Назначение
Датчики перемещения ДП-И предназначены для измерения зазора (смещения относительно середины рабочего диапазона), размаха, амплитуды, мгновенного значения вибропере-мещения, размаха векторной суммы виброперемещения каналов "Х" и "Y", частоты вращения с формированием фазовой отметки.
Датчики перемещения ДП-И применяются для контроля за положением, виброперемещением, частотой вращения элементов конструкции паровых и газовых турбин, насосов, двигателей и другого механического оборудования, контроля величины прогиба (искривления) вращающегося вала в составе измерительных систем на основе полевой шины стандарта IEA RS-485 и/или унифицированных электрических аналоговых сигналов.
Описание
ДП-И состоит из преобразователя нормирующего (ПН) и двух (или одного) преобразователей вихретоковых (ПВ), соединенных жгутами с ПН. ДП-И изготавливается с разными исполнениями составных частей, представленными в таблицах 1 - 3.
ДП-И, в зависимости от исполнения ПН, выполняет разные режимы измерения и может иметь один или два канала измерения (условное обозначение каналов - "Х" и "Y") с выходами: цифровым, токовым и напряжения.
В зависимости от применяемого ПН, ДП-И осуществляет измерения:
- с ПН1-ПН6 - зазора (смещения относительно середины рабочего диапазона); размаха и амплитуды (пиковое значение) виброперемещения; мгновенного значения виброперемещения; с ПН3 - размаха векторной суммы виброперемещения каналов (опция);
- с ПН7Б - зазора (смещения относительно середины рабочего диапазона); размаха (пиковое значение) виброперемещения; мгновенного значения виброперемещения;
- с ПН7Н - зазора (смещения относительно середины рабочего диапазона); размаха (пиковое значение) виброперемещения; размаха виброперемещения на инфранизких и низких частотах (НЧ); мгновенного значения виброперемещения;
- с ПН8, ПН9 - частоты вращения с формированием фазовой метки;
- с ПН10 - смещения, размаха и мгновенного значения виброперемещения.
ПН различаются конструкцией корпуса, для реализации однотипных режимов измерения или функций (контроль выходных сигналов, буферы, фильтры) используются однотипные программные и схемные блоки. ДП-И обеспечивает обмен данными (цифровой выход) по интерфейсу RS-485 в диапазоне скоростей: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600 бит/с.
ДП-И осуществляет при измерении частоты вращения формирование фазовой отметки - импульса напряжения прямоугольной формы по выходу напряжения. ДП-И осуществляет непрерывный контроль обрыва линии связи между ПВ и ПН с выдачей сигнала об обрыве по цифровому и токовому выходам.
Таблица 1 - Исполнения ПН
| Обозначение | Код | Маркировка взрывозащиты | Кол. каналов измерения |
| ИЦФР.411135.002 | ПН1 | 1Ех[1Ь]тПВТ6 | 2 |
| ИЦФР.411135.002-01 | ПН2 | 1Ех[1Ь]тПВТ6 | 1 |
| ИЦФР.411135.005 | ПН3 | 1Ex[ib]dnbT6 | 2 |
| ИЦФР.411135.005-01 | ПН4 | 1Ex[ib]dnbT6 | 1 |
| ИЦФР.411135.002-02 | ПН5 | | 2 |
| ИЦФР.411135.002-03 | ПН6 | | 1 |
| ИЦФР.411135.002-04 | ПН7Б | | 1 |
| Обозначение | Код | Маркировка взрывозащиты | Кол. каналов измерения |
| ИЦФР.411135.002-06 | ПН7Н | | 1 |
| ИЦФР.411135.002-05 | ПН8 | | 1 |
| ИЦФР.411135.002-07 | | 1 |
| ИЦФР.411135.005-02 | ПН9 | 1Ex[ib]dIIBT6 | 1 |
