Вопросы СИ АВАК (специальные исследования в области акустики и вибраций) - Форум по вопросам информационной безопасности

Вопрос к Chechaco, MASCOM
На днях взял у знакомого полистать Ваше новое пособие, быстро по касательной. Есть пара вопросов по теме СИ АВАК.
1. На стр. 192 приведено значение ("в подавляющем большинстве случаев") уровня фоновых вибраций (значение фонового виброускорения) 15...25дБ (видимо относительно опорного значения 10е-6), правда не уточнено на каких типовых конструкциях (элементах) и в каких октавах, т.к. возможна так сказать разница.
В связи с этим вопрос - какие, присутствующие сейчас на рынке и используемые в типовых измерительных системах, аксели (зарядовые или ICP) имеют пороговую чувствительность по собственным шумам в октаве порядка 5...15дБ (на 10дБ лучше фона для корректного измерения). Какие модели посоветуете с данной характеристикой. Я как то прикидывал грубо чувствительность по собственным шумам в октавах для типового на текущий момент акселя АР98-100, и у меня получилось значение порядка 60-70дБ. Да наверное и малошумящий ICP аксель РСВ352В не обеспечит уровень собственных шумов порядка 5...15дБ. Или я ошибаюсь???
2. В пособии Вы в основном ссылаетесь на регулятора - ФСТЭК, и упоминаете, что в соответствии с новыми требованиями нужно проводить оценку не в 5, а в 7 октавах. Я как то не понял, откуда "ноги выросли". Были "благие намерения", но "воз и поныне там", откуда такое утверждение, которое навязывает потенциальному потребителю необходимость приобретать САЗ не на 5, а на 7 октавах? Я понимаю, что ряд производителей вложились в разработку и производство новой линейки оборудования с расширением до 7 октав, но откуда уже появились "новые требования"?

Доброго времени суток :)
Да, Вы правы, эти данные приведены как минимальные измеряемые значения. Такие, в моей лично практике, получались на массивных, тяжёлых ограничивающих конструкциях в условиях отсутствия интенсивного транспортного трафика по крайней мере в пределах нескольктх сот метров. Днём, в типовом здании, на городской улице - много шумнее. А самые минимальные оценки - это "вдали от шума городского", километрах в 10 от города. И в период от 2 ночи до 6 утра. Да и ближайшее шоссе было метрах в 600-х. Измерения проводились на фундаменте, монолитный железобетон.
Такие уровни AP98-100 не измерить никогда, у него собственные шумы встроеной электроники выше.
В моём распоряжении были акселерометры спец. изготовления, способные измерять уверенно (зарядовая модель) уровень (с малошумящим предусилителем) порядка 4 дБ. Из серийных образцов мне сейчас назвать что-то конкретное сложно. Даже на сайтах PCB Piezotronix и D&K сейчас исчезли данные по малошумящим моделям. А ведь раньше были...
По настоящему малошумных моделей мало, потребность в них невелика. Да и в нашей проблеме измерения на таком уровне встречаются весьма нечасто. Кстати, если уж вот такое понадобилось, то и предусилитель (усилитель заряда) нужнен малошумящий и сам шумомер - тоже. Ни "SVAN"-ы, ни L&D (824 или 831) или цифровые B&K на это не способны. Только аналоговые модели такую возможность предоставляют. "Цена вопроса" очень немала... Я писал уже, здесь же, где-то в ранних постах, что такое могут измерить только B&K или G.R.A.S.
Если Вас интересует столь экзотические измерения, то напишите мне (мейл мой тут есть во многих местах), обсудим это отдельно.
Чак

Теперь по второму вопросу.
Если у Вас есть возможность - полистайте самую последнюю и большую книгу :) Там всё, в соответствующем разделе, и прописано. А "до того" был (и есть, из употребления не выведен) МВТР (в последней редакции, часть 1). Как раз 7 октав и указаны. Другое дело, что это всё не НМД прямого применения на объектах. А действующую методику контроля никто не отменил. Но это дело времени, те проекты новой методики, с которыми имел дело я, уже соответствую требованиям большой книги и в этом. Как и проекты сертификационных требований к средствам защиты в этой области.
Вот когда они будут утверждены и станут обязательны к исполнению - вопрос не ко мне ;)
Но сама работа по ним ведётся довольно интенсивно, я работал уже с двумя версиями, последовательно. Предсказывать не возьмусь, тем более тут, в открытом форуме просто лишён возможности высказываться конкретно...
Чак

