Назначение
Измерители вибрации многоканальные АСТД-2М (далее измерители) предназначены для измерения параметров виброускорения, виброскорости и относительного перемещения, а также частоты вращения.
Описание
Принцип действия измерителя основан на преобразовании значений измеряемой величины в электрический сигнал и последующей его обработке.
Измеритель имеет до 16 каналов измерения виброускорения, виброскорости и относительного перемещения и до 3 каналов измерения частоты вращения. Измеритель имеет цифровой выход через интерфейс RS-422/RS-485 и четыре дискретных выхода контроля и сигнализации: состояние измерителя, режим работы измерителя, предупредительная сигнализация, аварийная сигнализация.
Измеритель осуществляет виброконтроль оборудования посредством измерения и вычисления параметров вибрации (среднее квадратическое значение, амплитудное значение, размах, среднее значение, пик-фактор) и сравнения полученных данных с допустимыми уровнями (уставками).
Измеритель представляет собой виброизмерительную контрольно-сигнальную систему, состоящую из первичных преобразователей (датчиков) абсолютной и относительной вибрации (акселерометры и вихретоковые преобразователи), датчиков частоты вращения (вихретоковые преобразователи, индуктивные датчики), устройств преобразования и согласования сигналов, преобразователей измерительных напряжение-ток и напряжение-напряжение и вторичного виброизмерительного преобразователя СТД-3168.
Структурная схема измерителя вибрации многоканального АСТД-2М приведена на рисунке 1.
Блок питания взрывоза щищенный
Сигналы от внешних вибропреобразователей, а также сигналы постоянного и переменного напряжения от внешней аппаратуры измерений вибрации
Преобразователь .
измерительный напряжение - ток, '
напряжение - напряжение
Нормированный сигнал тока/напряжения
Нормированный сигнал тока/напряжения
Преобразователь виброизмерительный вторичный СТД-3168
Устройство согласующее
Штатные датчики абсолютной вибрации
Нормированный сигнал тока/напряжения
Штатные датчики относительной вибрации и линейных перемещений
Аналоговые входы 16 шт.
Внешнее устройство (САУ агрегата)
Дискретные выходы
4 шт.
Штатные датчики частоты вра щения
Модуль согласования тахосигнала
Частотные входы 3 шт.
Последовательный канал RS422/RS485
Нормированные сигналы тока/ напряжения
Последовательный канал RS 485
Модуль аналогового вывода
Импульсы напряжения от внешней аппаратуры измерения частоты вращения
Внешнее устройство (Сервер)
Рисунок 1 - Структурная схема измерителя вибрации многоканального АСТД-2М
Каналы измерения виброускорения и виброскорости позволяют измерять среднее квадратическое значение (СКЗ), амплитудное (пиковое) значение и размах виброускорения и виброскорости. Каналы представляют собой два типа измерительной цепи. Первый тип измерительной цепи состоит из согласующего устройства и измерительного прибора. Второй тип состоит из первичного вибропреобразователя (датчика абсолютной вибрации), согласующего устройства (усилителя заряда при использовании вибропреобразователей с выходом по заряду) и измерительного прибора.
Датчики абсолютной вибрации являются преобразователями IEPE-типа, преобразователями с выходом по заряду или преобразователями с выходом по напряжению, к которым подключены согласующие усилители. В качестве IEPE-преобразователей используются акселерометры серии 600 и модели 351М фирмы «PCB Piezotronics» (США). В качестве преобразователей с выходом по заряду используются акселерометры МВ-43, МВ-44, МВ-46, МВ-47 производства ЗАО «Вибро-Прибор» (г. С-Петербург).
Внешний вид акселерометров серии 600, модели 351М и моделей МВ-43, МВ-44, МВ-46, МВ-47 приведен на рисунке 2.
Серия 600
Модель 351М
Модели МВ-43, МВ-44, МВ-46, МВ-47
Рисунок 2- Внешний вид акселерометров
В качестве согласующего устройства для преобразователей с выходом по заряду используются усилитель заряда ПУ-06 со сменным модулем УС-091/091М и усилитель согласующий УС-092. Для IEPE-преобразователей со встроенной электроникой в качестве согласующего устройства используются усилитель заряда ПУ-06 со сменным модулем УС-093 и усилитель согласующий МС-093. В качестве согласующего устройства для преобразователей с выходом по напряжению или при подключении к каналу внешнего сигнала напряжения используются усилитель заряда ПУ-06 со сменным модулем УС-094 и усилитель согласующий МС-094.
