Назначение
Информационно-измерительная система ИИС-5551/1 (далее по тексту - ИИС-5551/1) предназначена для измерений сопротивления постоянному току, напряжения и силы постоянного тока.
Описание
Принцип действия ИИС-5551/1 основан на предварительном усилении сигналов низкого уровня (10 мВ) от первичных измерительных преобразователей (ПИП, не входящих в состав ИИС-5551/1) до уровня 10 В и последующего мультиплексирования усиленных сигналов на вход общеканального (группового) аналого-цифрового преобразователя (АЦП) РХ1-6289. С выхода АЦП результаты измерений в цифровой форме поступают на контроллер для дальнейшей обработки, а также на преобразователи силы тока измерительные аналогоцифровые модульные NI 9208, в которых мгновенное значение силы тока на входе измерительного канала (ИК) преобразуется АЦП в двоичный цифровой код на выходе ИК. Для усиления и мультиплексирования сигналов с датчиков в ИИС-5551/1 используется многоканальный (512 каналов) усилитель-мультиплексор на базе 32-х канальных модулей SCXI-1102C. Оцифровка сигналов с датчиков осуществляется с помощью 18-ти битового АЦП РХ1-6289 с быстродействием 500000 преобразований в секунду и (64 каналов) преобразователя силы тока 16 канального модуля с 24-х битным АЦП NI 9208 с максимальной частотой дискретизации 5 • 102 Гц.
Функционально ИИС-5551/1 состоит из:
- ИК сопротивления постоянному току, соответствующего значениям силы;
- ИК сопротивления постоянному току, соответствующего значениям деформации;
- ИК сопротивления постоянному току, соответствующего значениям линейного перемещения;
- ИК сопротивления постоянному току, соответствующего значениям избыточного давления;
- ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям виброускорения;
- ИК силы постоянного тока, соответствующего значениям линейного перемещения;
- ИК силы постоянного тока, соответствующего значениям силы;
- ИК силы постоянного тока, соответствующего значениям избыточного давления.
Принцип действия ИК сопротивления постоянному току, соответствующего значениям
силы, деформации, линейного перемещения и избыточного давления, основан на измерении сопротивления постоянному току, пропорционального измеряемым значениям силы, деформации, линейного перемещения и избыточного давления с последующим преобразованием измерительных сигналов в цифровой код, обработкой информации в контроллере и выдачей ее на внешнее устройство в виде, удобном для пользователя.
Принцип действия ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям виброускорения, основан на измерении напряжения постоянного тока, пропорционального измеряемым значениям виброускорения, усилении входного сигнала с последующим его преобразованием в цифровой код, обработкой информации в контроллере и выдачей ее на внешнее устройство в виде, удобном для пользователя.
Принцип действия ИК силы тока, соответствующего значениям линейного перемещения и избыточного давления, основан на измерении силы тока, пропорционального измеряемым значениям силы, линейного перемещения и избыточного давления, с последующим преобразованием измерительных сигналов в двоичный цифровой код, обработкой информации в контроллере и выдачей ее на внешнее устройство в виде, удобном для пользователя.
Функциональная схема ИИС-5551/1 приведена на рисунке 1.
Конструктивно ИИС-5551/1 включает в себя 4 блока с измерительными модулями и контроллер настольного исполнения. Первый блок (шасси РХ1е-1085) включает в себя 2 модуля, выполненных в стандарте PXI/ РХ1е. Два блока (шасси SCXI-1001) включают в себя по 12 модулей в стандарте SCXI. Один вспомогательный блок (шасси R Series NI 9151) включает в себя 8 модулей в стандарте cRIO NI 9208.
ИИС-5551/1 используется для испытаний статической прочности специальных изделий и конструкций в части:
- автоматизированного сбора данных в ходе эксперимента;
- хранения результатов в ходе эксперимента на внутреннем носителе контроллера PXIe-8133.
Общий вид ИИС-5551/1 с указанием мест нанесения знаков утверждения типа (ЗТ) и поверки (ЗП) представлен на рисунке 2. Внешний вид отдельных элементов ИИС-5551/1 приведен на рисунках 3 - 7. Пломбировка от несанкционированного доступа осуществляется на отдельных модулях, пример мест размещения пломб представлен на рисунках 4 и 5.
Место пломбирования
Рисунок 5 - Преобразователь силы тока измерительные аналого-цифровой модульный
NI 9208
Программное обеспечение
Включает общее и специальное программное обеспечение (ПО).