| ИЦФР.411135.005-03 | ПН10 | 1Ех[1Ь]апВТб | 1 |
Таблица 2 - Исполнения ПВ
| Обозначение | Код | Конструкция | Установочная резьба |
| ИКЛЖ.408113.003 | ПВ1 | металлорукав | М10х1 |
| ИЦФР.408113.005 | ПВ2 |
| ИКЛЖ.408113.011 | ПВ3 | штанга | М12х1 |
| ИКЛЖ.408113.011-01 | ПВ4 |
| ИКЛЖ.408113.012 | ПВ5 | кабель | М10х1 |
| ИКЛЖ.408113.011-02 | ПВ6 | штанга | М12х1 |
| ИЦФР.408113.007 | ПВ10 | кабель | 3/8''-шаг 24 нитки на дюйм |
| ИЦФР.408113.007-01 | ПВ11 |
| ИЦФР.408113.003 | ПВ12 |
| ИЦФР.408113.007-02 | ПВ13 |
| ИЦФР.408113.012 | ПВ18 |
| ИЦФР.408113.013 | ПВ19 |
| ИЦФР.408113.007-03 | ПВ20 |
| ИЦФР.408113.007-04 | ПВ21 |
| ИКЛЖ.408113.012-03 | ПВ14 | кабель | М10х1 |
| ИЦФР.408113.010 | ПВ15 | металлорукав |
| ИЦФР.408113.011 | ПВ16 | кабель |
| ИКЛЖ.408113.012-04 | ПВ30 |
| ИКЛЖ.408113.012-05 | ПВ23 |
| ИКЛЖ.408113.012-06 | ПВ24 |
| ИЦФР.408113.014 | ПВ22 | штанга |
| ИЦФР.408113.015 | ПВ25 | кабель | 3/8''-шаг 24 нитки на дюйм |
| ИЦФР.408113.015-01 | ПВ26 |
| ИЦФР.408113.017 | ПВ27 |
| ИЦФР.408113.017-01 | ПВ28 |
| ИЦФР.408113.018 | ПВ29 |
| ИЦФР.408113.021 | ПВ17 |
| ИЦФР.408113.019 | ПВ31 | кабель со вставкой | М10х1 |
| ИЦФР.408113.019-01 | ПВ32 |
| ИЦФР.408113.022 | ПВ33 | штанга |
| ИЦФР.408113.023 | ПВ34 | кабель со вставкой |
| ИЦФР.408113.023-01 | ПВ35 |
| ИЦФР.408113.007-05 | ПВ36 | кабель | 3/8'', шаг-24 нитки на дюйм |
| ИЦФР.408113.007-06 | ПВ37 |
| ИЦФР.408113.019-02 | ПВ38 | кабель со вставкой | М10х1 |
| ИКЛЖ.408113.011-03 | ПВ39 | штанга | М12х1 |
| ИЦФР.408113.029 | ПВ40 | кабель | М10х1 |
| ИЦФР.408113.028, ИЦФР.408113.028-01, ИЦФР.408113.028-23 | ПВ41-ПВ57, ПВ65-ПВ71 | кабель с гермопереходом | М10х1 |
| ИКЛЖ.408113.011-04 | ПВ58 | штанга | М12х1 |
| Обозначение | Код | Конструкция | Установочная резьба |
| ИКЛЖ.408113.011-05 | ПВ59 | | |
| ИКЛЖ.408113.012-07 | ПВ60 | кабель | М10х1 |
| ИЦФР.408113.022-01 | ПВ61 | штанга | М10х1 |
| ИЦФР.408113.031 | ПВ62 | металлорукав в трубке | М10х1 |
| ИКЛЖ.408113.011-06 | ПВ63 | штанга | М12х1 |
| ИЦФР.408113.009-02 | ПВ64 | кабель с гермопереходом | М10х1 |
| ИЦФР.408113.032 | ПВ72 | кабель | М10х1 |
| ИЦФР.408113.034 | ПВ73 | металлорукав с трубкой | М10х1 |
| ИЦФР.408113.034-01 | ПВ74 |
| ИЦФР.408113.035 | ПВ75 | металлорукав в трубке | М10х1 |
| ИЦФР.408113.033 | ПВ76 | металлорукав | М10х1 |
| ИЦФР.408113.036 | ПВ77 | металлорукав | М10х1 |
Таблица 3 - Исполнения жгутов
| Обозначение | Код | Конструкция |
| ИКЛЖ.685621.027 | L1 | металлорукав |
| ИКЛЖ.685621.027-01 | L2 |
| ИКЛЖ.685621.027-02 | L3 |
| ИКЛЖ.685621.027-03 | L4 |
| ИКЛЖ.685621.029 | L5 | частично металлорукав |
| ИЦФР.685661.007 | L6 |
| ИЦФР.685661.007-01 | L13 |
| ИЦФР.685661.007-02 | L14 |
| ИЦФР.685661.007-04 | L17 |
| ИЦФР.685621.053 | L9 | металлорукав, соединитель угловой (к ПВ) |
| ИЦФР.685621.053-01 | L10 |
| ИЦФР.685621.053-02 | L11 |
| ИЦФР.685621.053-03 | L12 |
| ИЦФР.685661.015 | L15 | металлорукав |
| ИЦФР.685661.015-01 | L16 | металлорукав с трубкой |
Конструктивно ПН (все исполнения) выполнен в металлическом сборном корпусе. В соответствующих местах на ПН предусмотрены элементы ограничения доступа: табличка контроля вскрытия и место для пломбирования.
