Назначение
Датчики линейных перемещений профильные MSI (далее - датчики) предназначены для измерения линейных перемещений.
Описание
Принцип действия датчиков основан на магнитострикционном эффекте. Конструктивно датчик состоит из сенсорной головы и волновода размещённых в алюминиевом защитном профиле. В сенсорной головке размещены электронные компоненты. Измерительный элемент -волновод в виде трубки. Изготовлен из специального железоникелевого сплава. Внутри волновода по всей его длине проходит проводник из кобальтового сплава. Короткий импульс тока возбуждения генерирует магнитное поле, которое вращается вокруг волновода. В измеряемой точке установлен постоянный позиционный магнит (далее - позиционный магнит), чьё магнитное поле направлено под прямым углом к магнитному полю волновода. В месте пересечения магнитных полей возникает магнитострикционный эффект, вызывающий эластичную деформацию волновода, порождающую механическую волну (далее волна), распространяющуюся в обе стороны волновода. Волна, достигающая одного конца волновода, подавляется, а на другом конце преобразуется в электрический сигнал. Время прохождения волны от точки ее возникновения до конца волновода прямо пропорционально расстоянию между позиционным магнитом и концом волновода.
Датчик закрепляется на неподвижную поверхность. Позиционный магнит, задающий точку отсчета, вставляется либо в направляющую волновода, либо крепится на контролируемый объект так, чтобы в процессе работы он перемещался вдоль профиля преобразователя.
Электрический сигнал поступает в устройство съема информации для дальнейшей ее обработки с помощью аналогового или цифрового интерфейса. Электрическое соединение между преобразователем, источником питания и устройством съема информации выполняется с помощью кабеля, подключаемого посредством штекерных соединений или кабельного вывода.
Датчики изготавливаются для цифровых или аналоговых интерфейсов по току и напряжению.
Датчики выпускаются в следующих модификациях: MSI-P, MSI-PB, отличающихся метрологическими и некоторыми техническими характеристиками.
Каждая модификация может иметь различные исполнения, отличающиеся формой, размерами, характеристиками монтажных элементов и выходных сигналов.
Структура обозначения датчиков имеет вид: ААА-А.Б.ВВВВ.Г.ДДД.ЕЕЕ.^ЗИКЛММ), где А - модификация датчика;
Б* - вид позиционного магнита:
S - арт. K-MSI-P08;
K - арт. K-MSI-P06;
L - арт. K-MSI-P07;
В - диапазон измерений в мм;
Г* - нулевая точка:
T = 13мм;
Д - тип подключения:
GDM - прямоугольный разъём 4 контакта HIRSCHMANN;
S32 - вилка 8 контактная, M16;
D34 - вилка 5 контактная, M12;
D60 - вилка 6 контактная, M16;
D70 - вилка 7 контактная, M16;
D84 - вилка 8 контактная, M12;
R01. R20 - PVC кабель от 1 до 20м;
H01.H20 - PUR кабель от 1 до 20м;
T01.. .T20 - тефлоновый кабель от 1 до2;
S01... S20 - силиконовый кабель от 1 до 20м;
Е - тип выхода датчика и его параметры:
Таблица 1 - Тип выхода для датчиков с аналоговым интерфейсом
| Описание | Тип выхода | Диапазон выходного сигнала |
| Выход 1 | Выход 2 |
| 1 выход с 1 позиционным магнитом | V01 | от 0 до 10 В | - |
| VII | от 10 до 0 В |
| V21 | от -10 до 10 В |
| V31 | от 10 до -10 В |
| V41 | от 0 до 5 В |
| V51 | от 5 до 0 В |
| V61 | от -5 до 5 В |
| AOI** | от 4 до 20 мА |
| All** | от 20 до 4 мА |
| A21** | от 0 до 20 мА |
| A31 | от 20 до 0 мА |
| A41 | от 0 до 24 мА |
| A51 | от 24 до 0 мА |
| 2 выхода с 2 позиционными магнитами | V02 | от 0 до 10 В | от 0 до 10 В |
| V12 | от 10 до 0 В | от 10 до 0 В |
| V22 | от -10 до 10 В | от -10 до 10 В |
| V32 | от 10 до -10 В | от 10 до -10 В |
| V42 | от 0 до 5 В | от 0 до 5 В |
| V52 | от 5 до 0 В | от 5 до 0 В |
| V62 | от -5 до 5 В | от -5 до 5 В |
| A02 | от 4 до 20 мА | от 4 до 20 мА |
| A12 | от 20 до 4 мА | от 20 до 4 мА |
| A22 | от 0 до 20 мА | от 0 до 20 мА |
| A32 | от 20 до 0 мА | от 20 до 0 мА |
| A42 | от 0 до 24 мА | от 0 до 24 мА |
| Описание | Тип выхода | Диапазон выходного сигнала |
| Выход 1 | Выход 2 |
| А52 | от 24 до 0 мА | от 24 до 0 мА |
| 2 выхода с 1 позиционным магнитом | V03** | от 10 до 0 В | от 10 до 0 В |
| V04 | от 10 до -10 В | от -10 до 10 В |
| АОЗ | от 4 до 20 мА | от 20 до 4 мА |
| А04 | от 4 до 20 мА | от 0 до 10 В |
| 2 выхода с 1 позиционным магнитом (положение + скорость) | V01 хххх | от 0 до 10 В | от 0 до 10 В |
| VII хххх | от 10 до 0 В | от 10 до 0 В |
| А01 хххх | от 4 до 20 мА | от 4 до 20 мА |
| All хххх | от 20 до 4 мА | от 20 до 4 мА |
Тип выхода для датчиков всех модификаций с цифровым интерфейсом SЗИКЛММ, где:
S - Тип интерфейса: RS422, протокол передачи данных SSI;
З - Длина параллельного кода:
1 - 25;
2 - 24;
3 - 26 бит;
И - Кодировка:
B - двоичная;
G - код грея;
К - Разрешение:
1 - 0,005мм;
2 - 0,01мм;
3 - 0,05мм;
4 - 0,1мм;
5 - 0,02мм;
6 - 0,002мм;
7 - 0,04мм;
8 - 0,001мм;
Л - 1 - стандартное исполнение;
М - направление измерения:
0 0 - направление измерения вперед;
01 - направление измерения назад;
02 - направление измерения вперед синхронный режим;
05 - направление измерения вперед, при длине массива данных 26 бит: 25 бит = тревога;
26 бит = проверка на чётность.
