Назначение
Аппаратура измерения вибрации ИВА-М (далее ИВА-М) предназначена для измерения среднего квадратического значения (СКЗ) и мгновенного значения виброскорости.
ИВА-М является средством измерений специального назначения группы 2 по ОСТ В95 2109-2001 и относится к измерительным системам ИС-1 в соответствии с ГОСТ Р 8.5962002.
ИВА-М применяют для контроля вибрации элементов конструкции паровых и газовых турбин, насосов, двигателей и другого механического оборудования атомной электростанции в составе системы контроля технологических параметров.
Описание
Принцип работы ИВА-М основан на непрерывном преобразовании механических колебаний элементов конструкции контролируемого агрегата в унифицированные аналоговые и цифровые сигналы.
В состав ИВА-М входят преобразователь измерительный (ИП) и первичный вибропреобразователь (ВП), соединенные жгутом.
ВП в составе ИВА-М является измерительным модулем с пьезоэлектрическим преобразователем, генерирующим электрический сигнал, пропорциональный воздействующей виброскорости.
ИП содержит блок интерфейса, включающий блок питания, и блок измерения. ИП имеет колодку 1 («вход») для подключения жгута от ВП и колодку 1 («выход») для подключения питания и вторичной аппаратуры.
ИП имеет выход цифрового кода с интерфейсом RS-485, по которому осуществляется настройка аппаратуры, управление и передача информации в систему верхнего уровня, и два аналоговых выхода - унифицированный, постоянного тока от 4 до 20 мА, и выход напряжения, буферизированный, значения напряжения на котором пропорционально мгновенному значению виброскорости.
На вход ИП поступает сигнал с ВП, пропорциональный измеряемой виброскорости в соответствии с коэффициентом преобразования. После нормирования и предварительной фильтрации сигнал преобразуется в двоичный код аналого-цифрового преобразователя (АПЦ). Далее в микроконтроллере (МК) происходит коррекция отсчетов АЦП, накопление мгновенных значений в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ) (буфере), окончательная цифровая фильтрация и вычисление СКЗ виброскорости. Обсчитанный результат измерения МК выдает на цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) с токовым выходом и на цифровой выход для передачи по интерфейсу RS-485. Мгновенные значения из буфера выдаются на ЦАП с выходом по напряжению, буферизированному, с частотой дискретизации АЦП. Значения буфера также могут быть считаны для последующей обработки сигнала.
Конструктивно ИП выполнен в алюминиевом корпусе, в котором предусмотрен контроль ограничения доступа (табличка контроля вскрытия в соответствии с рисунком 1). ВП выполнен в стальном корпусе с электрически изолированным от него и неразъёмным соединительным кабелем длиной до 10 м. Кабель защищен металлорукавом.
Внешний вид ИВА-М в соответствии с рисунком 2.
Табличка А
контроля
| | | |
| * Контроль СЮфУПЮЯ | | ч | ф- |
| -ф- | | -ф~ |
| |
Программное обеспечение
ИВА-М имеет встроенное энергонезависимое программное обеспечение (ПО). Функции встроенного ПО заключаются в обработке измерительной информации. Встроенное ПО ИВА-М является метрологически значимым, в память при изготовлении записываются измерительные коэффициенты, изменение которых в процессе эксплуатации пользователем не предусмотрено.
Предусмотрены меры защиты ПО от преднамеренного и непреднамеренного изменения:
- пользователь не имеет возможность обновления или загрузки новых версий ПО без нарушения целостности конструкции и таблички контроля невозможно удаление запоминающего устройства, или его замена другим устройством;
- в процессе работы невозможно ввести данные измерений, полученные вне датчика, данные результатов измерения не могут быть подвергнуты искажению в процессе хранения, так как происходит их обновление в каждом измерительном цикле, и отсутствуют требования по их хранению после окончания цикла измерения.
ИВА-М имеет ПО с уровнем защиты С и идентификационными данными в соответствии с таблицей :
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| iva m 20 | 643.07623615.40013 | 2.0 | BF20 | CRC16 |
Технические характеристики
| Наименование параметра | Значение параметра |
| Выходы | - цифрового кода - от 0 до 4095; - постоянного тока - от 4 до 20 мА; - напряжения, буферизированный |
| Измеряемый параметр по выходам цифрового кода и постоянного тока | СКЗ виброскорости |
| Измеряемый параметр по выходу напряжения, буферизированному | мгновенное значение виброскорости |
| Диапазон измерения СКЗ виброскорости, мм/с | от 0,5 до Vmax, где Vmax - от 10 до 50 |
| Номинальное значение коэффициента преобразования по выходу цифрового кода KN, ед./(мм/с) | 4095/Vmax |
| Номинальное значение коэффициента преобразования по выходу постоянного тока KI, мА/(мм/с) | 16/VI max, где VI max от 0,5 Vmax Д° 1,5 Vmax? Vi max - диапазон измерения СКЗ виброскорости по выходу постоянного тока |
| Наименование параметра | Значение параметра |
| Номинальное значение коэффициента преобразования по выходу напряжения, буферизированному, Ки, мВ/(мм/с) | от 900/Vmax до 1200/Vmax |
| Номинальное значение коэффициента преобразования при записи в буфер мгновен-ного значения виброскорости, ед./(мм/с) | 819/Vmax |