В состав общего ПО входит операционная система Windows 7, имеющая лицензию конечного пользователя, среда графического программирования NI LabVIEW Professional Development System for Windows (Eng), NI LabVIEW FPGA, NI LabVIEW Real-Time, драйверы NI-DAQmx driver software и утилита конфигурирования системы, проверки и калибровки модулей Measurement & Automation Explorer configuration utility (МАХ).
В состав специального ПО входит программа сбора данных Data_Sbor_5551. Она защищены от несанкционированного доступа к системе любых лиц, кроме сопровождающих программистов специальными паролями. Целостность специального ПО обеспечивается обязательной проверкой контрольных сумм перед началом испытаний.
Программа Data_Sbor_5551, относящаяся к типу LabVIEW Instrument, является метрологически значимой частью ПО системы и предназначена для сбора данных сопротивления постоянному току, напряжения и силы постоянного и переменного тока.
Программа Data_Sbor_5551 и измеренные данные достаточно защищены с помощью встроенных средств защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений имеющихся в среде разработки NI LabVIEW. Уровень защиты ПО «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Data Sbor 5551 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
| Алгоритм вычисления идентификатора ПО | MD5 |
Технические характеристики
Таблица 2 - Состав и метрологические характеристики ИК системы с входными электрическими сигналами от ПИП
| Характеристики ИК | Характеристики ПИП |
| Наименование ИК | Колич ество ИК | Диапазон измерений | Пределы допускаемой погрешности (нормированы для рабочих условий) | Тип аппаратуры ИК | Наименование ПИП | Диапазоны измерений контролируемых параметров | Пределы допускаемой основной погрешности |
| ИК сопротивления постоянному току, соответствующего значениям силы | от 0 до 512* | от 349,44 до 350,56 Ом | ±0,1 % (у от НЗ 0,56 Ом)** | Контроллер PXIe-8133. АЦП PXI-6289. Модуль SCXI-1002С | Датчики силы серии U10M Датчики силы серии ТХ-25 | от -1961,33 до +1961,33 Н (от -200 до +200 кгс); от -9806,65 до +9806,65 Н (от -1 до +1 тс); от -19613,3 до +19613,3 Н (от -2 до +2 тс); от -49,03325 до +49,03325 кН (от -5 до +5 тс); от -196,133 до +196,133 кН (от -20 до +20 тс); от -490,332 до +490,332 кН (от 0 до +50 тс); от -980,665 до +980,665 кН (от -100 до +100 тс); от -1961,330 до +1961,330 кН (от -200 до +200 тс); от -2941,995 до +2941,995 кН (от -300 до +300 тс) | класс точности 0,15 |
| ИК сопротивления постоянному току, соответствующего значениям деформации | от 0 до 512* | от 349,44 до 350,56 Ом | ±0,1 % (у от НЗ 0,56 Ом) | Контроллер PXIe-8133. АЦП PXI-6289. Модуль SCXI-1002С | Тензорезисто р FLA-5-23-1L | от -5 до +5 % | ±2 % (5)*** |
| Характеристики ИК | Характеристики ПИП |
| Наименование ИК | Колич ество ИК | Диапазон измерений | Пределы допускаемой погрешности (нормированы для рабочих условий) | Тип аппаратуры ИК | Наименование ПИП | Диапазоны измерений контролируемых параметров | Пределы допускаемой основной погрешности |
| ИК сопротивления постоянному току, соответствующего значениям линейного перемещения | от 0 до 512* | от 349,44 до 350,56 Ом | ±0,1 % (у от НЗ 0,56 Ом) | Контроллер PXIe-8133. АЦП PXI-6289. Модуль SCXI-1002С | Датчик перемещения SDS/R | от -5 до +5 мм; от -10 до +10 мм; от -20 до +20 мм; от -25 до +25 мм; от -50 до +50 мм; от -100 до +100 мм | ±0,2 % (5) |