Внешний вид усилителя заряда ПУ-06 и сменных модулей типа УС-091/091М/ УС-093/УС-094 приведен на рисунке 3. Внешний вид усилителей согласующих УС-092, МС-093 и МС-094 приведен на рисунке 4.
Рисунок 3 - Внешний вид усилителя заряда ПУ-06 и сменных модулей типа УС-091/091М/УС-093/УС-094
МС-093
МС-094
УС-092
Рисунок 4 - Внешний вид усилителей согласующих УС-092, МС-093, МС-094
В качестве измерительного прибора используются преобразователь виброизмерительный вторичный СТД-3168 с модулем аналогового вывода и преобразователь сигналов VCM, внешний вид которых приведен на рисунке 5.
СТД-3168
Модули аналогового вывода
VCM
Рисунок 5 - Внешний вид преобразователя виброизмерительного вторичного СТД-3168, модуля аналогового вывода и преобразователя сигналов VCM
Каналы измерения относительного перемещения предназначены для измерения мгновенного отклонения положения ротора (в т.ч. статическое смещение и виброперемещение), статического смещения ротора (относительное положение, зазор, сдвиг) и параметров виброперемещения ротора (среднее квадратическое значение (СКЗ), амплитудное (пиковое) значение и размах виброперемещения). Каналы представляют собой два типа измерительной цепи. Первый тип измерительной цепи состоит из согласующего устройства и измерительного прибора. Второй тип состоит из первичного преобразователя (первичного вихретокового вибропреобразователя и драйвера), согласующего устройства (при необходимости) и измерительного прибора.
В качестве первичного преобразователя используются вихретоковые датчики AR2100M, измерители линейных перемещений одноканальные ИЛП-1, измерители линейных перемещений двухканальные ИЛП-2 и измерители линейных перемещений трехканальные ИЛП-3 производства ООО «ТД «Технекон». В качестве согласующего устройства с измерителем линейных перемещений одноканальным ИЛП-1 может использоваться усилитель согласующий МС-094, с измерителем линейных перемещений двухканальным ИЛП-2 - усилитель согласующий МС-094-13. В качестве согласующего устройства в первом типе измерительных каналов используются усилитель заряда ПУ-06 со сменным модулем УС-094 и усилитель согласующий МС-094. В качестве измерительного прибора используются преобразователь виброизмерительный вторичный СТД-3168 с модулем аналогового вывода, преобразователь сигналов VCM или преобразователь вибрации VST из состава измерителя ИЛП-2.
Внешний вид вихретоковых датчиков AR2100M, измерителей линейных перемещений одноканальных ИЛП-1, двухканальных ИЛП-2 и трехканальных ИЛП-3 приведен на рисунке 6.
AR2100M
ИЛП-1
ИЛП-2
ИЛП-3
Рисунок 6 - Внешний вид вихретоковых датчиков AR2100M, измерителей линейных перемещений одноканальных ИЛП-1, двухканальных ИЛП-2 и трехканальных ИЛП-3
Каналы измерения частоты вращения представляют собой два типа измерительной цепи. Первый тип измерительной цепи состоит из согласующего устройства и измерительного прибора. Второй тип состоит из преобразователя, согласующего устройства и измерительного прибора. В качестве преобразователя используются вихретоковые датчики AR21OOM, измерители линейных перемещений одноканальные ИЛП-1, измерители линейных перемещений двухканальные ИЛП-2, измерители линейных перемещений трехканальные ИЛП-3 производства ООО «ТД «Технекон», а также индуктивные датчики E2A производства «Omron», Япония. В качестве согласующего устройства с преобразователями AR2100M, ИЛП-1, ИЛП-2, ИЛП-3 используются модуль согласующий МС-04 или модуль согласующий МС-06 совместно с формирователем ФР-04. В качестве согласующего устройства с преобразователем E2A используется модуль согласующий МС-07. В качестве согласующего устройства при подключении к каналу внешнего сигнала от индуктивных датчиков используется формирователь ФР-04. В качестве измерительного прибора используются преобразователь виброизмерительный вторичный СТД-3168 с модулем аналогового вывода, преобразователь сигналов VCM или преобразователь вибрации VST из состава измерителя ИЛП-2.
Внешний вид индуктивных датчиков E2A и модуля согласующего МС-07 приведен на рисунке 7.
