Назначение
Аппаратура контроля механических параметров турбоагрегатов АКТИВ (далее -аппаратура или АКТИВ) предназначена для измерения и контроля следующих параметров: - среднеквадратического значения (СКЗ) виброскорости вертикальной, поперечной и осевой составляющих вибрации опор подшипников;
- относительного виброперемещения (бой) вала;
- осевого смещения или относительного удлинения вращающихся валов;
- теплового расширения турбин и положения запорных и регулирующих органов;
- частоты вращения вала.
Описание
Аппаратура является проектно-компонуемым изделием и может содержать в своем составе следующие автономные блоки:
- автономный блок СКЗ виброскорости «ИП-120» (трехканальный);
- автономный блок относительного виброперемещения «ИП-119» (четырехканальный);
- автономный блок относительного виброперемещения «ИП-106» (одноканальный);
- автономный блок частоты вращения «ИП-115» (одноканальный);
- автономный блок осевого сдвига «ИП-107» (одноканальный);
- автономный блок относительного расширения «ИП-108» (одноканальный);
- автономный блок абсолютного расширения «ИП-116» (одноканальный);
- автономный блок перемещения «ИП-117» (четырехканальный, объединяет функции ИП-107, ИП-108, ИП-116).
Общий вид аппаратуры «АКТИВ» представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Общий вид аппаратуры АКТИВ
В состав автономного блока входит датчик, преобразователь, блок контроля, выносной индикатор*. Блоки контроля могут устанавливаться в телекоммуникационные шкафы, либо монтироваться на измерительных щитах предприятия-заказчика.
Датчики устанавливаются непосредственно на объекте контроля, преобразователи - в непосредственной близости от объекта контроля на фундаменте или раме турбоагрегата и соединяются посредством кабельных связей с блоками контроля.
* Выносной индикатор ИП-115 применяется только для канала измерения и контроля канала частоты вращения. Составные части автономных блоков аппаратуры приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Перечень составных частей автономных блоков аппаратуры
| Наименование автономного блока | Блок контроля | Преобразователи | Датчики |
| ИП-106 | ИП-106 (1 канал) | ИП-106 | ИП-106 |
| ИП-107 | ИП-107 (1 канал); ИП-117ОС (4 канала) | ИП-107 | ИП-107 |
| ИП-108 | ИП-108 (1 канал); ИП-117ОРР (2 канала) | ИП-108; ИП-108а | ИП-108; ИП-108а |
| ИП-115 | ИП-115 (1 канал) | ИП-115 | ИП-115 |
| ИП-116 | ИП-116 (1 канал); П-117АР (4 канала) | ИП-116 | ИП-116 |
| ИП-119 | ИП-119 (4 канала) | ИП-109 (2 канала) | ИП-109 |
| ИП-120 | ИП-120 (3 канала) | ИП-120 (3 канала) | ИП-120 |
| ИП-117 | ИП-117ОС (4 канала); ИП-117ОРР (2 канала) ИП-117АР (4 канала); | ИП-107; ИП-108; ИП-116 | ИП-107; ИП-108; ИП-116 |
Принцип действия аппаратуры основан на преобразовании измеряемой величины в пропорциональный ей электрический сигнал с последующей обработкой.
Пьезоэлектрические и вихретоковые датчики преобразуют механические параметры вращающегося агрегата в электрические сигналы, которые нормирующими преобразователями приводятся к уровню от 0 до 10 В. Далее эти сигналы поступают на входы блоков контроля, выполненных на базе микроконтроллеров семейства PIC, в которых осуществляется аналогоцифровое преобразование и дальнейшая обработка измерительной информации.
Результаты измерения выводятся на цифровое табло блока контроля, а также выносных блоков индикации, сравниваются с заданными пороговыми значениями, и при их превышении формируются сигналы для внешней системы сигнализации и защиты.
Кроме того, блоки контроля формируют унифицированные токовые сигналы, пропорциональные измеряемому параметру.
Структурная схема автономного блока аппаратуры АКТИВ представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 - Структурная схема автономного блока аппаратуры АКТИВ
Общий вид блоков контроля представлен на рисунке 3.
Блок ИП-106 Блок ИП-107 Блок ИП- 108 Блок ИП- 115
Блок ИП-116 Блок ИП-117 Блок ИП- 119 Блок ИП- 120
Блок ИП-117ОС Блок ИП-117ОРР Блок ИП-117АР
Рисунок 3 - Общий вид блоков контроля
Общий вид преобразователей представлен на рисунке 4.
Преобразователь ИП-107
Преобразователь
ИП-106
Преобразователь ИП-120
Преобразователь ИП-108
Преобразователь
ИП-109
Преобразователь
ИП-108а
Преобразователь
ИП-116
Преобразователь
ИП-115
Рисунок 4 - Общий вид преобразователей.
