《精密仪器使用环境微振动测试规范》团标征求意见

　　根据《中国计量测试学会团体标准管理办法》和中国计量测试学会标准化工作安排，由中国计量科学研究院等单位牵头编制的《精密仪器使用环境微振动测试规范》团体标准，己完成初稿。为提高标准编写质量和水平，有效服务市场发展，现将团体标准征求意见稿、团标编制说明面向社会公开征求意见。
 

　　精密仪器具备价值大、精度高、使用环境要求苛刻等特点。大多数精密仪器对使用环境微振动比较敏感，环境微振动会对精密仪器造成损害、降低精度、产生难以接受的偏离，因此在实验 室规划选址和建设过程中必须考虑降低或消除环境微振动影响。如清华大学东配楼内安装的Titan、Tecnai、JEM 电镜和原子力显微镜，当附近的京包铁路和地铁13号线有列车通过时，这些仪器均不满足正常测量要求。
 

　　对精密仪器正常运行有影响且较难处理的环境微振动是指有效频带在 0.5~100Hz 范围内，振动位移≤0.5μm，振动速度 ≤50μm/s 的振动。它是由各种无定向振源激发产生的一种非重复 性随机振动，振源机制通常为白噪声，其物理特征相当复杂，且 受到振源机制、波的传播路径、场地岩土特性等因素影响。对于 保存精密仪器的这一类工程，建设场地原则上应该尽量选择在远 离地铁、城市干道等交通繁忙区域，但由于城市建设快速发展的 要求和现状，在工程选址时难以全都避开，因此需要根据工程实 际情况开展人类活动的近距离干扰振动激发的环境振动对精密 装置振动影响的分析研究。该研究的方法目前主要采取实地测量 和有限元动力分析两大类，且国内相关研究较少，考虑到影响环 境微振动的因素较多，采用有限元分析的理论计算难度较大，目 前对精密仪器环境微振动影响的研究多集中在更切实可行的实 测分析，且多针对某一具体工程进行，以便获得地面脉动和人类活动的近距离干扰振动对建设地块的综合影响量化评价。
 

　　目前我国并没有专门针对精密仪器使用环境微振动测试与分析的统一技术标准。因此，急需制定《精密仪器使用环境微振动测试规范》，研究提出精密仪器使用环境微振动测试方法和数据分析的规范化要求，是当前精密仪器应用中亟待解决的一项关键技术，其成果对精密仪器使用环境的选址和环境振动控制设计尤为重要。
 

　　本标准按照GB/T 1.1-2020给出的规则起草。参考GB 50190 工业建筑振动控制设计标准；GB 50463 工程隔振设计标准；GB 50868 建筑工程容许振动标准；GB 51076 电子工业防微振工程技术规范；GB/T 51228 建筑振动荷载标准等技术规范中的部分内容。
 

　　本标准适用于精密仪器使用环境微振动测试，对使用环境微振动有要求的精密设备可参考执行。本标准规定了测试仪器、测试条件、测试仪器安装、测试方法、数据采集和分析、测试结果应用。
 

　　仪器校准及维护：
 

　　1.拾振器、放大器、数据采集仪作为完整的测试系统，每年宜在国家认可的计量机构进行系统校 准，并出具具有法律效力的校准证书。2.拾振器宜每年校准一次，以检查灵敏度和其它性能的变化状况。当变化超过出厂灵敏度的 10% 时，应更换元件再行校准。3.整套仪器长期不用时，应定期通电以保证元器件完好。4.仪器搬运时，应装在有防振设施的仪器箱内，并轻装轻放。
 

　　测试条件：
 

　　1.测试过程中，振源应处于规定的工作状态。2.测试应在无雨雪、无雷电、无强风的天气环境下进行。3.测试过程中，应避免剧烈的温度梯度变化、强电磁场、交流电源、高噪声等引起的干扰。
 

　　测试仪器安装：
 

　　1.拾振器安装时，灵敏度主轴方向应与测量方向一致，且应进行水平向和竖直向对准。
 

　　2.拾振器应与测量目标紧密连接，做法如下：a) 场地振动地面测试时，天然地基土场地应挖测试坑，去除虚土并夯实，测试坑底部应浇注薄层 混凝土，测试坑上应有防护设施，防护设施不得干扰正常的振动数据采集；b) 场地振动孔中测试时，钻孔均应安装 PVC 管加以保护，PVC 管应深入到目标深度上方 250mm~300mm。孔的底部应回填约 150mm 深度的沙子，夯实以使目标深度致密、平整，在沙子上方 钻孔中留有 100mm~150mm 裸土，应避免管道和支撑振动拾振器的平板相互接触，从而为地面振动形 成一个潜在的替代路径； c) 建筑物或防微振基台振动测试时，宜将拾振器固定在大于拾振器质量20倍且不小于1kg的无磁 性质量块上，可用螺栓、胶粘等方法固定于测试点。
 

　　3. 每1测点应安装3只同型号的单轴向拾振器或三向一体拾振器，测试方向应互相垂直，分别采集 竖直向及水平向振动数据。
 

　　4.拾振器、放大器、数据采集分析仪的联线应用屏蔽电缆线。
 

　　5.孔中拾振器下孔电缆线应防水、绝缘，提升线应有足够抗拉强度且质地柔软，可用导线与钢丝绳 合股提升电缆。
 

　　6.仪器应采取良好接地措施。
 

　　测试方法一般规定：
 

　　1.使用精密仪器的建筑物，选址和建设阶段宜开展场地微振动测试、建筑物微振动测试和防微振 基台微振动测试，运行阶段需要时可开展防微振基台振动测试。
 

　　2.当精密仪器在地下空间使用时，场地微振动测试宜同时进行地面和孔中微振动测试。
 

　　3.场地微振动测试应具备下列资料： a) 精密仪器的容许振动值； b) 建筑场地工程地质勘察资料； c) 邻近现有建筑物及地下管道、电缆等有关资料； d) 场地及周围道路布置图，道路行车状况； e) 拟建场地及邻近的振源位置及运行状况； f) 拟建场地建筑物布置规划。
 

　　4.建筑物微振动测试应具备下列资料：a) 精密仪器的容许振动值；b) 建筑物的建筑、结构设计图；c) 安装精密仪器的基础、台板设计图； d) 建筑物内振源位置及运行状况；e) 建筑物外邻近振源位置及运行状况。
 

　　5.防微振基台微振动测试应具备下列资料：a) 精密仪器的容许振动值；b) 防微振基台设计图； c) 隔振装置参数；d) 隔振计算资料；e) 防微振基台邻近振源位置及运行状况。
 

　　6.测试前，应对现场进行实地踏勘，制订测试方案。测试方案应包括下列内容：a) 测试目的及要求；b) 地形、地质情况简介；c) 测点附近干扰源分布和状态的简要描述；d) 测试内容及方法；e) 测点布置方案； f) 测试仪器配置； g) 数据分析处理方法。