МС-07
Датчик E2A
Рисунок 7 - Внешний вид индуктивного датчика E2A и модуля согласующего МС-07
Лист № 6
Всего листов 13
Внешний вид модулей согласующих МС-04, МС-06 и формирователя ФР-04 приведен на рисунке 8.
МС-04
МС-06
ФР-04
Рисунок 8 - Внешний вид модулей согласующих МС-04, МС-06 и формирователя ФР-04
Согласующие устройства и измерительные приборы из состава измерителя АСТД-2М располагаются, как правило, на панели системной. Панель системная устанавливается, как правило, в шкафу монтажном.
Внешний вид панели системной и шкафа монтажного приведены на рисунке 9.
Панель системная
Рисунок 9 - Внешний вид панели системной и шкафа монтажного измерителя АСТД-2М
Шкаф монтажный
Каждый канал измерителя АСТД-2М имеет цифровой выход через интерфейс RS485 и может иметь один или несколько нормированных аналоговых выходов тока/напряжения.
Преобразователь виброизмерительный вторичный СТД-3168 производства ООО «ТД «Технекон» является 16-канальным виброизмерительным прибором, осуществляющим вычисление параметров вибрации, сбор и цифровую обработку сигналов, контроль уставок с замыканием выходных реле предупредительной и аварийной
Лист № 7
Всего листов 13 сигнализации и передачу данных сигналов и параметров по интерфейсам RS-485 и RS422.
Для измерения и контроля частоты вращения контролируемого оборудования используются три тахометрических (частотных) канала преобразователя СТД-3168.
Программное обеспечение
Программное обеспечение служит для обработки и визуализации информации, которая поступает от первичных преобразователей.
| Идентификационные признаки | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | STD-3168 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.X |
| Цифровой идентификатор ПО | |
| Другие идентификационные данные, если имеются | |
Конструкция СИ исключает возможность несанкционированного влияния на ПО СИ и измерительную информацию:
- отсутствует физический доступ к носителю информации;
- отсутствует программно-аппаратный интерфейс для изменения/замещения
кода программы в процессе эксплуатации;
- СИ в процессе своей работы автоматически проверяет контрольную сумму исполняемого кода по алгоритму CRC16 для контроля его целостности в памяти СИ.
Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует по Р 50.2.077-2014 уровню «высокий».
Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значения |
Каналы измерения виброускорения и виброскорости
| Диапазоны измерений виброускорения, м/с2: СКЗ амплитудное значение | от 2,5 до 3450 от 10 до 4900 |
| Диапазоны измерений виброскорости, мм/с: СКЗ амплитудное значение | от 0,5 до 200 от 1 до 300 |
| Диапазоны рабочих частот, Гц: - измерение виброускорения - измерение виброскорости | от 2 до 20000 от 2 до 10000 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерительной цепи второго типа каналов измерения виброускорения (на базовой частоте 160Гц) и виброскорости (на базовой частоте 80 Гц) включающих, %: - МВ-43, МВ-44, МВ-46, МВ-47, 6ХХ и 351М (с выходом по заряду); ПУ-06 с УС-091/УС-091М; УС-092; СТД-3168; модуль аналогового вывода; VCM | ±5 |
- 600, 351М (с ICP выходом); ПУ-06 с УС-093; МС-093;
±3
СТД-3168; модуль аналогового вывода; VCM
| Наименование характеристики | Значения |
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики измерительной цепи второго типа каналов измерения виброускорения (относительно базовой частоты 160 Гц) и виброскорости (относительно базовой частоты 80 Гц), %, не более | ±6 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерительной цепи первого типа каналов измерения виброускорения (на базовой частоте 160Гц) и виброскорости (на базовой частоте 80 Гц) включающих, %: | |
| - ПУ-06 с УС-091/УС-091М; УС-092; ПУ-06 с УС-093; МС-093; ПУ-06 с УС-094; МС-094; СТД-3168; модуль аналогового вывода; VCM | ±3,5 |