Схема пломбировки от несанкционированного доступа
| m Тб ! Табличка ЫЫ контроля 1 \ ______ffl-, + । / "“Контроль /К / Ьскрытия 'Я7 ф й 1 § Н й ПН1, ПН2 ПН7Б, ПН7Н, ПН8 | Контрольная | пломба ---) О ПН3, ПН4, ПН9, ПН10 |
Фотографии общего вида датчиков
Программное обеспечение
ДП-И имеет встроенное энергонезависимое программное обеспечение (ПО). Идентификационные данные ПО определяются исполнением ПН. Функции встроенного ПО заключаются в обработке измерительной информации. Встроенное ПО датчика 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 заводских пломб 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.
ДП-И имеет ПО с уровнем защиты С по МИ 3268-2010 и идентификационными данными в соответствии с таблицей 4.
Т аблица 4
| Обозначение (код) ПН | Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| ПН1 | dpi 2 3 | 643.07623615.44006 | 2.3 | 8EC5 | CRC16 |
| ПН2 | dpi 2 3 | 643.07623615.44006 | 2.3 | 8EC5 | CRC16 |
| ПН3 | dpi 2 3 | 643.07623615.44006 | 2.3 | 8EC5 | CRC16 |
| ПН4 | dpi 2 3 | 643.07623615.44006 | 2.3 | 8EC5 | CRC16 |
| ПН5 | dpi 2 3 | 643.07623615.44006 | 2.3 | 8EC5 | CRC16 |
| ПН6 | dpi_2_3 | 643.07623615.44006 | 2.3 | 8EC5 | CRC16 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| ПН7Б | dpi 5 0 | 643.07623615.44004 | 5.0 | DA6F | CRC16 |
| ПН7Н | dpi 6 1 | 643.07623615.44005 | 6.1 | 371C | CRC16 |
| ПН8 | dpi 7 0 | 643.07623615.44003 | 7.0 | 17ЕВ | CRC16 |
| ПН8 | dpi 7 0 | 643.07623615.44003 | 7.0 | 17ЕВ | CRC16 |
| ПН9 | dpi 3 4 | 643.07623615.44002 | 3.4 | А350 | CRC16 |
| ПН10 | dpi_4_7 | 643.07623615.44001 | 4.7 | 4А78 | CRC16 |
Технические характеристики
Диапазоны измерений ДП-И в соответствии с таблицей 5.
