Назначение
Комплексы сбора данных многофункциональные МКСД предназначены для измерений частоты импульсных и синусоидальных сигналов, напряжения постоянного тока, электрического сопротивления, а также преобразования с заданными метрологическими характеристиками сигналов от внешних термопреобразователей сопротивления и термопар в показания температуры.
Описание
Комплексы сбора данных многофункциональные МКСД (далее по тексту - МКСД) используются в составе локальных и распределенных автоматизированных систем контроля и управления технологическими процессами различного назначения. Принцип действия измерительных каналов (ИК) МКСД при измерении сопротивления основан на методе "трёх отсчётов вольтметра". При этом входные сигналы напряжения постоянного тока за счет аналого-цифрового преобразовании преобразуются в цифровые коды, которые затем преобразуются программным путем в значения сопротивления. Сигналы от термопреобразователей сопротивления и термопар за счет аналого-цифрового преобразования в цифровых измерительных преобразователях (ЦИП) также преобразуются в цифровые коды, которые затем программным путем преобразуются в значения физического параметра (температуру). Программные средства ЦИП обеспечивают возможность преобразования сигналов от термопреобразователей сопротивления с НСХ по ГОСТ 6651-78, ГОСТ 6651-94, ГОСТ 6651-2009, ГОСТ Р 8.625-2006. Измерение частоты синусоидальных сигналов, импульсных сигналов положительной полярности выполняется в МКСД при пересечении амплитудой входных сигналов зон нечувствительности. По запросу результаты преобразования всех ИК передаются через интерфейсы связи RS422, RS485 на вычислительное устройство верхнего уровня (ВУВУ), обеспечивающего визуализацию результатов преобразования (измерений).
МКСД является компонуемым средством измерений, общее количество и номенклатура ИК в котором зависит от заказа. Конструктивно МКСД выполнен в виде отдельных модулей (модули ИК RT, TC, FM и UR), предназначенных для крепления на монтажном рельсе. При сборке на объекте эксплуатации МКСД должен размещаться в металлическом шкафу. Подключение кабелей к МКСД производится внутри шкафа с помощью промежуточных клемм или непосредственно на модули МКСД.
Внешний вид основных компонентов МКСД показан на рисунке 1.
Рисунок 1. Основные компоненты МКСД.
Программное обеспечение
Идентификационные данные встроенного программного обеспечения (ПО) МКСД приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения | Алгоритм идентификации |
| Встроенное ПО RT21 (ИК типа RT) | RT21-10-05-12-2011-bin | Не ниже 05/12/11 15:21:23 | - | - |
| Встроенное ПО TC21 (ИК типа ТС) | DMC-TC21_28.05.201 0Kin | Не ниже 05/28/10 16:34:55 | - | - |
| Встроенное ПО RIMD2 (ИК типа UR) | RIMD2_26-12-2012^bin | Не ниже 12/26/12 12:56:22 | - | - |
| Встроенное ПО DMC-FMD2 (ИК типа FM) | FMD2_16-04-2014^bin | Не ниже 16/04/14 16:26:48 | - | - |
Идентификационные данные сервисного ПО Midas Tools приведены в таблице 2. Таблица 2
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| Сервисное ПО Midas Tools | mtools.exe | 0.3.1 | 66-3E-FA-57-D5-CD-2A-50-5D-10-F9-A6-7A-92-5D-C5 | Контрольная сумма MD5 |
Защита встроенного ПО и результатов преобразования (измерений) осуществляется за счёт обеспечения невозможности подключения к разъёму микроэвм, расположенных внутри модулей ИК типа RT,TC,UR,FM без его вскрытия. В протоколе связи между ИК типа RT,TC, UR, FM и ВУВУ изменение встроенного ПО модулей ИК не предусмотрено. Механическая защита ВПО 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 МКСД (метрологические характеристики МКСД нормированы с учетом встроенного ПО).