| ИК сопротивления постоянному току, соответствующего значениям избыточного давления | от 0 до 512* | от 350 до 350,56 Ом | ±0,1 % (у от НЗ 0,56 Ом) | Контроллер PXIe-8133. АЦП PXI-6289. Модуль SCXI-1002С | Датчик давления ЗОНД-10 | от 0 до 0,5 МПа; от 0 до 1,0 МПа; от 0 до 2,0 МПа; от 0 до 5,0 МПа; от 0 до 10,0 МПа; от 0 до 20,0 МПа; от 0 до 50,0 МПа; от 0 до 80,0 МПа | ±0,5 % (5) |
| ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям виброускорения | от 0 до 200* | от 0 до 100 мВ; от 0 до 10,0 В | ±0,5 % (у от НЗ 100 мВ, 10 В) | Контроллер PXIe-8133. АЦП PXI-6289. Модуль SCXI-1002С | Вибродатчик С306А02 | от 0 до 1 м/с ; от 0 до 2 м/с2; от 0 до 5 м/с ; от 0 до 10 м/с2; от 0 до 20 м/с2; от 0 до 30 м/с2; от 0 до 50 м/с2; от 0 до 100 м/с2; | ±10 % (5) |
| Характеристики ИК | Характеристики ПИП |
| Наименование ИК | Колич ество ИК | Диапазон измерений | Пределы допускаемой погрешности (нормированы для рабочих условий) | Тип аппаратуры ИК | Наименование ПИП | Диапазоны измерений контролируемых параметров | Пределы допускаемой основной погрешности |
| ИК силы постоянного тока, соответствующего значениям линейного перемещения | от 0 до 128* | от 4 до 20 мА | ±0,5 % (у от НЗ 20 мА) | Контроллер PXIe-8133. PXI-7852R. Модуль NI9208 | Датчик перемещения LAS-Z | от -20 до +20 мм от -100 до +100 мм от -120 до +120 мм от -200 до +200 мм от -400 до +400 мм от -800 до +800 мм | ±0,15 % (5) ±0,2 % (5) ±0,5 % (5) ±0,45 % (5) ±0,4 % (5) ±1,5 % (5) |
| ИК сила постоянного тока, соответствующего значениям силы | от 0 до 128* | от 4 до 20 мА | ±0,5 % (у от НЗ 20 мА) | Контроллер PXIe-8133. PXI-7852R. Модуль NI9208 | Датчики силы серии U10M Датчики силы серии ТХ-25 | от -1961,33 до +1961,33 Н (от -200 до +200 кгс); от -9806,65 до +9806,65 Н (от -1 до +1 тс); от -19613,3 до +19613,3 Н (от -2 до +2 тс); от -49,03325 до +49,03325 кН (от -5 до +5 тс); от -196,133 до +196,133 кН (от -20 до +20 тс); от -490,332 до +490,332 кН (от 0 до +50 тс); от -980,665 до +980,665 кН (от -100 до +100 тс); от -1961,330 до +1961,330 кН (от -200 до +200 тс) | класс точности 0,15 |
Характеристики ПИП
Характеристики ИК
Наименование ИК
Колич
ество
ИК
Диапазон
измерений
Тип
аппаратуры
ИК
Наименование
ПИП
Пределы допускаемой основной погрешности
Пределы допускаемой погрешности (нормированы для рабочих условий)
Диапазоны измерений
контролируемых
параметров
от -2941,995 до +2941,995 кН (от -300 до +300 тс)
±0,5 % (5)
от 0 до 1281
от 4 до 20 мА
Датчик
давления
ПДТВХ-1-02
от 0 до от 0 до от 0 до от 0 до от 0 до от 0 до от 0 до от 0 до от 0 до от 0 до от 0 до от 0 до от 0 до
0,1 МПа 0,25 Мпа 0,4 МПа 0,6 МПа 1,0 МПа 1,6 Мпа 2,5 МПа 4 Мпа 6 МПа 10 Мпа 16 МПа 25 Мпа 40 МПа
ИК сила
постоянного тока,
соответствующего
значениям
избыточного
давления
±0,5 %
(у от НЗ 20 мА)
Контроллер PXIe-8133. PXI-7852R. Модуль NI9208
Лист № 10 Всего листов 12
Таблица 3 - Основные технические характеристики_
| Наименование характеристики | Значение |
| Габаритные размеры, мм, не более: | |
| - длина | 600 |
| - ширина | 600 |
| - высота | 800 |
| Суммарная масса ИИС-5551/1, кг, не более | 20 |
| Рабочие условия эксплуатации: | |
| - температура окружающего воздуха, ° С | от +10 до +30 |
| - относительная влажность окружающего воздуха при | |
| температуре 25 оС, %, не более | 80 |
| - атмосферное давление, кПа (мм рт.ст.) | от 96 до 104 (от 720 до 780) |
| Параметры электропитания: | |
