Назначение
Датчики вибрации ИВД 3 предназначены для измерений средних квадратических значений (далее СКЗ) виброскорости по одному, двум или трем взаимоперпендикулярным направлениям контролируемого объекта.
Описание
Принцип действия датчиков вибрации ИВД 3 (в дальнейшем датчики) основан на преобразовании ускорения контролируемого объекта в пропорциональный электрический сигнал с последующим преобразованием его в цифровую форму, соответствующую СКЗ виброскорости.
Первичный преобразователь представляет собой дифференциальную конденсаторную структуру с воздушным диэлектриком. Неподвижные обкладки этого конденсатора представляют собой простые консольные стержни, расположенные на высоте 1 мкм от поверхности кристалла в воздухе на поликремниевых столбиках-анкерах, приваренных к кристаллу на молекулярном уровне. Подвижная обкладка закреплена на инерционной массе и находится между неподвижными обкладками. Подвижная и неподвижные обкладки подключаются к источнику постоянного тока. При отсутствии действующего на датчик ускорения дифференциальная схема сбалансирована и выходной сигнал отсутствует. Под действием ускорения подвижная обкладка смещается относительно неподвижных, что вызывает изменение емкости датчика и появление пропорционального ускорению электрического сигнала.
Сигнал с первичного преобразователя поступает на плату с аналоговым усилителем, где усиливается и подвергается частотной фильтрации. Далее, с помощью АЦП микроконтроллера, сигнал преобразовывается в цифровую форму. Микроконтроллер интегрирует сигнал, пропорциональный ускорению, и формирует выходной цифровой сигнал СКЗ виброскорости. Сигнал поступает через адаптер-преобразователь интерфейса RS485/RS232 в ПК, который производит визуализацию информации по программе Config IVD.
Конструктивно датчик выполнен в виде моноблока с встроенным кабелем для внешних соединений.
Внутри корпуса датчика установлены пять плат:
- две платы с первичным преобразователем;
- плата с аналоговым усилителем и фильтрами верхней и нижней частот;
- плата с микроконтроллером и преобразователем интерфейса;
- плата дискретных сигналов.
Степень защиты от проникновения посторонних предметов: IP67. Режим работы датчика - непрерывный.
Датчик имеет несколько вариантов исполнения (таб. 1), которые отличаются видом выходных сигналов и количеством каналов.
Датчик ИВД 3В-Х (здесь и далее Х означает число 1,2,3 каналов) обеспечивает срабатывание аварийной и предупредительной сигнализации.
Таблица 1
| Обозначение датчика | Количество осей чувствительности | Выдаваемый сигнал |
| ИВД 3Ц-1 | 1 | Цифровой - СКЗ виброскорости по одному каналу |
| ИВД 3Ц-2 | 2 | Цифровой - СКЗ виброскорости по двум каналам |
| ИВД 3Ц-3 | 3 | Цифровой - СКЗ виброскорости по трем каналам |
| ИВД 3В-1 | 1 | Два дискретных (предупредительный и аварийный) при достижении пороговых значений виброскорости по каналу; третий дискретный - исправность датчика. |
| ИВД 3В-2 | 2 | Два дискретных (предупредительный и аварийный) при достижении пороговых значений виброскорости по любому из двух каналов; третий дискретный -исправность датчика. |
| ИВД 3В-3 | 3 | Два дискретных (предупредительный и аварийный) при достижении пороговых значений виброскорости по любому из трех каналов; третий дискретный -исправность датчика. |
Программное обеспечение
Датчики ИВД 3 имеют внешнее программное обеспечение (программа Config IVD), предназначенное для установки на персональный компьютер под управлением операционной системы семейства Microsoft Windows, которое служит для считывания результатов измерений.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| ConfigIVD | ConfigIVD Application | 4.5.0.2 | Контрольная сумма CRC32 файла ConfigIVD.exe равна: 4В587548 (в шестнадцатеричной системе счисления) | Циклические избыточные коды CRC-32 |
Программное обеспечение имеет уровень защиты «А» по МИ 3286-2010.
Рисунок 1- Внешний вид датчика вибрации ИВД 3
Клеевое соединение
ивдз
ОС ВРЭ ВостНИИ РВ ЕxtilX/1 ExdllCTSX
2 кв 20 08 №0020
Рисунок 2- Схема пломбировки датчика от несанкционированного доступа
Технические характеристики
Таблица 3
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Диапазоны измерений СКЗ виброскорости по каждому их трех осей чувствительности, мм/с (8000 - размерный коэффициент, мм/с2, f - частота, 1/с) | от 1,0 до 8000-f1 |
| Диапазоны выходного токового сигнала, мА | от 4 до 20 |
| Диапазон частот измерений СКЗ виброскорости по каждой из трех осей чувствительности, Гц | от 10 до 1000 |
Продолжение таблицы 3
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений СКЗ виброскорости, % | ±6 |
| Относительный коэффициент поперечного преобразования датчика, %, не более | 5 |
| Затухание АЧХ, дБ/окт, не менее в области нижних частот среза в области верхних частот среза | 4,5 9 |
| Уровень собственного шума в единицах СКЗ виброскорости, мм/с, не более | 0,03 |
| Пределы допускаемой погрешности срабатывания предупредительного и аварийного сигнала датчика при превышении заданных уставок, мм/с | ±0,2 |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры окружающего воздуха в условиях применения, %/1°С | ±0,1 |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерений, вызванной изменением напряжения питания, % | ±0,01 |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерений, вызванной влиянием внешнего электромагнитного поля, % | ±5 |
| Электрическая прочность изоляции между жилами кабеля и корпуса датчика, Вэфф, не менее: в нормальных условиях; при повышенной влажности | 500; 300 |
| Сопротивление изоляции между жилами кабеля и корпуса, МОм, не менее: в нормальных условиях; при повышенной влажности; при повышенной температуре | 500; 1; 5 |
| Внутреннее статическое давление, выдерживаемое оболочкой датчика, МПа | 0,5 |
| Напряжение питания датчика, В | от 10 до 24 |
| Ток потребления датчика, мА, не более | 60 |
| Время установки рабочего режима, с, не более | 10 |
| Масса с кабелем 3,5 м, кг, не более | 1,2 |
| Г абаритные размеры без кабеля, мм, не более | 50x50x50 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 100000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
Условия эксплуатации:
• температура окружающего воздуха, °С...............................от минус 60 до плюс 80
• относительная влажность воздуха при температуре плюс 30 °С, %, до...................100
• атмосферное давление окружающего воздуха, кПа...........................от 86,6 до 106,7
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист РЭ и ПС типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки входит:
- датчик вибрации с длиной кабеля по заказу
- комплект крепежных изделий (4 установочных винта и контровочная проволока)
- технологическая программа ConfigIVD
- приспособление для установки датчика на вибростенд ПЕ5.88.7.003 (по заказу)
- руководство по эксплуатации
- паспорт
- методика поверки
Поверка
осуществляется по документу МП 36585-11 «Датчики вибрации ИВД 3. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 08 февраля 2011 г.
Основные средства поверки: эталон 2 разряда по МИ 2070-90.
Сведения о методах измерений
приведены в Руководстве по эксплуатации ПБКМ.468223.002 РЭ. Датчик вибрации ИВД 3.
Нормативные документы
1. ГОСТ 30296-65. Аппаратура общего назначения для определения основных
параметров вибрационных процессов. Общие технические требования.
2. МИ 2070 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений виброперемещения, виброскорости, виброускорения в диапазоне частот от (0,3 - 20000) Гц.
3. Технические условия ТУ 4277-002-55181848-2006. Датчик вибрации ИВД 3.