Сервисное ПО Midas Tools, поставляемое вместе с МКСД, обеспечивает визуализацию результатов преобразования (измерений) на мониторе компьютера, используемого как ВУВУ.
Уровень защиты по МИ 3286-2010 - "С".
Технические характеристики
ИК типа RT (сигналы от термопреобразователей сопротивления).........см. таблицу 3
ИК типа TC (сигналы от термопар)................................................см. таблицу 4
ИК типа UR (измерение напряжения постоянного тока и сопротивления): - диапазон измерений напряжения постоянного тока, В........................от 0 до 1000
- пределы допускаемой основной погрешности измерений, %
в поддиапазоне от 0 до 10 В.................................... у= ± 2
в поддиапазоне свыше 10 до 1000 В........................... 5= ± 1
- коэффициент температурного дрейфа при измерении напряжения постоянного тока,%/0С в поддиапазоне от 0 до 10 В
в поддиапазоне свыше 10 до 1000 В
- пределы допускаемой дополнительной погрешности от влияния помех при измерении напряжения постоянного тока (в долях от основной), %
- диапазон измерений сопротивления, МОм........................................от 0 до 60
- пределы допускаемой основной погрешности измерений сопротивления, %
в поддиапазоне от 0 до 0,5 МОм.................................................у = ±
в поддиапазоне свыше 0,5 до 2,0 МОм..........................................5 = ±
в поддиапазоне свыше 2,0 до 10,0 МОм.........................................5 = ±
в поддиапазоне свыше 10,0 до 60,0 МОм.......................................5 = ±
- коэффициент температурного дрейфа при измерении сопротивления, %/0С в поддиапазоне от 0 до 0,5 МОм
в поддиапазоне свыше 0,5 до 2,0 МОм
в поддиапазоне свыше 2,0 до 10,0 МОм
в поддиапазоне свыше 10,0 до 60,0 МОм
- пределы допускаемой дополнительной погрешности от влияния помех при измерении сопротивления, %
в поддиапазоне от 0 до 0,5 МОм..............................................у = ±
в поддиапазоне свыше 0,5 до 2,0 МОм.......................................5 = ±
в поддиапазоне свыше 2,0 до 10,0 МОм......................................5 = ±
в поддиапазоне свыше 10,0 до 60,0 МОм.....................................5 = ±
ИК типа FM (измерение частоты)
- диапазон измерений частоты, Гц...............................................от 0,04 до 20000
- пределы допускаемой основной погрешности измерений частоты, % в поддиапазоне от 0,04 до 100 Гц.............................................у = ± 0,001
в поддиапазоне свыше 100 до 1000 Гц.......................................5 = ± 0,002
в поддиапазоне свыше 1000 до 3000 Гц.......................................5 = ± 0,01
в поддиапазоне свыше 3000 до 10000 Гц......................................5 = ± 0,02
в поддиапазоне свыше 10000 до 20000 Гц....................................5 = ± 0,06
- коэффициент температурного дрейфа ИК FM, %/0С в поддиапазоне от 0,04 до 100 Гц............................................. 0,000033*
в поддиапазоне свыше 100 до 1000 Гц....................................... 0,00004*
в поддиапазоне свыше 1000 до 3000 Гц.......................................0,0002*
в поддиапазоне свыше 3000 до 10000 Гц......................................0,0004*
в поддиапазоне свыше 10000 до 20000 Гц................................. 0,0012*
Примечания: * - при температуре окружающего воздуха от 0 до 15 0С и от 25 до 50 0С;
- символами у и 5 обозначены приведенная и относительная погрешности измерений соответственно;
- нормирующим значением при определении приведенной погрешности является диапазон измеряемого параметра.
