Назначение
Комплекс измерительный волоконно-оптический ОНИКС (далее по тексту - комплекс ОНИКС) предназначен для измерений линейных перемещений, температуры, давления и деформации в высотных зданиях, жилых комплексах, элементах конструкций, туннелях метро и других инженерных сооружениях.
Описание
Комплексы конструктивно состоят из блока измерительного (интеррогатора), специального программного обеспечения, комплекта волоконно-оптических датчиков (далее по тексту - ВОД) и волоконных линий связи.
Принцип действия комплекса ОНИКС заключается в измерении мощности отраженного от ВОД оптического сигнала при сканировании по длине волны с помощью перестраиваемого лазера. В процессе измерений регистрируется зависимость длины волны от физических воздействий на датчик, с последующим сканированием и фиксированием экстремумом и определением (пересчётом) соответствующих данных (физических величин) экстремумам значений длины волны.
Основной измерительный элемент волоконно-оптического датчика - дифракционная решётка Брэгга (волоконно-оптическая Брэгговская решётка (далее - ВБР) с длиной волны от 1450 до 1650 нанометров). ВБР включает множество элементов отражения, записанных внутри оптического одномодового волокна с определенным интервалом (методом фазовых масок эксимерным лазером, методом интерференции эксимерным лазером, методом последовательной записи фемтосекундным лазером). ВБР обладает высокими метрологическими и разрешающими способностями (разрешающая способность от 0,01 до 0,001 нанометров). ВБР определяет высокую чувствительность датчика, т. е. его разрешающую способность - минимальный интервал определения изменения физических величин. ВБР только один из элементов датчика - первичный преобразователь, остальные конструкционные элементы служат для зашиты ВБР и передачи на ВБР физических усилий с внешней среды.
Оптический сигнал (излучение) генерируется в блоке измерительном (интеррогаторе) с помощью широкополосного диода (лазера). При прохождении лазерного излучения через ВБР часть его отражается на определенной длине волны. Пик отраженного излучения регистрируется в фотоприёмном модуле блока измерительного и выдаётся в виде абсолютного значения длины волны, измеряемой в нанометрах (нм).
Любые усилия на ВБР (в т.ч. температурное влияние) ведут к линейной деформации вдоль центральной оси ВБР, что вызывает увеличение расстояния между элементами отражения и меняет коэффициент преломления волокна. Соответственно, изменяется длина волны отражённого излучения.
Комплексы включают в себя следующие элементы:
- интеррогаторы моделей ОНИКС Р710, ОНИКС Р730 и ОНИКС Р740, производства ООО «МОНСОЛ РУС», Россия;
- Sm225-800 Micron Optics, производства компании "Micron Optics Inc.", США;
- датчики деформации серии Т10хх;
- датчики температуры серии Т20хх;
- датчики избыточного давления Т30хх;
- датчики линейных перемещений серии Т40хх.
Общий вид комплексов, схема пломбирования от несанкционированного доступа и место нанесения знака утверждения типа представлены на рисунках 1-2.
Пломбированию подлежит блок измерительный (интеррогатор). Пломбирование производится этикетками изготовителя, что обеспечивает ограничение доступа к определенным частям в целях предотвращения несанкционированной настройки и вмешательства, которые могут привести к искажению результатов измерений.
Программное обеспечение
Блок измерительный (инетррогатор), входящий в комплекс ОНИКС, имеет специализированное программное обеспечение (в зависимости от модификации и исполнения). Специализированное ПО комплекса ОНИКС является полностью метрологически значимым и обеспечивает измерение, сбор, обработку, анализ, передачу данных на компьютер, самотестирование.
Уровень зашиты специализированного программного обеспечения «Высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные специализированного программного обеспечения комплекса ОНИКС представлены в таблице 1.
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Модификация блока измерительного (интеррогатор) | ОНИКС | Micron Optics sm225-800 |
| Идентификационное наименование ПО | ENLIGHT | GLnet |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже | 1.7.7 | 2.2.4 |
| Цифровой идентификатор ПО | - | - |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений температуры, °C | от -40 до +85 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры, °C | ± 0,5 |
| Диапазон измерений деформации, мкм/м | ± 1500 |
| Пределы допускаемой приведённой погрешности к диапазону измерений деформации, % | ±1 |
| Диапазон измерений избыточного давления, МПа | от 0 до 1 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности к диапазону измерений избыточного давления, % | ± 0,25 |
| Диапазон измерений линейных перемещений, мм | от 0 до 100 |
| Пределы допускаемой приведённой погрешности к диапазону измерений линейных перемещений, % | ± 0,5 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| ОНИКС | Micron Optics sm225-800 |
| Модификация блока измерительного (интеррогатор) | Р710 | Р730 | Р740 |
| Количество оптических каналов | 4 | 16 | 32 | 16 |
| Интерфейс | Ethernet |
| Г абаритные размеры блока измерительного, (ШхГхВ), мм | 435x450x90 | 435x450x45 |
| Масса, кг, не более | 5 | 4,2 |
| Температура окружающего воздуха, °С, - для блока измерительного (интеррогатор); - датчики линейных перемещений, датчики деформации, датчики давления, датчики температуры | от 0 до +50 от -40 до +85 |
| Относительная влажность воздуха, % (при температуре +50 °С, без конденсации), не более | 80 |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного электрического тока, В - частота сети, Гц | от 198 до 242 50 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 175200 |
| Срок службы комплекса, лет, не менее | 20 |
Знак утверждения типа
наносится на фирменных бланках, которые крепятся на лицевой части корпуса блока измерительного и на датчиках фототехническим способом, теснением или другим способом и на первом листе формуляра - типографическим способом или оттиск штампа с изображением знака.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Комплекс измерительный волоконно-оптический | ОНИКС | 1 шт. |
| ПО на электронном носителе | - | 1 экз. |
| Паспорт | ДРГФ.406229.002ПС | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | ДРГФ.406229.002РЭ | 1 экз. |
| Методика поверки | МП-109/06-2019 | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП-109/06-2019 «Комплекс измерительный волоконнооптический ОНИКС. Методика поверки», утверждённому ООО «ПРОММАШ ТЕСТ» «25» июня 2019 г.
Основные средства поверки:
- Преобразователи давления эталонные ПДЭ-020, ПДЭ-020И (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 58668-14);
- Термометр сопротивления платиновый вибропрочный эталонный ПТСВ-9-2 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 65421-16);
- Термостаты переливные прецизионные ТПП-1 моделей ТПП-1.0, ТПП-1.1 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 33744-07);
- Меры длины концевые плоскопараллельные, набор № 1, 3 разряд по ГОСТ Р 8.763-2011 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 62321-15);
- Система лазерная измерительная XL-80 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 35362-07);
- Измерители температуры многоканальные прецизионные МИТ8 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 19736-11 ).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и (или) в паспорт.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
Технические условия ДРГФ.406229.002ТУ
76209-19: Методика поверки МП-109/06-2019Скачать4.1 Мб