| - напряжение переменного тока, В | от 198 до 242 |
| - частота переменного тока, Гц | от 49 до 51 |
| Потребляемая мощность, В А, не более | 1500 |
Знак утверждения типа
наносится на стойку в виде наклейки и на титульный лист паспорта методом компьютерной графики.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность ИИС-5551/1
| Наименование | Обозначение, заводские номера | Количество, шт. |
| 1 Информационно-измерительная система в составе | ИИС-5551/1 | 1 |
| 1.1 Шасси для установки 12 модулей ввода/вывода сигналов | SCXI-1001; 14B71EC, 18A6849 | 2 |
| 1.2 32-канальный модуль измерения сигналов с термопар, измерения сигналов тока и напряжения | SCXI-1102C; 14C60BA, 14C60B3, 14C60B2; 14C60A1, 14ABE54, 14C60B8, 14B6C47, 14C60B6, 18B6546, 18965CF, 18ADB04, 184B3A9; 18965C9; 188A9F8; 18B6545, 1893F09 | 16 |
| 1.3 Адаптер для соединения 2 шасси | SCXI-1346 | 1 |
| 1.4 Адаптер для соединения шасси с устройством сбора данных | SCXI-1349 | 1 |
| 1.5 Модуль General Purpose Screw Terminal Block, Cast | SCXI-1300; 185746B, 1C45C26, 1C45C22, 1C45C1F, 1C56942, 189DB20, 189DB16, 189DB27, 174C292, 189DB2C, 174C296, 174C26F, 174C294, 189DB11, 188913A, 1C56939 | 16 |
| 1.6 Сигнальный кабель для устройств ввода/вывода сигналов | SH68 68 EPM | 1 |
| Наименование | Обозначение, заводские номера | Количество, шт. |
| 1.7 Универсальный модуль ввода/вывода сигналов | NI PXI 6289, 141D34B | 1 |
| 1.8 Шасси для установки встраиваемого контроллера и 17 модулей ввода/вывода сигналов | NI PXIe-1085, 181BFE0 | 1 |
| 1.9 Промышленный встраиваемый контроллер на базе процессора IntelCore i7-820QM с ОС Реального Времени | NI PXIe-8133, 185FD56 | 1 |
| 1.10 Шасси для установки 4 модулей преобразователя силы тока | R Series NI 9151, 126E554 | 1 |
| 1.11 Плата ПЛИС | PXI-7852R, 19F222B | 1 |
| 1.12 Преобразователь силы тока | NI 9208; 18CBD44, 18BA9D4, 18CBD37, 18CBD5E | 4 |
| 1.13 Экранированный кабель | SHС68-68-RDIO | 1 |
| 1.14 Модуль оперативной памяти | DDR3 RAM | 2 |
| 1.15 ЖК монитор ASUS LCD 27” | VE276QBK | 1 |
| 1.16 Клавиатура | DELL KB212 B | 1 |
| 1.17 Манипулятор «мышь» | DELL LASER USB | 1 |
| 2 Руководство по эксплуатации | И5551.750.0000 РЭ | 1 |
| 3 Формуляр | И5551.750.0000 ФО | 1 |
| 4 Информационно-измерительная система ИИС-5551/1. Методика поверки | МП 7-2.5551/2016 | 1 |
Поверка
осуществляется по документу МП 7-2.5551/2016 «Инструкция. Информационно-измерительная система ИИС-5551/1. Методика поверки», утвержденному ФГБУ «ГНМЦ» Минобороны России 25.09.2018 г.
Основные средства поверки:
- магазин сопротивления Р4831 (2 шт.), регистрационный номер в Федеральном информационном фонде (рег. №) 38510-08;
- калибратор К3607, рег. № 41526-15;
- калибратор универсальный Fluke 9100, рег. № 25985-09.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемой ИИС-5551/1 с требуемой точностью.
Знак поверки наносится в виде наклейки на свидетельство о поверке и на корпус стойки.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационной документации.
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения
ГОСТ 8.027-2001 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы
ГОСТ 8.022-91 ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 110-16 до 30 А
Приказ Росстандарта от 15.02.2016 №146 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления»
Техническая документация изготовителя
74132-19: Методика поверки МП 7-2.5551/2016Скачать4.8 Мб