Таблица 3 ИК типа RT (сигналы от термопреобразователей сопротивления).
| Тип термометра сопротивления (температурный коэффициент W / а, 0С-1) | НСХ по ГОСТ | Диапазон измерений, 0С | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности, ± 0С | Коэффициент температурного дрейфа, 0С/0С | Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности от воздействия помех, ± 0С |
| ТСМ-53, гр.23 (W=1,4260) | 6651-78 | от - 50 до 180 | 0,30 | 0,008 | 0,15 |
| 50М (Cu 50) (W=1,4260) | 6651-94 | от - 50 до 200 | 0,30 | 0,008 | 0,15 |
| 100M (Cu 100) (W=1,4260) | от - 50 до 200 | 0,15 | 0,004 | 0,08 |
| 50М (Cu’ 50) (W=1,4280) | от - 180 до 200 | 0,35 | 0,009 | 0,18 |
| 100M (Cu’ 100) (W=1,4280) | от - 180 до 200 | 0,20 | 0,005 | 0,10 |
| 50П (Pt 50) (W=1,3850) | от - 190 до 850 | 0,40 | 0,01 | 0,20 |
| 100П (Pt 100) (W=1,3850) | от - 200 до 850 | 0,20 | 0,005 | 0,10 |
| 50П (Pt’50) (W=1,3910) | от - 190 до 850 | 0,40 | 0,01 | 0,20 |
| 100П (Pt’100) (W=1,3910) | от - 200 до 850 | 0,20 | 0,005 | 0,10 |
| 50М (а= 0,00428) | Р 8.625 2006 | от - 180 до 200 | 0,35 | 0,009 | 0,18 |
| 100М (а= 0,00428) | от - 180 до 200 | 0,20 | 0,005 | 0,10 |
| 50П (а= 0,00391) | от - 190 до 850 | 0,40 | 0,01 | 0,20 |
| Pt50 (а= 0,00385) | от - 190 до 850 | 0,40 | 0,01 | 0,20 |
| 100П (а= 0,00391) | от - 200 до 850 | 0,20 | 0,005 | 0,10 |
| Pt100 (а= 0,00385) | от - 200 до 850 | 0,20 | 0,005 | 0,10 |
| 50М (а= 0,00426) | 6651 2009 | от - 50 до 200 | 0,30 | 0,008 | 0,15 |
| 100М (а= 0,00426) | от - 50 до 200 | 0,15 | 0,004 | 0,08 |
| 50М (а= 0,00428) | от -180 до 200 | 0,35 | 0,009 | 0,18 |
| 100М (а= 0,00428) | от -180 до 200 | 0,20 | 0,005 | 0,10 |
| 50П (а=0,00391) | от -190 до 850 | 0,40 | 0,01 | 0,20 |
| 100П (а=0,00391) | от - 200 до 850 | 0,20 | 0,005 | 0,10 |
| Pt50 (а= 0,00385) | от -190 до 850 | 0,40 | 0,01 | 0,20 |
| Pt100 (а= 0,00385) | от - 200 до 850 | 0,20 | 0,005 | 0,10 |
Таблица 4 ИК типа TC (сигналы от термопар).