Общий вид датчиков представлен на рисунке 5.
Датчик ИП-107
Датчик ИП-108 Датчик ИП-106, ИП-115 Датчик ИП-108а
Датчик ИП-119(109)
Датчик ИП-116
Рисунок 5 - Общий вид датчиков
Датчик ИП-120
Общий вид выносного индикатора ИП-115 представлен на рисунке 6.
Рисунок 6 - Общий вид выносного индикатора ИП-115
Схема пломбировки от несанкционированного доступа представлена на рисунке 7.
а) Блоков контроля
б)Преобразователей
Рисунок 7 - Пломбирование составных частей аппаратуры
Заводской номер наносится на лицевые панели блоков контроля и верхние крышки преобразователей фотохимическим способом, в виде цифрового обозначения, состоящего из арабских цифр, что обеспечивает идентификацию средства измерений.
Программное обеспечение
Аппаратура имеет программное обеспечение (далее - ПО).
ПО предназначено для настройки параметров аппаратуры при производстве и представляет собой встроенное программное обеспечение, которое поставляется совместно с аппаратурой.
Конструкция аппаратуры исключает возможность несанкционированного влияния на ПО СИ и измерительную информацию. Уровень защиты ПО «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 2
| Таблица 2 - И | дентификационные данные ПО |
| Наименование автономного блока | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) |
| ИП-106 | 1O6.hex | не ниже 2.00 | 2332ac1bcb11с29276Ь604949сЬ4264с |
| ИП-107 | 1O7.hex | не ниже 2.11 | eae6ca14ea262bbdc6690138ae7cf55f |
| ИП-108 | 1O8.hex | не ниже 2.11 | 9c472ab49bad6a6959642438963be12 |
| ИП-115 | tachsc., hex, vi.hex | не ниже 2.04 | 0910d822a25d5843bff35db0cbe03d75; 196769859da1e4e1c491fcaf77ecb8c1 |
| ИП-116 | 116.hex | не ниже 2.11 | 0ee99072c536d4ab211efef450a71d98 |
| ИП-117 | 117.hex | не ниже 2.04 | 7e2cdb745100135e850966e7f18b0d5 |
| ИП-119 | 119.hex | не ниже 1.04 | 37a2d299d626174331d3ed90de65f529 |
| ИП-120 | 12O.hex | не ниже 2.05 | f17a47d6cc226d9cfaeea2f77852fe5f |
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики приведены в таблицах 3, 4.
Таблица 3 - Основные метрологические характеристики________________________________
| Наименование характеристики | Значение |
| Автономный блок СКЗ виброскорости (ИП-120) |
| Диапазоны измерения СКЗ виброскорости в пределах, мм/с | от 0,2 до 12 от 0,5 до 30 |
| Диапазон рабочих частот, Гц | от 10 до1000 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения СКЗ виброскорости к максимальному значению диапазона измерений в рабочем диапазоне частот, %: - по цифровому индикатору - по унифицированному сигналу где Хк - верхний предел диапазона измерения СКЗ виброскорости; Х - измеренное значение СКЗ виброскорости. | ± [2,5+0,25-(Хк/Х - 1)] ± [4+0,4 •(Хк/Х - 1)] |
| Пределы неравномерности АЧХ канала виброскорости в рабочем диапазоне частот, дБ | от -1,0 до +0,5 |
| Пределы относительной погрешности срабатывания сигнализации в рабочем диапазоне измерения, % | ±2 |
| Автономный блок относительного виброперемещения (ИП-106, ИП-119) |
| Диапазоны измерения размаха виброперемещения, мкм | от 10 до 250 от 25 до 500 |
| Диапазон рабочих частот, Гц | от 1 до 500 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения к максимальному значению диапазона измерений размаха виброперемещения на базовой частоте, % | ±3 |
| Предел неравномерности АЧХ канала виброперемещения в рабочем диапазоне частот, % | ±3 |
| Пределы относительной погрешности срабатывания сигнализации в рабочем диапазоне измерения, % | ±2 |
Продолжение таблицы 3
| Наименование характеристики | Значение |
| Автономный блок частоты вращения (ИП-115) |
| Диапазоны измерения частоты вращения, об/мин | от 10 до 4000 от 10 до 10000 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения частоты вращения по цифровому индикатору, об/мин | ±1 |
| Пределы допустимой основной приведенной погрешности измерения к максимальному значению диапазона измерений частоты вращения по унифицированному сигналу, % | ±1 |
| Пределы основной абсолютной погрешности срабатывания сигнализации в рабочем диапазоне измерения, об/ мин | ±2 |
| Автономный блок осевого сдвига (ИП-107, ИП-117) |