| - СТД-3168; модуль аналогового вывода | ±0,5 |
| - VCM | ±2,5 |
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики измерительной цепи первого типа каналов измерения виброускорения (относительно базовой частоты 160 Гц) и виброскорости (относительно базовой частоты 80 Гц), %, не более | ±3,5 |
| Канал измерения относительного перемещения |
| Диапазон измерений мгновенных значений относительного перемещения, мм | от минус 1,1 до 1,1 |
| Диапазон рабочих частот при измерении мгновенных значений относительного перемещения, Гц | от 0 до 10000 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерительной цепи второго типа для каналов измерений мгновенных значений относительного перемещения, включающих, %: - ИЛП-1 | ± 1 |
| - ИЛП-2 | ± 2,2 |
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики относительно базовой частоты 40 Гц измерительной цепи второго типа для каналов измерений мгновенных значений относительного перемещения, включающих, %, не более: | |
| - ИЛП-1 - в диапазоне частот от 0 до 3 Гц | ±5 |
| - ИЛП-1 - в диапазоне частот от 3 до 10000 Гц | ±3 |
| - ИЛП-2 | ±1 |
| Диапазон измерений смещения (относительного положения, зазора, сдвига), мм | от минус 1,5 до 1,5 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерительной цепи второго типа для каналов измерений смещения (относительного положения, зазора, сдвига), включающих, %: | |
| Наименование характеристики | Значения |
| AR2100M, ИЛП-3; СТД-3168; модуль аналогового вывода | ± 1,25 |
| AR2100M, ИЛП-3; VCM | ± 6 |
| ИЛП-1; СТД-3168; модуль аналогового вывода | ± 1 |
| ИЛП-1; ПУ-06 с УС-094; МС-094; СТД-3168; модуль | ± 2,5 |
| аналогового вывода ИЛП-1; VCM | ± 6 |
| ИЛП-2; СТД-3168; модуль аналогового вывода | ± 2,7 |
| ИЛП-2; МС-094-13; СТД-3168; модуль аналогового вывода | ± 3,5 |
| ИЛП-2; VST | ± 3,5 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерительной цепи первого типа каналов измерений смещения (относительного положения, зазора, сдвига), включающих, %: СТД-3168; модуль аналогового вывода | ± 1,2 |
| VCM; VST | ± 2,5 |
| ПУ-06 с УС-094; МС-094; МС-094-13; СТД-3168; модуль | ± 2,5 |
| аналогового вывода | |
| ПУ-06 с УС-094; МС-094; МС-094-13; VCM; VST | ± 3,5 |
| Диапазоны измерений параметров виброперемещения, мкм: размаха | от 10 до 2000 |
| амплитудного значения и СКЗ | от 5 до 1000 |
| Диапазон рабочих частот измерения параметров виброперемещения, Гц | от 2 до 10000 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерительной цепи второго типа каналов измерений параметров виброперемещения, включающих, %: | |
| AR2100M, ИЛП-3; СТД-3168; модуль аналогового вывода | ± 4 |
| AR21OOM, ИЛП-3; VCM | ± 6,5 |
| ИЛП-1; СТД-3168; модуль аналогового вывода | ± 3,5 |
| ИЛП-1; МС-094; VCM | ± 6,5 |
| ИЛП-2; МС-094-13; СТД-3168; модуль аналогового вывода; VST | ± 3,5 |
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики относительно базовой частоты 40 Гц измерительной цепи второго типа каналов измерений параметров виброперемещения, включающих, %, не более: AR2100M, ИЛП-3; СТД-3168; модуль аналогового вывода | ±6 |
| AR2100M, ИЛП-3; VCM | ±13,5 |
| ИЛП-1; СТД-3168; модуль аналогового вывода | ±6 |
| Наименование характеристики | Значения |
| ИЛП-1; МС-094; VCM ИЛП-2; МС-094-13; СТД-3168; модуль аналогового вывода; VST | ±13,5 ±5 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерительной цепи первого типа каналов измерений параметров виброперемещения, включающих, %: СТД-3168; модуль аналогового вывода; VCM; VST ПУ-06 c УС-094; МС-094; МС-094-13; СТД-3168; модуль аналогового вывода; VCM; VST | ± 2 ± 3 |
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики относительно базовой частоты 40 Гц измерительной цепи первого типа каналов измерений параметров виброперемещения, %, не более | ±5 |