* Только для модификаций MSI-P
* * Только для модификаций MSI-PB
Пример обозначения датчиков линейных перемещений: MSI-P.S.0150.T.D70.S1B2100, где:
MSI-P - исполнение «профиль»;
S - магнитная каретка S;
0150 - верхний предел измерений 150 мм;
T - нулевая точка 13 мм;
D70 - 7-ми контактная вилка М16;
S1B2100 - тип выхода RS422, протокол данных SSI, длина параллельного кода: 25 бит, кодировка: двоичная, разрешение 0.01 мм, направление измерения вперёд.
Заводской номер средства измерений, в виде цифрового обозначения, состоящего из арабских цифр, наносится типографским способом на расположенную корпусе маркировочную наклейку.
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
Пломбирование не производится. В процессе эксплуатации, средства измерений не предусматривают внешних механических регулировок.
Общий вид приборов приведён на рисунке 1.
Рисунок 1 - Общий вид преобразователей линейных перемещений профильных MSI модификаций MSI-PB, MSI-P.
Программное обеспечение
Датчики линейных перемещений с цифровым интерфейсом передачи данных имеют метрологически значимое встроенное программное обеспечение (далее - ВПО), осуществляющее обработку и передачу результатов измерений.
ВПО устанавливается на предприятии-изготовителе во время производственного цикла, доступ пользователя к ВПО отсутствует, и в процессе эксплуатации модификации не подлежит.
Конструкция датчиков исключает возможность несанкционированного влияния на программное обеспечение и измерительную информацию.
В соответствии с п. 4.5 рекомендации по метрологии Р 50.2.077-2014 уровень защиты встроенного ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий».
Для отображения результатов измерений применяется любое программное обеспечение (далее - ПО), работающее по протоколу SSI, например, «Конфигуратор SSI» (ООО «МультиСистемная Интеграция»). Данное ПО не является метрологически значимым.
Идентификационные данные ВПО - отсутствуют.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики_____
| Наименование характеристики | Значение |
| Модификация | MSI-P | MSI-PB |
| Нижний предел измерений, мм | От 0 |
| Верхний предел измерений , мм | От 25 до 4000 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений | абсолютной для датчиков модификаций с ДИ до 500 мм включ., мм | ±0,05 | ±0,09 |
| приведенной для датчиков модификаций с ДИ св. 500 мм, % от ДИ | ±0,01 | ±0,02 |
| Коэффициент преобразования, ** мм/мА (мм/В) | „ ^изм. к — ^в.п.с. ^н.п.с. |
| * Верхний предел измерений определяется заказом потребителя с шагом 5 мм. Действительное значение указано в паспорте. ** Фактическое значение приведено в паспорте средства измерений Du3M. - диапазон измерений датчика, мм Пв.п.с. - верхний предел диапазона выходного сигнала в соответствии с таб. 1, мА (В) Пн.п.с. - нижний предел диапазона выходного сигнала в соответствии с таб. 1, мА (В) |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Модификация | MSI-P | MSI-PB |
| Габаритные размеры (ДхШхВ), мм, не более | (L+196)x80x80 |
| Масса, кг, не более | 6,0 |
| Напряжение питания от источника постоянного тока, В | +24 (- 15 / +20) % |
| Условия эксплуатации: | |
| - температура окружающей среды, °С | от -40 до +85 | от -40 до +75 |
| - относительная влажность, не более | 90%, без образования конденсата |
| Дискретность отчёта измерений, мкм | 1 |
| - предел допустимой вибрационной нагрузки (при частоте 10-2000 Гц), м/с2 | 15-g |
| Где: g - ускорение свободного падения, 9,80665 м/с2 L - верхний предел измерений, мм |
Знак утверждения типа
Наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность приборов
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Датчик линейных перемещений профильный (модификация в соответствии с заказом) | MSI | 1 шт. |
| Паспорт | - | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. на партию |
Сведения о методах измерений
Приведены в разделе 6 «Монтаж» документа «Датчики линейных перемещений профильные MSI. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Государственная поверочная схема для средств измерений длины в диапазоне от 1-10’9 до 100 м и длин волн в диапазоне от 0,2 до 50 мкм, утвержденная приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 декабря 2018 г. № 2840;
ТУ 26.51.66-001-28130081-2020 Датчики линейных перемещений MSI. Технические условия.
