《精密儀器使用環(huán)境微振動測試規(guī)范》團標征求意見

　　【儀表網(wǎng) 儀表標準】根據(jù)《中國計量測試學會團體標準管理辦法》和中國計量測試學會標準化工作安排，由中國計量科學研究院等單位牽頭編制的《精密儀器使用環(huán)境微振動測試規(guī)范》團體標準，己完成初稿。為提高標準編寫質(zhì)量和水平，有效服務市場發(fā)展，現(xiàn)將團體標準征求意見稿、團標編制說明面向社會公開征求意見。
 

　　精密儀器具備價值大、精度高、使用環(huán)境要求苛刻等特點。大多數(shù)精密儀器對使用環(huán)境微振動比較敏感，環(huán)境微振動會對精密儀器造成損害、降低精度、產(chǎn)生難以接受的偏離，因此在實驗 室規(guī)劃選址和建設過程中必須考慮降低或消除環(huán)境微振動影響。如清華大學東配樓內(nèi)安裝的Titan、Tecnai、JEM 電鏡和原子力顯微鏡，當附近的京包鐵路和地鐵13號線有列車通過時，這些儀器均不滿足正常測量要求。
 

　　對精密儀器正常運行有影響且較難處理的環(huán)境微振動是指有效頻帶在 0.5~100Hz 范圍內(nèi)，振動位移≤0.5μm，振動速度 ≤50μm/s 的振動。它是由各種無定向振源激發(fā)產(chǎn)生的一種非重復 性隨機振動，振源機制通常為白噪聲，其物理特征相當復雜，且 受到振源機制、波的傳播路徑、場地巖土特性等因素影響。對于 保存精密儀器的這一類工程，建設場地原則上應該盡量選擇在遠 離地鐵、城市干道等交通繁忙區(qū)域，但由于城市建設快速發(fā)展的 要求和現(xiàn)狀，在工程選址時難以全都避開，因此需要根據(jù)工程實 際情況開展人類活動的近距離干擾振動激發(fā)的環(huán)境振動對精密 裝置振動影響的分析研究。該研究的方法目前主要采取實地測量 和有限元動力分析兩大類，且國內(nèi)相關研究較少，考慮到影響環(huán) 境微振動的因素較多，采用有限元分析的理論計算難度較大，目 前對精密儀器環(huán)境微振動影響的研究多集中在更切實可行的實 測分析，且多針對某一具體工程進行，以便獲得地面脈動和人類活動的近距離干擾振動對建設地塊的綜合影響量化評價。
 

　　目前我國并沒有專門針對精密儀器使用環(huán)境微振動測試與分析的統(tǒng)一技術標準。因此，急需制定《精密儀器使用環(huán)境微振動測試規(guī)范》，研究提出精密儀器使用環(huán)境微振動測試方法和數(shù) 據(jù)分析的規(guī)范化要求，是當前精密儀器應用中亟待解決的一項關鍵技術，其成果對精密儀器使用環(huán)境的選址和環(huán)境振動控制設計尤為重要。
 

　　本標準按照GB/T 1.1-2020給出的規(guī)則起草。參考GB 50190 工業(yè)建筑振動控制設計標準；GB 50463 工程隔振設計標準；GB 50868 建筑工程容許振動標準；GB 51076 電子工業(yè)防微振工程技術規(guī)范；GB/T 51228 建筑振動荷載標準等技術規(guī)范中的部分內(nèi)容。
 

　　本標準適用于精密儀器使用環(huán)境微振動測試，對使用環(huán)境微振動有要求的精密設備可參考執(zhí)行。本標準規(guī)定了測試儀器、測試條件、測試儀器安裝、測試方法、數(shù)據(jù)采集和分析、測試結果應用。
 

　　儀器校準及維護：
 

　　1.拾振器、放大器、數(shù)據(jù)采集儀作為完整的測試系統(tǒng)，每年宜在國家認可的計量機構進行系統(tǒng)校 準，并出具具有法律效力的校準證書。2.拾振器宜每年校準一次，以檢查靈敏度和其它性能的變化狀況。當變化超過出廠靈敏度的 10% 時，應更換元件再行校準。3.整套儀器長期不用時，應定期通電以保證元器件完好。4.儀器搬運時，應裝在有防振設施的儀器箱內(nèi)，并輕裝輕放。
 

