Назначение
Датчики волоконно-оптические ASTRO (далее - датчики) предназначены для измерений температуры, линейных перемещений и давления при мониторинге конструкций и сооружений.
Описание
Принцип действия датчиков основан на пропорциональном смещении рабочей частоты сигнала, проходящего по волноводу излучения при изменении геометрических размеров его рабочей части. Такой эффект основан на технологии записи периодической структуры показателя преломления в сердцевине волновода датчика (волоконной брегговской решётки).
Датчики выпускаются девяти модификаций, которые различаются метрологическими характеристиками, конструкцией и измеряемыми величинами: А528, А523, А531, А529, А521 и А527 - для измерения перемещения; А513 и А511 - для измерения температуры; А561 - для измерения давления. Значения измеряемых величин рассчитываются на основе первичного сигнала (смещение длины волны, проходящей через волновод, при изменении длины чувствительного элемента) по градуировочным уравнениям согласно паспорту соответствующего датчика. По желанию заказчика в паспортах на датчики А528 и А523 приводят значения модуля Юнга материала рабочей части для определения силы, воздействующей на датчик, на датчики А528, А523, А529, А527 и А521 приводят длину рабочей части для определения деформации.
Конструктивно датчики представляют собой оптическое волокно (чувствительный элемент) с изолированной рабочей частью в защитной оболочке с разъемами на концах для соединения с рабочим оборудованием. Чувствительный элемент датчиков механически связан с рабочей частью, которая служит для передачи величины воздействия внешних возмущений. В зависимости от модификации рабочая часть датчиков может быть изготовлена с различными креплениями для установки по месту эксплуатации. Типы установки датчиков представлены в таблице 1.
Датчики модификаций А513, А561, А521, А527, А528 и А529 предназначены для работы во взрывобезопасных и взрывоопасных условиях.
Корпус датчиков металлический, окрашиваемый в цвета, которые определяет изготовитель.
Каждый экземпляр датчиков имеет заводской номер, расположенный на информационной табличке, прикрепленной к кабелю. Заводской номер имеет цифровой формат и наносится типографским способом.
Пломбирование датчиков не предусмотрено.
Нанесение знака поверки на датчики не предусмотрено.
Таблица 1 - Типы установки датчиков волоконно-оптических ASTRO
| Тип креплений | Модификация датчиков волоконно-оптических ASTRO |
| А528 | А523 | А513 | А511 | А531 | А529 | А561 | А521 | А527 |
| Анкерное | + | + | + | - | + | + | - | - | - |
| Болтовое | + | - | + | - | - | - | - | + | + |
| Приваривание | + | + | + | - | + | + | + | + | + |
| Заливка в бетон | + | + | + | + | + | + | + | - | - |
| Свободное стягивание | - | - | + | + | + | + | + | - | - |
Общий вид датчиков представлен на рисунке 1. Общий вид информационной таблички, прикрепленной к кабелю, с указанием места нанесения заводского номера представлен на рисунке 2.
А531 А513 А561 А511 А521
А529
А523
А527
А528
Рисунок 1 - Общий вид датчиков волоконно-оптических ASTRO
Рисунок 2 - Общий вид информационной таблички, прикрепленной к кабелю датчика, с указанием места нанесения заводского номера
Место нанесения заводского номера
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические и основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значения для модификаций датчиков волоконно-оптических ASTRO |
| А528 | А523 | А513 | А511 | А561 | А531 | А529 | А521 | А527 |
| Диапазон измерений температуры, °С | _ | _ | от -50 до +80 | от -50 до +100 | _ | _ | _ | _ | _ |
| Диапазон измерений перемещения, мм | от -0,4 до +0,4 | от -0,3 до +0,3 | _ | _ | _ | от 0 до 80 | от -0,5 до +0,5 | от -0,3 до +0,3 | от -0,3 до +0,3 |
| Верхние пределы измерений избыточного давления, МПа | _ | _ | _ | _ | 0,1; 0,5; 1; 2; 5;10 | _ | _ | _ | _ |
| Пределы допускаемой приведенной к ДИ погрешности, %1 | ± 0,1 | ± 0,1 | ± 0,1 | ± 0,1 | ± 0,2 | ± 0,2 | ± 1,0 | ± 1,0 | ± 1,0 |
| Диапазон показаний деформации, млн-12 | от -5000 до +5000 | от -560 до +560 | _ | _ | _ | _ | от -5000 до +5000 | от -3000 до +3000 | от -3000 до +3000 |
| Диапазон показаний силы, кН2 | от 0 до 85 | от 0 до 40 | _ | _ | _ | _ | _ | _ | _ |
| Длина датчика(или расстояние между точками крепления), мм, не более | от 70 до 100 | 370 | 109 | 40 | 210 | 342 | до 5 м | 40 | 56,5 |
| Необходимое минимальное место для инсталляции (при размещении разъема с одной стороны), мм | 230 | 400 | 170 | 60 | 240 | 370 | до 5 м | 60 | 70 |
| Количество разъемов | 1 - 2 | 1 | 1 - 2 | 1 | 1 - 2 |
| Температурный диапазон хранения и эксплуатации, °С | от -50 до +80 | от -50 до +100 | от -50 до +80 |
| Диаметр разъема, мм | 3 |
| Маркировка взрывозащиты | Ех ор is IIC Тб Ga X, Ex op is I Ma X | _ | Ех ор is IIC Тб Ga X, Ex op is I Ma X | _ | Ex op is IIC T6 Ga X, Ex op is I Ma X | _ | Ex op is IIC T6 Ga X, Ex op is I Ma X |
Таблица 3 - Показатели надежности
| Наименование характеристики | Значение |
| Средний срок службы, лет | 20 |
| Наработка до первого отказа, ч | 350000 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Датчик волоконно-оптический | ASTRO | 1 шт.* |
| Руководство по эксплуатации | ДСАЕ.421000.001РЭ | 1 экз.** |
| Паспорт | ДСАЕ.441421.002ПС | 1 экз. |
| * В зависимости от заказа. * * В один адрес или по заказу, или в электронном виде |
Сведения о методах измерений
приведены в 1.4 «Измерения и обработка результатов» руководства по эксплуатации ДСАЕ.421000.001РЭ.
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 20 октября 2022 г. № 2653 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений избыточного давления до 4000 Мпа»;
Приказ Росстандарта от 19 ноября 2024 г. № 2712 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений температуры»;
Приказ Росстандарта от 29 декабря 2018 г. № 2840 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений длины в диапазоне от R10-9 до 100 м и длин волн в диапазоне от 0,2 до 50 мкм»;
ДСАЕ.421000.001ТУ Волоконно-оптические датчики ASTRO. Технические условия.
