Назначение
Амперметры Автон (далее - амперметры) предназначены для бесконтактного измерения действующего значения силы переменного или постоянного и переменного тока в проводе/шине, преобразования полученных сигналов в цифровое значение, контроля полученных значений и передачи их клиентам по беспроводным каналам связи.
Описание
Принцип действия амперметров при измерении переменного тока основан на явлении электромагнитной индукции. Ток, протекая по первичной обмотке, создает в магнитопроводе вторичной обмотки электродвижущую силу (ЭДС). Так как вторичная обмотка замкнута на внешнюю нагрузку, ЭДС вызывает появление во вторичной обмотке и внешней нагрузке тока, пропорционального первичному току. Принцип действия амперметров при измерении постоянного тока (с возможностью также измерения переменного тока) основан на измерении датчиком Холла индукции магнитного поля, порождаемого током в проводнике.
Амперметры состоят из преобразователя измерительного и, в зависимости от модификации одного или трех первичных преобразователей тока.
Преобразователи измерительные выполнены в цилиндрическом корпусе из поликарбоната, закрытом с одного из торцов металлической частью с установленными в ней кабельными вводами для подключения первичных преобразователей тока на кабеле с возможностью заключения кабеля в трубу гофрированную полимерную.
Внутри корпуса размещены электронное устройство обработки сигналов с первичных преобразователей, совмещенное с устройством радиосвязи, и элемент питания типа «D» с номинальным напряжением 3 В. Конструкция амперметра не предусматривает его пломбировку.
Первичные преобразователи тока представлены в нескольких конструктивных исполнениях, отличающихся внешним видом, габаритными размерами и массой.
Амперметры могут быть использованы во взрывоопасной зоне.
Амперметры обеспечивают выполнение следующих функций:
- измерение среднеквадратического значения (далее - СКЗ) силы переменного и постоянного тока;
- проведение автоматических измерений в соответствии с заданной временной схемой;
- контроль значения СКЗ силы тока по нескольким уставкам;
- изменение параметров проведения измерения и контроля измеренных значений;
- передача данных c использованием беспроводного интерфейса Bluetooth Low Energy;
- передача данных c использованием беспроводного интерфейса LoRa или NB-IoT;
- синхронизация времени с удалённым сервером по каналу LoRa;
- передача массива измеренных значений силы тока;
- установка преобразователей тока без необходимости демонтажа кабеля;
- синхронное измерение по фазам;
- измерение текущего уровня заряда элемента питания;
- внеочередная отправка «тревожного» пакета при выходе измеренных параметров за заданные пределы.
Оболочка амперметров обеспечивает защиту от проникновения пыли, твердых частиц и влаги в соответствии со степенью защиты IP68 по ГОСТ 14254-2015.
В качестве каналов связи между амперметром и системами верхнего уровня используются радиоинтерфейсы Bluetooth Low Energy, LoRa и NB-IoT.
Амперметры выпускаются в модификациях A405 (амперметр однофазный), A405-10 (амперметр трехфазный), отличающихся внешним видом и метрологическими характеристиками.