| Канал измерения частоты вращения |
| Диапазон измерения частоты вращения, Гц | от 0,2 до 500 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения частоты вращения, %: для цифрового выхода канала для аналогового выхода канала | ±0,08 ±0,1 |
| Общие характеристики |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности срабатывания сигнализации для всех каналов измерения, % | ±0,1 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной изменением температуры окружающего воздуха, %/°С | ±0,07 |
| Напряжение питания, В | 24±2,4 |
| Нормальные условия эксплуатации: диапазон температур,°С | 20±5 |
| Рабочие условия эксплуатации: диапазон рабочих температур, °С | от минус 40 до 150 |
| Габаритные размеры, мм, не более: СТД-3168 ПУ-06 УС-091 УС-093 УС-094 УС-092 МС-093 МС-094 МС-04 МС-07 МС-08 ФР-04 МС-06 VCM | 280х206х52,5 220х145х50 115х32х9,5 115х32х9,5 115х32х9,5 90х19х27,4 103х94х7 103х94х7 110х26х75 103х94х7 103х94х7 70х86х59,5 103х94х7 100х60х10 |
| Наименование характеристики | Значения |
| МВ-43/44/46/47 | 60x32,5x46 |
| AR2100M: - пробник (без кабеля); | 010x88 |
| - драйвер AR2100M-2 | 90x19x27,4 |
| ИЛП-1: - пробник (без кабеля); | 010x88 |
| - драйвер PMT-210 | 70x100x12 |
| ИЛП-2: - пробник (без кабеля); | 010x88 |
| - драйвер PMT-120 | 70x100x12 |
| - преобразователь VST | 100x115x24 |
| ИЛП-3: - пробник (без кабеля); | 010x88 |
| - гермоввод ГВ-01М; | 52x37x27 |
| - адаптер гермоввода ГВ-01 М | 96x78,5x76 |
| Вибропреобразователи моделей 600, 351M | 0 50 |
| БПВ-24-М | 110,8x75x26 |
| БПВ-212-М | 114,5x99x45,2 |
| БПВ-12 | 110,8x75x26 |
| ОМ-120 | 100x80x10 |
| Масса, кг, не более: СТД-3168 | 3,25 |
| ПУ-06 | 3,5 |
| УС-091 | 0,3 |
| УС-093 | 0,3 |
| УС-094 | 0,3 |
| УС-092 | 0,2 |
| МС-093 | 0,2 |
| МС-094 | 0,2 |
| МС-04 | 0,2 |
| МС-07 | 0,2 |
| МС-08 | 0,2 |
| ФР-04 | 0,2 |
| МС-06 | 0,2 |
| VCM | 0,2 |
| МВ-43/44/46/47 | 0,15 |
| AR2100M: - пробник (без кабеля); | 0,3 |
| - драйвер AR2100M-2 | 0,1 |
| ИЛП-1: - пробник (без кабеля); | 0,3 |
| - драйвер PMT-210 | 0,5 |
| ИЛП-2: - пробник (без кабеля); | 0,3 |
| - драйвер PMT-120 | 0,5 |
| - преобразователь VST | 0,8 |
| Наименование характеристики | Значения |
| ИЛП-3: | |
| - пробник (без кабеля); | 0,3 |
| - гермоввод ГВ-01М; | 0,8 |
| - адаптер гермоввода ГВ-01 М | 0,4 |
| Вибропреобразователи серии 600, 351M | 0,3 |
| БПВ-24-М | 0,2 |
| БПВ-212-М | 0,3 |
| БПВ-12 | 0,12 |
| ОМ-120 | 0,1 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на корпус основного (системного) монтажного шкафа или системной панели путем гравировки либо в виде таблички или навесной этикетки, и на титульных листах паспорта и руководства по эксплуатации методом печати.
Комплектность
| Наименование | Кол-во | Примечание |
| Измеритель вибрации многоканальный АСТД-2М | 1 экз. | Состав по согласованию с заказчиком |
| Паспорт | 1 экз. | |
| Руководство по эксплуатации | 1 экз. | |
| Методика поверки | 1 экз. | |
Поверка
осуществляется по документу КЕДР.468266.003 МП «Измеритель вибрации многоканальный АСТД-2М. Методика поверки измерительных каналов», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 11 августа 2014 года.
Основные средства поверки: устройство для поверки преобразователей вихретоковых в статическом режиме УПД (Госреестр СИ № 41293-09); виброустановка калибровочная DVC-500 (Госреестр СИ № 42927-09); мультиметр цифровой Agilent 34401A (Госреестр СИ № 54848-13); генератор сигналов низкочастотный прецизионный Г3-122 (Госреестр СИ № 10237-85-09).
Сведения о методах измерений
«Измеритель вибрации многоканальный АСТД-2М. Руководство по эксплуатации КЕДР.468266.003 РЭ», раздел «Устройство и работа».
Нормативные документы
1. Технические условия ТУ 4277-016-18579242-14
Рекомендации к применению
Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