Таблица 5
| Режим измерения | Рабочий диапазон измерения |
| "Зазор" L, мм для ПН1-ПН6, ПН7Б для ПН7Н | от Lmin до Lmax , где Lmin > 0; Lmax < 2,35 мм, при условии Lmax - Lmin > 1,2 мм от Lmin до Lmax , где Lmin > 0; Lmax < 2,35 мм, при условиях: Lmax - Lmin > 1,2 мм (Lmax - Lmin) / Sr max < 4 мкм |
| "Размах виброперемещения", Sr, мкм, с постоянной времени т = 0.3 с для ПН1-ПН6 для ПН7Б для ПН7Н | |
| от 0,TSr max до Sr max при Sr max от 125 до 250 мкм |
| от 25 мкм до Sr max* при Sr max от 250 до 350 мкм |
| от 0,07^Sr max до Sr max при Sr max от 350 до 1000 мкм |
| "Амплитуда виброперемещения", Sa, мкм с постоянной времени т = 0.3 с | Sа = Sr/2 |
| "Векторная сумма виброперемещения каналов, Se, мкм, с постоянной времени т = 0.3 с | от (ITS, max до Sr max при Sr max от 125 до 250 мкм |
| "Виброперемещение НЧ", Sr нч, мкм с постоянной времени т = 10 мин, для ПН7Н | от 20 до 400 мкм |
| "Частота вращения", n, об/мин для ПН8, ПН9 | от 60/ Kn до 2,4Ч05/ Kn, рде Kn - количество зубьев колеса |
| для ПН10 смещение Lcm, мм размах виброперемещения S, мкм | от минус 0,6 до плюс 0,6 мм; от минус 0,85 до плюс 0,85 мм Lmin > 0; Lmax < 2,35 мм; (Lmax - Lmin) > 1,2 мм от 0 до 350 мкм при смещении ± 0,6 мм от 0 до 500 мкм при смещении ± 0,85 мм |
Диапазон частот ДП-И (ПН1-ПН6, ПН7Б, ПН10) при измерении размаха, амплитуды,
мгновенного значения виброперемещения, размаха векторной суммы виброперемещения каналов от 10 до 1000 Гц, с ПН7Н - от 5 до 1000 Гц.
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности ДП-И при измерении зазора: по цифровому выходу ± 40 мкм; по токовому выходу ± 50 мкм.
Пределы допускаемой основной относительной погрешности ДП-И при измерении размаха, амплитуды виброперемещения на базовой частоте 160 Гц составляют ±(0,06 + 0,5/ Si) -100 %, где Si - измеренное значение виброперемещения, мкм.
Пределы допускаемой основной относительной погрешности ДП-И при измерении размаха векторной суммы виброперемещения каналов на базовой частоте 160 Гц составляют ±8 %.
Пределы допускаемой неравномерности АЧХ ДП-И при измерении размаха, амплитуды, размаха векторной суммы виброперемещения каналов составляют ± 10 %.
Диапазон частот ДП-И при измерении размаха виброперемещения НЧ от 1,67-10’3 до 250 Гц.
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности ДП-И при измерении размаха виброперемещения НЧ ± 10 мкм.
Пределы допускаемой основной погрешности ДП-И (ПН8, ПН9) при измерении частоты вращения:
- по цифровому выходу (абсолютная погрешность) ± 1 • 10’^nmax, об/мин;
- по токовому выходу (относительная погрешность) ± (0,03 + 0,02/(1вых -4))-100 %, где 1вых - измеренное значение выходного тока, мА.
Частота следования зубьев зубчатого колеса от 1 до 4000 Гц.
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности ДП-И (ПН10) при измерении смещения ± 25 мкм и основной относительной погрешности при измерении размаха и мгновенного значения виброперемещения на базовой частоте 160 Гц в диапазоне рабочих установочных зазоров ± (0,06 + 0,5/ Si + 3Ч0’4^ |AL уст| )400 %, где Si - измеренное значение виброперемещения, мкм; AL^ - отклонение от номинального зазора 1,35 мм.
ДП-И работоспособен при питании от источника постоянного тока напряжением от 18 до 36 В. Номинальное напряжение питания 24 В.
Потребляемая мощность и ток потребления ДП-И, не более:
- 2,3 Вт и 100 мА соответственно для ДП-И с двумя каналами;
- 2,0 Вт и 75 мА соответственно для ДП-И с одним каналом.
ПН1 и ПН2 ДП-И имеют уровень взрывозащиты "Взрывобезопасный" согласно ГОСТ Р 51330.0-99, обеспечиваемый видами взрывозащиты "Герметизация компаундом" по ГОСТ Р 51330.17-99 и "Искробезопасная электрическая цепь" по ГОСТ Р 51330.10-99.
ПН3, ПН4, ПН9, ПН10 ДП-И имеют уровень взрывозащиты "Взрывобезопасный" согласно ГОСТ Р 51330.0-99, обеспечиваемый видами взрывозащиты "Взрывонепроницаемая оболочка" по ГОСТ Р 51330.1-99 и "Искробезопасная электрическая цепь" по ГОСТ Р 51330.10-99.
ПВ ДП-И имеет уровень взрывозащиты "Взрывобезопасный" согласно ГОСТ Р 51330.0-99, обеспечиваемый видом взрывозащиты "Искробезопасная электрическая цепь" по ГОСТ Р 51330.10-99.