Для Chechaco, MASCOM | 37643
В развитие обсуждения темы.
Не будем акцентироваться на эксклюзивных вариантах, тем более что они скорее всего возникают "под колпаком" другого регулятора. Хотелось бы услышать рекомендуемые Вами требования по акселям для измерения (исследования) фоновых значений виброускорения на типовых элементах конструкций (оконнное остекление, стены, межэтажные перекрытия, трубопроводы и т.д.) для среднестатистического лицензиата ФСТЭК (претендента на звание лицензиата). На какие минимально измеряемые уровни фонового виброускорения необходимо ориентироваться и какие аксели целесообразно выбрать (АР98-100, АР-37, АР-57....). Кажется была информация, что Саров выпустил новую модель малошумящего ICP акселя - АР99-100, по шумам соизмеримый с РСВ352В. Есть ли у Вас по этому акселю информация.
Какими акселями комлектуете Вы свои изделия и что они позволяют (минимально измеряемый уровень виброускорения в каждой из семи октав).

Не только "другого регулятора", случается и "нашего, родного". Просто объекты разного уровня.
Что касается именно наших систем оценки, в частности "Шёпот", массово, штатно, они комплектуются именно AP98-100. При его уровне собственного шума 0,0002g в полосе 10 кГц (паспортные данные, подтверждаемые нашими испытаниями) он способен измерить уровень шума (виброускорения, по критерию +6 дБ над собственным шумом) - коллега из Питера для АР98-100 просчитывал все уровни шумов, для каждой из октав. Вот его результаты:
125 Гц - 44,5 дБ
250 - 47,8 дБ
500 - 50,7 дБ
1000 - 53,6 дБ
2000 - 56,7 дБ
4000 - 59,7 дБ
8000 - 62,7 дБ
Добавьте по 6 дБ для нормального измерения.

Я сейчас расчёты полностью не проверял, но что-то у меня не сходится :( Завтра проверю заново.
На самом деле порог несколько выше, так как соизмеримые шумы "по входу" имеет и L&D 824 или 831.
Для огромного числа случаев этого вполне достаточно.По последней сертификации системы допускается поставка и менее шумных акселерометров по отдельному заказу. Сейчас я дома и по памяти не берусь воспроизвести модели малошумных акселей и предусилителей.
Новые акселерометры Саров выпускает довольно регулярно. Правда, не все модели попадают в гос. реестр. Информации, кроме как на их сайте, у меня нет. Да и не стремлюсь получить. Дело в том, что если это надо в редком, нетиповом случае - всегда найдём, чем измерить. А вот ввести новый аксель в продаваемую систему - пол года работы по сертификации и затраты за миллион... Посему делать это часто просто невозможно. Нас и так всё время обвиняют в дороговизне наших систем. Но "правила игры" устанавливаем не мы :(
По данным на сайте АР99-100 имеет шумы не более 0,00003g, то есть примерно в 6,6 раза ниже или на - 16 дБ по сравнению с АР98-100. Выигрыш будет, но небольшой, помешают шумы шумомера. Тут надо смотреть источники шумов по всему тракту.
Чак

Доброго дня :)
Я просчитал заново все уровни, похоже коллега из Питера маненько ошибся :) Я даже понял где. Но это не столь важно, все мы не господь бог :) Главное, в конце концов установить истину.
Вот заново (как обещал) просчитаные результаты того, что можно измерить при помощи АР98-100 и "нешумящем" шумомере:
125 85 11,5
120 180 14,7
500 355 17,7
1000 690 20,6
2000 1400 23,6
4000 2800 26,7
8000 5600 29,7
В первом столбце центральные частоты октав, во втором ширина каждой октавной полосы в Гц, в третьем уровень сигнала "+6 дБ над шумами".
Если учитывать шумы тракта шумомера можно смело добавить ещё порядка 3-4 дБ. В третьоктавных полосах всё будет пропорционально ниже.
В пособии я приводил оценки именно для самых широких, 6 или 7-й октавы (как максимальную оценку).
Как видите, значения невысокие. Честно признаюсь, меня несколько смущают эти значения, вроде как раньше, при аналогичных подсчётах, я получал большие величины. Но ошибки обнаружить в своих расчётах не могу, хотя просчитывал двумя методами...
Если кому понадобится - могу переслать (для проверки и уяснения) расчёт в Excel, хотя он и достаточно прост. Есть небольшие разночтения. В школе, например, нас учили, что g=9,81, а B&K у себя на сайте принимает g=9,807. Правда все эти разночтения вполне укладываются в "плюс/минус" доли процента.
Чак