Структура условного обозначения модификаций амперметров:
А405 ( [X}.,
1 2 3 4 5 6
А405-10 ( 0 0л, 0,. 0. 0.0.0 ) 1 2 3 4 5 6
Таблица 1 - Структура условного обозначения___________________________________________
| № поля | Описание поля | Код | Значение |
| 1 | Характер измеряемого тока | пустое поле | постоянный и переменный |
| ~ | переменный |
| 2 | Верхний предел измерения силы тока | 10 | 10 А |
| 20 | 20 А |
| 30 | 30 А |
| 50 | 50 А |
| 60 | 60 А |
| 75 | 75 А |
| 100 | 100 А |
| 120 | 120 А |
| 150 | 150 А |
| 200 | 200 А |
| 250 | 250 А |
| 300 | 300 А |
| 400 | 400 А |
| 500 | 500 А |
| 600 | 600 А |
| 800 | 800 А |
| 1000 | 1000 А |
| 3 | Длина кабеля, м | 1 | 1 м |
| |
| 10 | 10 м |
| ХХ | длина кабеля по заказу, но не более 10 м |
| 4 | Защита кабеля | пустое поле | без дополнительной защиты |
| ТГ | труба гофрированная полимерная |
| № поля | Описание поля | Код | Значение |
| 5 | Исполнение, отличающееся условиями эксплуатации | пустое поле | индустриальный температурный диапазон от -40 °С до +60 °С |
| Н | низкотемпературный диапазон от -52 °С до +60 °С 1) |
| РН | расширенный низкотемпературный диапазон от -56 °С до +60 °С 1) |
| 6 | Свидетельство о поверке | П | поставляется со свидетельством |
| пустое поле | поставляется без свидетельства |
| 7 | Передача данных | LoRa | протокол LoRaWAN |
| NB-IoT | стандарт сотовой связи NB-IoT |
| Примечания: 1) Только для модификаций с LoRaWAN. |
Заводской номер наносится на маркировочную наклейку любым технологическим способом в виде цифрового кода.
Общий вид амперметров с первичными преобразователями тока различного конструктивного исполнения с указанием места нанесения знака утверждения типа, места нанесения заводского номера представлен на рисунках 1-2. Нанесение знака поверки на амперметры в обязательном порядке не предусмотрено. Пломбирование мест настройки (регулировки) амперметров не предусмотрено.
Место нанесения
Место нанесения знака утверждения
А)
заводского номера
Рисунок 1 - Общий вид амперметров А405-10 с первичными преобразователями тока различного конструктивного исполнения с указанием места нанесения знака утверждения типа, места нанесения заводского номера
Б)
Место нанесения заводского номера
А)
Рисунок 2 - Общий вид амперметров А405 с первичными преобразователями тока различного конструктивного исполнения с указанием места нанесения знака утверждения типа, места нанесения заводского номера
Место нанесения знака утверждения
Б)
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) амперметров состоит из встроенного и внешнего ПО.
Встроенное ПО разделяется на метрологически значимую и метрологически незначимую части.
Метрологически значимая часть встроенного ПО загружается в электронное устройство амперметра на предприятии-изготовителе во время производственного цикла и предназначено для обработки и передачи результатов измерений в систему верхнего уровня. Встроенное ПО недоступно пользователю и не подлежит изменению на протяжении всего времени функционирования изделия.
Внешнее ПО является метрологически значимым и предназначено для взаимодействия с амперметрами. Программирование и чтение результатов измерений выполняются по радиоканалу, соответствующему спецификации Bluetooth Low Energy и обеспечивающему передачу цифровых данных. ПО может быть использовано для считывания результатов измерений, а также предназначено для проведения первичных и периодических поверок амперметров.
В амперметрах исключена возможность модификации или несанкционированного удаления хранящихся в памяти результатов измерений, т.к. интерфейс связи не содержит в протоколе обмена соответствующих команд.
Все операции передачи данных в амперметр требуют аутентификации пользователя при установке соединения с амперметром.
Конструкция амперметров исключает возможность несанкционированного влияния на ПО и измерительную информацию.
Метрологические характеристики амперметров нормированы с учетом влияния ПО.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий» в соответствии с рекомендациями Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные встроенного ПО амперметров приведены в таблице 2, внешнего ПО приведены в таблице 3.
