Комплексы измерительные спектральной обработки данных КИСОД

Назначение

Комплексы измерительные спектральной обработки данных КИСОД (далее - КИСОД) предназначены для спектрального разложения входных периодических сигналов произвольной формы и измерений амплитуд гармоник и их углов сдвига фазы относительно базовой частоты разложения, измерений частоты следования периодических импульсов положительной полярности (базовой частоты разложения), а также для преобразования амплитуд гармоник разложения в значения виброускорения, виброскорости и виброперемещения.

Описание

Принцип действия измерительных каналов (далее - ИК) КИСОД, выполняющих спектральное разложение входных периодических сигналов произвольной формы в ряд по гармоникам, основан на быстром преобразовании Фурье, дающем амплитудный и фазовый спектры входных сигналов. Преобразование гармоник спектра в значения виброускорения, виброскорости и виброперемещения выполняется программным путем на основе известных соотношений между выходным напряжением переменного тока вибродатчиков и значениями виброускорения, виброскорости и виброперемещения; при этом в оперативную память программы записывается коэффициент преобразования вибродатчика. Измерение частоты следования периодических импульсов положительной полярности выполняется на основе измерения временного интервала между одноименными фронтами соседних импульсов. По запросу результаты измерений и преобразования всех ИК передаются через интерфейсы связи RS422, RS485 на вычислительное устройство верхнего уровня (ВУВУ), обеспечивающего визуализацию результатов.

КИСОД является компонуемым средством измерений, состоящим из двух типов независимых каналов - ИК типа AS и ИК типа SA. Количество и типы ИК в поставляемом КИСОД зависит от заказа. Конструктивно КИСОД выполнен в виде отдельных модулей (модули ИК AS и модули ИК SA), предназначенных для крепления на монтажном рельсе. При сборке на объекте эксплуатации КИСОД должен размещаться в металлическом шкафу. Подключение кабелей к КИСОД производится внутри шкафа с помощью промежуточных клемм или непосредственно на модули КИСОД.

Внешний вид компонентов КИСОД показан на рисунке 1.

Программное обеспечение

Идентификационные данные встроенного программного обеспечения (ПО) КИСОД приведены в таблицах 1,2.

Таблица 1 - Встроенное ПО ИК типа AS

Таблица 2 Встроенное ПО ИК типа SA

Идентификационные данные сервисного ПО Midas Tools (ИК типа AS) и ПО Midas (для ИК типа SA) приведены в таблицах 3 и 4 соответственно.

Таблица 3

Таблица 4

Защита встроенного ПО и результатов преобразования (измерений) осуществляется за счёт обеспечения невозможности подключения к разъёмам микроэвм, расположенным внутри модулей ИК типа AS и типа SA, без их вскрытия. В протоколе связи между ИК типа AS, ИК типа SA и ВУВУ изменение встроенного ПО модулей ИК не предусмотрено. Механическая защита встроенного ПО и результатов преобразования (измерений) осуществляется с помощью специальных наклеек-пломб с надписью "Не вскрывать!", устанавливаемых на корпусах модулей.

Встроенное ПО не влияет на метрологические характеристики КИСОД (метрологические характеристики КИСОД нормированы с учетом встроенного ПО).

Сервисное ПО Midas Tools, поставляемое вместе с КИСОД, обеспечивает визуализацию результатов преобразования (измерений) на мониторе компьютера, используемого как ВУВУ.

Уровень защиты по Р 50.2.077-2014 - "высокий".

Технические характеристики

ИК типа AS

• измерение базовой частоты разложения (импульсы положительной полярности):

-    диапазоны измерения базовой частоты разложения, Гц........................от 2 до 55

свыше 55 до 200

-    пределы допускаемой относительной погрешности измерений базовой частоты разложения, %

в диапазоне от 2 Гц до 55 Гц.............................................± 0,15

в диапазоне свыше 55 Гц до 200 Гц.....................................± 1,0

•    спектральное разложение входного периодического сигнала произвольной формы (на частотах, кратных базовой частоте разложения):

-    количество гармоник разложения........................................................50

-    диапазон базовой частоты разложения (первой гармоники), Гц.............от 2 до 200

измерение амплитуд гармоник разложения

-    диапазон измерения амплитуд гармоник разложения, В......................от 0 до 2,25

-    пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений амплитуд гармоник разложения*, мВ

в диапазоне базовой частоты разложения от 2 Гц до 55 Гц......................± 20

в диапазоне базовой частоты разложения свыше 55 Гц до 200 Гц............ ± 100

(* амплитуды гармоник с частотой свыше 1000 Гц не измеряются). измерение углов сдвига фазы гармоник разложения:

-    диапазон измерения углов сдвига фазы между гармониками и

сигналом базовой частоты разложения, (°).................................................от 0 до 360

-    пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений

углов сдвига фазы**, (°).............................................................................± 15

(** углы сдвига фаз измеряются только у первой гармоники при базовой частоте разложения не более 55 Гц).