Для Chechaco, MASCOM | 37650
Если АР98-100 имеет такие приличные возможности, то наверное лучше и не нужно.
Но всё таки, если раскрыть тему более доходчиво (в пособии нет реальных примеров или статистики в этом вопросе). К примеру, если бы Вам нужно было задать значения нормированных фоновых шумов виброускорения (сейчас нормированные естественные шумы по другим направлениям СИ не закрываются собакой), которые определяют требования к чувствительности измерительного тракта для проведения СИ, какие бы значения в дБ Вы задали для типовых элементов конструкций (элементы остекления,трубы, стены, перекрытия...), хотя бы ориентировочно (+/-10дБ).
По акустике как бы всё понятно - чувствительность тракта порядка 20дБ (относительно 20мкПа) обеспечит решение большинства задач, а вот по виброускорению источники информации и суждения противоречивы, регулятор не регулирует конкретные требования по акселям. Хотелось бы услышать мнение ПРАКТИКА.

Добрый день :)
Я прекрасно понимаю Ваше желание иметь некие "опорные" цифры. Но, как раз, практика и не даёт такой возможности. Разнообразие ограждающих конструкций велико. Фоновые виброшумы остекления зависят, почти исключительно, от воздушного шума. Понятно же, классическая мембрана... Если говорить о капитальной стене (бетон или пристойная, старая кирпичная кладка), то здесь основной источник подстилающий грунт и "стуки" внутри здания. На фундаменте - почти исключительно грунт, его микросеймы. Трубопроводы систем отопления и водоснабжения - по всякому, зависит, в основном, насколько жёстко связаны с перегородками и перекрытиями. И каждый раз разные цифры...
Более того, я даже не могу воспользоваться архивными данными за много лет измерений. Они вполне доступны, но методика такова, что значения виброускорения выполнялись без калибровке акселерометра на эталоне. Поэтому зафиксированные цифры "в попугаях" (в отличии от значений звукового давления, при измерении которых калибровка микрофона у нас обязательна!), причём в разных :(
Так что даже оценочные данные просто неоткуда взять...Всё, что смог - уже привёл. Для перегородок разных типов в таких условиях у нас получалось от 45 до 55 дБ (относительно 1*10 "в минус шестой" м в с за с). На перекрытиях пола/потолка 45-65 дБ, на остеклениях 40-70 дБ. Это всё в рабочее время и "плюс/минус лапоть" :)
Я ещё и ещё раз перепроверю свои расчёты по предельной чувствительности и либо приведу откорректированные данные, либо подтвержу вышеприведённые. Это обещаю :)
Чак

Доброго дня :)
Для Жора | 37674 :
Я перепроверил расчёты, выявил все ошибки, просчёт двумя методами сошёлся с точностью до той, которую даёт Excel. Окончательно получилось не так "благостно", как вначале. Коллега из Питера ошибался, но меньше, чем я :)) У него ошибки лишь в задании октавных полос (строго по ГОСТ немного другие).
Вот результаты:
Для акселя AP-98-100 с собственным шумом 0,0002 g
По колонкам: 1 - Цент. частота октавы
2 - Ширина Полосы, Гц;
3 - Шум акселя В полосе, дБ;
4 - Измеряемый сигнал (+6 дБ);
5 - Измеряемый сигнал (+10 дБ).

125 90 45,4 51,4 55,4
250 175 48,3 54,3 58,3
500 355 51,4 57,4 61,4
1000 690 54,2 60,2 64,2
2000 1400 57,3 63,3 67,3
4000 2800 60,3 66,3 70,3
8000 5600 63,3 69,3 73,3


Для "малошумного" АР99-100 с шумом 0,00003 g (его пока нет в госреестре).

125 90 28,9 34,9 38,9
250 175 31,8 37,8 41,8
500 355 34,9 40,9 44,9
1000 690 37,8 43,8 47,8
2000 1400 40,8 46,8 50,8
4000 2800 43,8 49,8 53,8
8000 5600 46,9 52,9 56,9

Как видите, АР98-100 вполне хватит для большинства случаев. Но и малошумный не помешает. Впрочем, можно измерять и в третьоктавах, пересчитывая потом в октаву, тоже вариант. Система "Шёпот" это выполняет.
Как особо малошумных возможна поставка акселерометра ENDEVCO 7703A-200 или B&K 627A21 в комплекте с предусилителем G.R.A.S. 26HH или 26HG. Недёшево, надо специально согласовывать, но выигрыш около 25 дБ.
Чак

Для Chechaco, MASCOM | 37695
Нельзя ли привести ссылочку на ресурсы сети по модели B&K 627A21, а то что то не найду в их каталоге.