　　測試條件：
 

　　1.測試過程中，振源應處于規(guī)定的工作狀態(tài)。2.測試應在無雨雪、無雷電、無強風的天氣環(huán)境下進行。3.測試過程中，應避免劇烈的溫度梯度變化、強電磁場、交流電源、高噪聲等引起的干擾。
 

　　測試儀器安裝：
 

　　1.拾振器安裝時，靈敏度主軸方向應與測量方向一致，且應進行水平向和豎直向對準。
 

　　2.拾振器應與測量目標緊密連接，做法如下：a) 場地振動地面測試時，天然地基土場地應挖測試坑，去除虛土并夯實，測試坑底部應澆注薄層 混凝土，測試坑上應有防護設施，防護設施不得干擾正常的振動數(shù)據(jù)采集；b) 場地振動孔中測試時，鉆孔均應安裝 PVC 管加以保護，PVC 管應深入到目標深度上方 250mm~300mm。孔的底部應回填約 150mm 深度的沙子，夯實以使目標深度致密、平整，在沙子上方 鉆孔中留有 100mm~150mm 裸土，應避免管道和支撐振動拾振器的平板相互接觸，從而為地面振動形 成一個潛在的替代路徑； c) 建筑物或防微振基臺振動測試時，宜將拾振器固定在大于拾振器質(zhì)量20倍且不小于1kg的無磁 性質(zhì)量塊上，可用螺栓、膠粘等方法固定于測試點。
 

　　3. 每1測點應安裝3只同型號的單軸向拾振器或三向一體拾振器，測試方向應互相垂直，分別采集 豎直向及水平向振動數(shù)據(jù)。
 

　　4.拾振器、放大器、數(shù)據(jù)采集分析儀的聯(lián)線應用屏蔽電纜線。
 

　　5.孔中拾振器下孔電纜線應防水、絕緣，提升線應有足夠抗拉強度且質(zhì)地柔軟，可用導線與鋼絲繩 合股提升電纜。
 

　　6.儀器應采取良好接地措施。
 

　　測試方法一般規(guī)定：
 

　　1.使用精密儀器的建筑物，選址和建設階段宜開展場地微振動測試、建筑物微振動測試和防微振 基臺微振動測試，運行階段需要時可開展防微振基臺振動測試。
 

　　2.當精密儀器在地下空間使用時，場地微振動測試宜同時進行地面和孔中微振動測試。
 

　　3.場地微振動測試應具備下列資料： a) 精密儀器的容許振動值； b) 建筑場地工程地質(zhì)勘察資料； c) 鄰近現(xiàn)有建筑物及地下管道、電纜等有關資料； d) 場地及周圍道路布置圖，道路行車狀況； e) 擬建場地及鄰近的振源位置及運行狀況； f) 擬建場地建筑物布置規(guī)劃。
 

　　4.建筑物微振動測試應具備下列資料：a) 精密儀器的容許振動值；b) 建筑物的建筑、結構設計圖；c) 安裝精密儀器的基礎、臺板設計圖； d) 建筑物內(nèi)振源位置及運行狀況；e) 建筑物外鄰近振源位置及運行狀況。
 

　　5.防微振基臺微振動測試應具備下列資料：a) 精密儀器的容許振動值；b) 防微振基臺設計圖； c) 隔振裝置參數(shù)；d) 隔振計算資料；e) 防微振基臺鄰近振源位置及運行狀況。
 

　　6.測試前，應對現(xiàn)場進行實地踏勘，制訂測試方案。測試方案應包括下列內(nèi)容：a) 測試目的及要求；b) 地形、地質(zhì)情況簡介；c) 測點附近干擾源分布和狀態(tài)的簡要描述；d) 測試內(nèi)容及方法；e) 測點布置方案； f) 測試儀器配置； g) 數(shù)據(jù)分析處理方法。