Таблица 2 - Идентификационные данные метрологически значимой части встроенного ПО
| Идентификационные данные | Значение |
| Модификация | A405 | A405-10 |
| Идентификационное наименование ПО | A405.hex | A405-10.hex |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | 11804 |
| Цифровой идентификатор ПО | 2472955398 | 802303514 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC32 |
Таблица 3 - Идентификационные данные внешнего ПО
| Идентификационные данные | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | A4xxClient40.dll |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | 1.0.0.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | 3585305594 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC32 |
Технические характеристики
Таблица 4 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Характер измеряемого тока | переменный; переменный и постоянный |
| ВПИ силы тока, А | 10; 20; 30; 50; 60; 75; 100; 120; 150; 200; 250; 300; 400; 500; 600; 800; 1000 |
| Пределы допускаемой основной приведенной к ВПИ погрешности измерений силы тока, % | ±1,5 |
| Предел допускаемой дополнительной приведенной к ВПИ погрешности измерений силы тока, вызванной изменением температуры окружающего воздуха от нормальной в рабочих условиях измерений, % | ±0,3 |
| Разрешающая способность, А | не хуже 0,1 х предел допускаемой основной приведенной погрешности |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, % - атмосферное давление, кПа | от +17 до +23 от 30 до 80 от 84,0 до 106,7 |
| Примечания: ВПИ - верхний предел измерений. |
Таблица 5 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Габаритные размеры корпуса измерительного преобразователя (длина х наружный диаметр), мм, не более | 170 х 63 |
| Габаритные размеры первичных преобразователей тока (длина х ширина | 87 2 Х 615 Х 112 5 |
| х высота), мм, не более | |
| Максимальный возможный диаметр кабеля с изоляцией, мм: | |
| - для ВПИ 10, 20 А | 5 |
| - для ВПИ 30, 50, 60 А | 10 |
| - для ВПИ 75, 100, 120, 150 А | 16 |
| - для ВПИ 200, 250, 300, 400 А | 24 |
| - для ВПИ 500, 600 А | 36 |
| - для ВПИ 800, 1000 А | 46 |
| Длина кабеля до первичного преобразователя тока, м | от 0,1 до 10 |
| Масса, кг, не более: - масса измерительного преобразователя - масса первичного преобразователя тока | 0,9 0,7 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Рабочие условия измерений: 1) для амперметров в исполнении для индустриального температурного диапазона, °С - температура окружающего воздуха - температура окружающего воздуха для первичного преобразователя тока 2) для амперметров в исполнении для низкотемпературного диапазона, °С - температура окружающего воздуха - температура окружающего воздуха для первичного преобразователя тока 3) для амперметров исполнении для расширенного низкотемпературного диапазона, °С - температура окружающего воздуха - температура окружающего воздуха для первичного преобразователя тока 4) относительная влажность при температуре + 25 °С и более низких, %, не более 5) атмосферное давление, кПа | от -40 до +60 от -40 до +85 от -52 до +60 от -52 до +85 от -56 до +60 от -56 до +85 98 от 84,0 до 106,7 |
| Маркировка взрывозащиты | 0Ex ia IIC T4 Ga X |
| Средний срок службы, лет, не менее | 5 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 43500 |
| Примечания: ВПИ - верхний предел измерения. |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на маркировочную наклейку, прикрепленную на корпус, и на титульный лист паспорта, формуляра и руководства по эксплуатации.
Комплектность
Таблица 6 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Амперметр 1) | А405 или А405-10 | 1 шт. |
| Программное обеспечение | - | 1 экз. |
| Паспорт | A405.00.00 ПС | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | A405.00.00 РЭ | 1 экз. |
| Методика поверки 2) | - | 1 экз. |
| Радиоинтерфейс 2) | A510.00.00 | 1 шт. |
| Формуляр 2) | A405.00.00 ФО | 1 экз. |
| Упаковочная тара | - | 1 шт. |
| Примечания: 1) вариант исполнения в соответствии с заказом; 2) включается в комплект поставки по заказу. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 1.7 «Методы измерений» руководства по эксплуатации A405.00.00 РЭ.
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 октября 2018 г. № 2091 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1-10’16 до 100 А»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 марта 2022 года № 668 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы переменного электрического тока от 1-10’8 до 100 А в диапазоне частот от 1-10-1 до 1-106 Гц»;
ТУ 26.51.43-001-72506490-2022 «Амперметры Автон. Технические условия».