| Рабочий диапазон частот, Гц -по выходу напряжения, буферизированному; -по остальным выходам1 | от 10 до 2500; от 2 до 2500 или от 10 до 2500 |
| Пределы допускаемой основной2 относи-тельной погрешности измерения СКЗ виброскорости в рабочем диапазоне амплитуд на базовой частоте Гбаз=159,2 Гц при выдаче результата измерений: - по выходу цифрового кода - по выходу постоянного тока | ±(0,05+— ) 100 % N изм 0,02 ±(0,06+ ’ )100 %, I - 4 изм где N^m - измеренное значение кода, ед.; 1изм - измеренное значение тока, мА |
| Пределы допускаемой основной2 относите-льной погрешности измерения мгновенного значения виброскорости в рабочем диапазо-не амплитуд на базовой частоте Гбаз=159,2 Гц при выдаче результата измерений: - в буфер - по выходу напряжения, буферизированному | 2 ±(0,05+--)• 100 % N изм ±(0,06+ 1,2 )• 100 %, Иизм где NroM - измеренное значение кода, ед.; Иизм - измеренное значение напряжения, мВ |
| Пределы допускаемой неравномерности амплитудно-частотной характеристики, % - по выходу напряжения, буферизированному; -по остальным выходам для диапазона частот от 2 до 2500 Гц: - в диапазоне частот от 5 Гц до 2,5 кГц - в диапазоне частот от 2 до 5 Гц - по остальным выходам для диапазона частот от 10 до 2500 Гц: - в диапазоне частот от 20 Гц до 2,5 кГц - в диапазоне частот от 10 до 20 Гц | ±12,5 ±12,5 от 0 до минус 30 ±12,5 от 0 до минус 20 |
| Частота дискретизации АЦП, кГц | 10 |
| Параметры выхода цифрового кода: - количество разрядов кода - интерфейс - скорость обмена, бит/с | 12 RS-485 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 |
| Параметры записи в буфер: - количество отсчетов - запись в буфер 3 | 262144 выборочный (по запросу) и кольцевой |
| Наименование параметра | Значение параметра |
| Частота среза программных переключаемых фильтров (ФНЧ)4 по выходу цифрового кода и постоянного тока, Гц - Ф1 - Ф2 Подавление сигнала на удвоенной частоте среза Ф1 и Ф2 не менее, дБ | 1000 2500 17 |
| Сопротивление нагрузки, Ом - на выходе постоянного тока - на выходе напряжения, буферизированном | не более 510 600 |
| Напряжение питания постоянного тока, В | 24±12 |
| Потребляемая мощность, не более, Вт | 2,4 |
| 1 Определяют при заказе (V2 - от 2 до 2500 Гц или V10 - от 10 до 2500 Гц). 2 Основная погрешность измерений нормирована при температуре (20±2) °С, в условиях эксплуатации дополнительная погрешность ±0,1 %/°С. 3 Устанавливают программно. 4 Устанавливают по цифровому выходу (выход цифрового кода, интерфейс RS-485) |
Режим работы ИВА-М - непрерывный круглосуточный.
Г абаритные размеры: ИП - высота - не более 80 мм; длина- не более 62 мм; ширина -
не более 40 мм;
ВП - высота - не более 49 мм; диаметр - не более 037,5 мм.
Масса ИВА-М: ИП - не более 0,3 кг; ВП - не более 0,7 кг; жгут - не более 1,0 кг.
Средняя наработка на отказ ИВА-М - не менее 50000 ч.
Назначенный срок службы ИВА-М - 12 лет.
Рабочие условия эксплуатации ИВА-М:
- температура окружающего воздуха:
а) от минус 40 до плюс 70 °С для ИП,
б) от минус 50 до плюс 125 °С для ВП;
- относительная влажность воздуха: а) до 95 % при температуре 35 °С для ИП,
б) до 98 % при температуре 35 °С и более низких температурах без конденсации влаги для ВП;
- атмосферное давление - от 84,0 до 106,7 кПа.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносят на корпус ИП согласно ИЦФР.411135.010СБ и на титульные листы руководства по эксплуатации ИЦФР.402248.012РЭ и паспорта ИЦФР.402248.012ПС типографским способом над наименованием средства измерений.
Комплектность
Комплектность ИВА-М соответствует указанной в таблице:
| Наименование | Обозначение | Кол. |
| Аппаратура измерения вибрации ИВА-М | ИЦФР.402248.012 | 1 шт. |
| Паспорт | ИЦФР 402248.012ПС | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | ИЦФР.402248.012РЭ | 1 шт. (по заказу) |
| Компакт-диск | ИЦФР.467371.032 | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по методике, приведенной в разделе 4 документа «Аппаратура измерения вибрации ИВА-М. Руководство по эксплуатации ИЦФР.402248.012РЭ», утвержденной ГЦИ СИ ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» 30 августа 2012 г.
Основные средства поверки: поверочная вибрационная установка второго разряда по МИ 2070-90; вольтметр универсальный цифровой В7-38 (погрешность измерения постоянного тока не более ±0,25 %); вольтметр универсальный цифровой В7-78/1 (погрешность измерения переменного напряжения не более ±0,3 %); генератор сигналов специальной формы ГСС-05 (задание частоты от 2 до 10 Гц, погрешность установки частоты не менее 110-5 Гц).
Сведения о методах измерений
Методы измерений содержатся в руководстве по эксплуатации ИЦФР.402248.012РЭ.
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к аппаратуре измерения вибрации ИВА- М
ГОСТ Р 8.596-2002 Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.
ОСТ В95 2109-2001 ОСИ Метрологическое обеспечение средств измерений специального назначения. Основные положения.
МИ 2070-90 Государственная поверочная схема для средств измерений виброперемещения, виброскорости и виброускорения в диапазоне частот от 3 10-1 до 2104 Гц.
ИЦФР.402248.012ТУ. Аппаратура измерения вибрации ИВА-М. Технические условия.
Рекомендации к применению
При выполнении работ по осуществлению производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