| Диапазоны измерения осевого сдвига, мм | от -1 до +1 от -2 до +2 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения к диапазону измерений осевого сдвига, % | ±2 |
| Пределы относительной погрешности срабатывания сигнализации в рабочем диапазоне измерения, % | ±2 |
| Автономный блок относительного расширения (ИП-108, ИП-117) |
| Диапазоны измерения относительного расширения вала ротора турбины относительно корпуса турбины, мм | от -5 до +5 от -10 до +10 от -20 до +20 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения к диапазону измерений относительного расширения, % - при зазоре от 1,0 мм до 2,0 мм - при зазоре от 0,5 мм до 1,0 мм и от 2,0 мм до 2,5 мм | ±2 ±5 |
| Пределы относительной погрешности срабатывания сигнализации в рабочем диапазоне измерения, % | ±2 |
| Автономный блок абсолютного расширения (ИП-116, ИП-117) |
| Диапазоны измерения абсолютного расширения корпуса турбины, мм | от 0 до 30 от 0 до 50 от 0 до 80 от 0 до 100 от 0 до 160 от 0 до 240 от 0 до 350 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения к максимальному значению диапазона измерений абсолютного расширения, % | ±2 |
| Пределы относительной погрешности срабатывания сигнализации в рабочем диапазоне измерения, % | ±2 |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Рабочий диапазон температуры окружающей среды, °С | от 5 до 100 |
| Унифицированный выходной сигнал постоянного тока, мА, при нагрузке: - не более 2 кОм - не более 500 Ом | от 0 до 5 от 4 до 20 |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц | от 198 до 242 50 |
| Потребляемая мощность на один измерительный канал, В^А, не более | 10 |
| Масса датчиков, кг, не более: - ИП-115; ИП-106; ИП-109; ИП-107 - ИП-120 - ИП-108; ИП-108а; ИП-116 | 0,3 1,0 0,6 |
| Масса преобразователей, кг, не более: - ИП-120 - ИП-106; ИП-107; ИП-108; ИП-108а; ИП-109; ИП-115; ИП-116 | 0,6 0,5 |
| Масса блоков контроля, кг, не более: - ИП-106; ИП-107; ИП-108; ИП-119; ИП-115; ИП-116; ИП-120; ИП-117 | 2,5 |
| Масса выносного индикатора ИП-115, кг, не более: | 0,5 |
| Габаритные размеры датчиков (высота; ширина;^длина), мм, не более: - ИП-120 - ИП-116 - ИП-108 - ИП-108а | 31; 31; 50 20; 40; 60 20; 60; 100 20; 46; 51 |
| Габаритные размеры датчиков (диаметр; высота), мм, не более: - ИП-115; ИП-106; ИП-109 - ИП-107 | 12; 40 16; 30 |
| Габаритные размеры преобразователей (высота; длина; ширина), мм, не более: - ИП-120 - ИП-108а - ИП-106; ИП-107; ИП-108; ИП-109; ИП-115; ИП-116 | 25; 120;50 70; 105; 100 50; 105; 105 |
| Габаритные размер блоков контроля (высота; длина; ширина), мм, не более: ИП-106; ИП-107; ИП-108; ИП-119; ИП-115; ИП-116; ИП-120; ИП-117 | 200; 100;170 |
| Габаритный размер выносного индикатора ИП-115 (высота; длина; ширина), мм, не более: | 80;160;110 |
Знак утверждения типа
наносится на лицевые панели блоков контроля и верхние крышки преобразователей -фотохимическим способом, на титульные листы эксплуатационной документации -типографским способом.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество | Примечание |
| Датчики | _ | _ | Количество, состав датчиков, преобразователей блоков контроля определяются договором |
| Преобразователи | _ | _ |
| Блоки контроля | _ | _ |
| Аппаратура контроля механических параметров турбоагрегатов АКТИВ. Руководство по эксплуатации | 26.51.001 РЭ | 1 экз. |
| Методика поверки | _ | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
Приведены в разделе 2 «Использование по назначению» в руководстве по эксплуатации 26.51.001 РЭ «Аппаратура контроля механических параметров турбоагрегатов АКТИВ. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 27 декабря 2018 г. № 2772 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений виброперемещения, виброскорости, виброускорения и углового ускорения»;
Приказ Росстандарта от 26 сентября 2022 г. № 2360 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»;
Приказ Росстандарта от 1 сентября 2022 г. № 2183 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений угловой скорости и частоты вращения»;
ТУ 26.51-001-76915133-23 Аппаратура контроля механических параметров турбоагрегатов АКТИВ. Технические условия.