ДП-И устойчив к воздействию пониженной температуры минус 40 °С и прочен к воздействию температуры минус 60 °С.
ДП-И устойчив к воздействию повышенной температуры 70 °С на ПН, 100 °С на ПВ, 150 °С на ПВ41-ПВ57 и ПВ65-ПВ77.
ДП-И устойчив и прочен к воздействию повышенной влажности 95 % при температуре 35 °С.
Режим работы ДП-И - непрерывный круглосуточный.
Габаритные размеры:
- ПН1, ПН2, ПН5, ПН6 - не более 166 х 122 х 87 мм;
- ПН3, ПН4, ПН9, ПН10 - не более 284 х 188 х 71,5 мм;
- ПН7, ПН8 - не более 80 х 45 х 65 мм.
Масса ДП-И со жгутами не более 13,5 кг, в том числе:
- ПВ - не более 1,0 кг,
- жгут - не более 3,0 кг;
- ПН1, ПН2, ПН5, ПН6 - не более 2,0 кг;
- ПН3, ПН4, ПН9, ПН10 - не более 5,5 кг;
- ПН7, ПН8 - не более 0,3 кг.
Средняя наработка на отказ ДП-И не менее 50000 ч.
Назначенный срок службы ДП-И 12 лет.
Рабочие условия эксплуатации ДП-И:
- температура окружающего воздуха:
от минус 40 до плюс 70 °С для ПН;
от минус 40 до плюс 100 °С для ПВ;
от минус 40 до плюс 150 °С для ПВ41-ПВ57 и ПВ65-ПВ77;
- относительная влажность воздуха- до 95 % при температуре 35 ° С;
- атмосферное давление - от 84,0 до 106,7 кПа.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на корпус ПН согласно ИЦФР.402248.001СБ и на титульный лист руководства по эксплуатации ИЦФР.402248.001РЭ в центре страницы типографским способом.
Комплектность
Комплектность ДП-И соответствует указанной в таблице 6. Таблица 6
| Наименование | Обозначение | Кол. |
| Датчик перемещения ДП-И | ИЦФР.402248.001 | 1 шт. |
| Паспорт | ИЦФР.402248.001ПС | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | ИЦФР.402248.001РЭ | 1 шт. |
| Компакт-диск | ИЦФР.467371.012 | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по методике, приведенной в приложении к Руководству по эксплуатации ИЦФР.402248.001РЭ I и утвержденной руководителем ГЦИ СИ ФБУ «Нижегородский ЦСМ» в III кв. 2011 г.
Основные средства поверки:
- поверочная вибрационная установка второго разряда по МИ 2070-90;
- устройство задания перемещений ИЦФР.442261.001 с головкой микрометрической серии MICROMASTER, тип 60.30039, погрешность задания смещения не более 3 мкм, зазора -не более 10 мкм.
- источник питания постоянного тока Б5-45, иВЫХ от 0 до 36 В, 1НАГР от 0 до 0,5 А;
- вольтметр универсальный цифровой В7-38, погрешность измерения: постоянный ток не более 0,25 %;
- вольтметр универсальный цифровой В7-78/1, погрешность измерения: пост. напряжение не более 0,5 %, переменное напряжение не более 0,5 %;
- генератор сигналов специальной формы ГСС-05, задание частоты от 0,001 до 500 Гц, погрешность задания частоты не менее 1-10-5 Гц, погрешность задания напряжения не более 4 %;
- генератор сигналов низкочастотный прецизионный Г3-122, задание частоты от 1 до 4000 Гц, погрешность задания частоты не более Г10’5 Гц.;
- осциллограф универсальные C1-96;
- персональный компьютер с интерфейсом RS-485, пользовательская программа UserProgDPI, устанавливаемая с компакт-диска ИЦФР.467371.012.
Сведения о методах измерений
Методы измерений содержатся в Руководстве по эксплуатации ИЦФР.402248.001РЭ.
Нормативные документы
ИЦФР.402248.001ТУ. Датчик перемещения ДП-И Технические условия
Рекомендации к применению
Датчики могут применяться при о существлении производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Ро ссийской Федерации требований промышленной безопасно сти к эксплуатации опасного производственного объекта.
