct OdB H2 3dB M2 6dB Ji 对数刻度. J2 2f2Hz) N一规定的加速度谱密度ASD的实际试验值（真值）；Hi，H：一高再现性ASD容差的上下限； ..,".,.. M1，M一中再现性ASD容差的上下限；f，f一规定频率范圈的上下限 2 SY/T5582-93 4.3.4再现性要求： a，高再现性，要求在f22f2频带内，ASD的频谱要窄，至少应有±6dB/oct的斜率。在f2~ 10f2频带内，其总均方根加速度值不得超过规定频率范围内要求的总均方根加速度值的25% (-12dB) b.中再现性，在f2~2f2频带内，ASD的频谱宽窄不作规定，在f2~10f2频带内，其总均方根加 速度不得超过规定频率范围内要求的总均方根加速度值的70%（一3dB） C．低再现性，ASD和总均方根加速度值，在频率超过f2后的变化，均不作规定。 5试验步骤 试验样品（以下简称试样）的安装和控制 5.1.2试验不得附加减振措施，除非试样本身具有减振器。 适当降低振动试验的严酷等级，以便验证试样本身能够经受随机振动的最低强度。 5.1.4选择合适的固定点和控制点。 5.1.4.1固定点：指试样与夹具或振动台之间的接触部分，装夹必须保证试样通过固定点受到的振 动传输是与振动台充分一致的，固定点的数目不能少于4个。 5.1.4.2控制点：指试验中，对振动信号进行检测并反馈的位暨，通常就选在固定点近旁，或就是 固定点之一，控制点必须是刚性连接。 在选好合理的固定点和控制点后，将试样紧固在振动台上。大型复杂的试样还可能要选择一些参 考点，参考点的选择可参照GB2423.1114的规定。 5.2试样的频率特性测盘和响应检查 .5.2.1进行随机振动试验的样品，应先采用正弦振动对试样进行频率特性测量和响应检查，以便了 解样品在规定的频率范围内可能产生的导致机械故障和性能失常的共振，并了解共振的危险频率点， 以便采取有效的对策。 5.2.2试样的频率特性测量和响应检查，是用正弦波在规定的频率范围内，进行正反向扫频，通过 扫频观察试样的频率特性及共振响应。扫频所用的正弦幅值不大于9.8m/s²（1g），扫频过程中，如 出现共振而可能产生机电故障时，可中断扫频。 5.3初始检测 指按产品标准作随机振动试验前的检测（通常也可以在产品被安装到振动台上前进行检测）。 5.3.1检查外观及机械结构。 .5.3.2电性能（或功能）测试。 9.4试验起始激励 在进行规定严酷等级的随机振动试验前，应进行振动幅度较低的随机起始激励，起始激励所加的 振幅要保持最小，振动时间要尽量短，允许的起始激励时间应符合以下各项规定。 5.4.1当起始激励的严酷等级小于规定等级的25%时，起始激励时间没有限制。 5.4.2当起始激励的严酷等级为规定等级的25%～50%时，起始激励时间应不大于规定试验时间的 1.5倍。 5.4.3当起始激励的严醋等级为规定等级的50%～100%时，起始激励时间应不大于规定试验时间的 10%。 5.5试验 5.5.1在起始激励成功并达到规定严酷等级后，试验即已进入规定等级的随机振动状态，直至按规 定试验时间时终止。 SY/T558293 5.5.2通常，试验应分别在三个相互垂直的方向上进行，试验时间可按规定的总时间在三个方向上 平均分配。测并仪的下并仪器，只需在个方向进行试验（下并仪的横向）。本标准推荐一种模拟测 并工作过程的试验程序（见附录A），供测井仪的下井仪器进行试验时参考。 5.5.3试验过程中，试样工作或不工作，按表1规定或由产品标准规定。 5.5.4试验过程中，应按选择的再现性等级，在规定频率范围内，检测并控制试验的加速度谱密度 和总均方根加速度值，应符合表1的规定，其容差要求见表2。 表 2 dB 容 差 范 再现性 加速度谱密度的真值 总均方根加速度的真值 高 ±3.0 ±1.0 中 ±6.0 ±1.5 低 ±2.0 注：低再现性试验时要求测量用的分析仪器，示值误差不大于土3dB. 5.6最后检测 试验结束后，进行外观、结构检查，并进行性能（或功能）测试，应符合产品标准规定的技术 要求。 6关于加速度谱密度的验证 按不同的再现性要求，分别参照GB2423.12；GB2423.13；GB2423.14标准提出的验证方法 进行，具有计算机控制的随机振动试验设备，在试验过程中，加速度谱密度值已由计算机系统的终端 直接显示或打印出来，不必另行验证。 7试验报告 7.1试验结果应按SY/T5203有关规定编制试验报告。 7.2试验报告内容还应包括： a。试样的初始检测、中间检测、最后检测结果记录 b．试验过程中出现的故障及处理， c.随机振动参数（加速度谱密度、频率范围和试验时间）的记录资料。 SY/T5582—93 附录A 一种推荐的测井仪器模拟试验程序图 (参考件) ASD$g?/Hz) 0, 04 0.04 0.02 0.02 0.005 - - 7(min) 60 0 20 90 1 30 BO 工作 工作 :工作1 工作 d if: 图A-1 模拟测井工作程序图共分七个间隔（见图A一1中a～g），模拟以下实际测井工作过程， a．室内准备，初始检测，仪器工作， b．由基地赴井场途中，仪器不工作： c．仪器并场