•    преобразование амплитуд гармоник разложения в значения амплитуды виброускорения, СКЗ виброскорости и размаха виброперемещения:

-    пределы допускаемой относительной погрешности преобразования***, %

в диапазоне базовой частоты разложения от 2 Гц до 55 Гц...............± 1

в диапазоне базовой частоты разложения свыше 55 Гц до 200 Гц......± 10

(*** с учётом погрешности измерений амплитуд гармоник).

ИК типа SA

•    измерение базовой частоты разложения (импульсы положительной полярности):

-    диапазон измерения базовой частоты разложения, Гц.....................от 45 до 55

-    пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений базовой частоты разложения ,%.............................................................................± 0,1

•    спектральное разложение входного периодического сигнала произвольной формы (на частотах, кратных базовой частоте разложения):

-    количество гармоник разложения.......................................................255

-    диапазон базовой частоты разложения (первой гармоники), Гц............от 45 до 55

-    диапазон измерения амплитуд гармоник разложения****, В................от 1 до 10

(**** амплитуды гармоник с частотой свыше 12500 Гц не измеряются).

-    пределы допускаемой основной абсолютной погрешности

измерений амплитуд гармоник разложения, В................................................± 0,2

Коэффициент температурного дрейфа ИК типа SA в рабочем диапазоне температур

-    при измерении базовой частоты разложения, %/°С....

0,03

0,03

-    при измерении амплитуд гармоник разложения, В/°С

Рабочие условия эксплуатации КИСОД:

-    диапазон температуры окружающего воздуха, °С..............

-    относительная влажность воздуха при температуре 25 °С, %

- диапазон атмосферного давления, кПа ..........................

Электропитание:

-    напряжение постоянного тока, В......................

-    напряжение переменного тока с частотой 50 Гц, В

. от 0 до 50 от 10 до 80

от 84 до 106,7

24; 220 ..220

зависит от варианта исполнения

потребляемая мощность

(определяется заказом)

Габаритные размеры модулей ИК типа AS, SA (ШхГхВ), мм, не более Масса, г, не более

46х115х109

.. 250 .. 300 50000 ..12

модуля ИК типа AS модуля ИК типа SA

Средняя наработка на отказ, ч Средний срок службы ...

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации комплексов типографским способом и на модули ИК типа AS и ИК типа SA в виде наклеек.

Комплектность

-    комплекс измерительный спектральной обработки данных КИСОД (номенклатура и количество каналов определяется заказом);

-    руководство по эксплуатации РАКУРС.КБ2.02.50.00РЭ на электронном носителе;

-    сервисные ПО Midas Tools и ПО Midas на электронном носителе;

-    методика поверки МП2064-0098-2015 на электронном носителе;

-    формуляр РАКУРС.КБ2.02.00.50ФО;

-    кабель поверочный интерфейсный РАКУРС.КБ2.01.40.00.

Поверка

осуществляется по документу МП2064-0098-2015"Комплексы измерительные спектральной обработки данных КИСОД. Методика поверки", утвержденному ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМ им.Д.И.Менделеева" в августе 2015 г.

Перечень основных средств поверки:

- калибратор универсальный Н4-7, воспроизведение напряжения переменного тока, предел 2 В, ± (0,005%их + 0,0005%ип),

Сведения о методах измерений

приведены в документе "Комплексы измерительные спектральной обработки данных КИСОД. Руководство по эксплуатации" РАКУРС. КБ2.02.50.00РЭ.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к комплексам измерительным спектральной обработки данных КИСОД

1.    ГОСТ 8.129-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты.

2.    ГОСТ Р 8.648-2008 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений

2    9

переменного электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот от 1-10 до 2-10 Гц.

3.    МИ 1949-88 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерени й угла фазового сдвига между двумя электрическими напряжениями в диапазоне частот 110 .210 Гц.

4.    Технические условия ТУ 4252-017-83746501-2015.