| НСХ | Диапазон преобразования, °С | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности, ± 0С | Коэффициент температурного дрейфа, 0С/0С | Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности от воздействия помех, ± 0С |
| А | Б |
| THH(R) | от - 50 до 0 | 10,00 | 10,50 | 0,25 | 5,000 |
| от 0 до 1768 | 6,00 | 6,50 | 0,15 | 3,000 |
| THH(S) | от - 50 до 0 | 7,50 | 8,00 | 0,19 | 3,750 |
| от 0 до 1768 | 6,00 | 6,50 | 0,15 | 3,000 |
| ТПР(В) | от 200 до 1820 | 15,00 | 15,50 | 0,375 | 7,500 |
| ТЖК(1) | от - 210 до 0 | 1,60 | 2,10 | 0,04 | 0,800 |
| от 0 до 1200 | 0,60 | 1,10 | 0,015 | 0,300 |
| ТМК(Т) | от - 200 до 0 | 2,20 | 2,50 | 0,055 | 1,100 |
| от 0 до 400 | 0,80 | 1,30 | 0,02 | 0,400 |
| ТХКн(Е) | от - 200 до 0 | 1,30 | 1,80 | 0,032 | 0,650 |
| от 0 до 1000 | 0,50 | 1,00 | 0,013 | 0,250 |
| ТХА(К) | от - 200 до 0 | 2,40 | 2,90 | 0,06 | 1,200 |
| от 0 до 1372 | 1,00 | 1,50 | 0,025 | 0,500 |
| THH(N) | от - 200 до 0 | 3,75 | 4,25 | 0,094 | 1,880 |
| от 0 до 1300 | 1,20 | 1,70 | 0,03 | 0,600 |
| ТВР(А1) | от 0 до 2500 | 4,30 | 4,80 | 0,108 | 2,150 |
| ТВР(А2) | от 0 до 1800 | 2,75 | 3,25 | 0,069 | 1,380 |
| твр(аз) | от 0 до 1800 | 2,75 | 3,25 | 0,069 | 1,380 |
| TXK(L) | от - 200 до 0 | 1,20 | 1,70 | 0,03 | 0,600 |
| от 0 до 800 | 0,50 | 1,00 | 0,13 | 0,250 |
| ТМК(М) | от - 200 до - 20 | 1,75 | 2,25 | 0,044 | 0,875 |
| от - 20 до 100 | 0,75 | 1,25 | 0,02 | 0,375 |
Примечание: пределы допускаемой основной абсолютной погрешности преобразования сигналов от термопар в режимах:
А - с компенсацией ТХС программным путём (ТХС вводится с ВУВУ);
Б - с компенсацией ТХС встроенным каналом компенсации с термопреобразователем сопротивления Pt100 (а= 0,00385).
Рабочие условия эксплуатации:
- диапазон температуры окружающего воздуха, °С........................от 0 до 50
- относительная влажность воздуха при 25 °С, %...........................от 10 до 80
- диапазон атмосферного давления, кПа...................................от 84 до 106,7
Электропитание: - напряжение постоянного тока, В
- мощность, потребляемая МКСД.....................зависит от варианта исполнения
(определяется заказом)
Средняя наработка до первого отказа, ч
Средний срок службы, лет
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации комплекса типографским способом и на модули в виде наклейки.
Комплектность
- Комплекс сбора данных многофункциональный МКСД (номенклатура и количество каналов определяется заказом);
- Руководство по эксплуатации РАКУРС.КБ2.02.00.00 РЭ;
- Сервисное ПО Midas Tools - на CD-диске;
- Методика поверки МП2064-0090-2014;
- Формуляр РАКУРС.КБ2.02.00.00 ФО;
- Кабель поверочный интерфейсный РАКУРС.КБ2.01.40.00.
Поверка
осуществляется по документу МП 2064-0090-2014 "Комплексы сбора данных многофункциональные МКСД. Методика поверки", утвержденному ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМ им.Д.И.Менделеева" в июле 2014 г.
Перечень основных средств поверки:
- калибратор универсальный Н4-7,
воспроизведение напряжения постоянного тока, предел 0,2 В, ± (0,002 % Ux+ 0,0005 % Un),
предел 1000 В, ± (0,0035 % Ux+ 0,0004 % Un);
- генератор сигналов сложной формы AFG3022B, от 1 мкГц до 25 МГц, ± 1М0-6;
- магазин сопротивления Р4831, от 10-2 до 106 Ом, кл.0,02;
- магазин сопротивления Р40102, от 10 кОм до 111,1 МОм, кл. 0,02;
Сведения о методах измерений
приведены в документе "Комплексы сбора данных многофункциональные МКСД. Руководство по эксплуатации"РАКУРС.КБ2.02.00.00 РЭ".
Нормативные документы
1. ГОСТ 8.129-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты.
2. ГОСТ 8.027-2001 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы.
3. ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры.
4. ГОСТ Р 8.764-2011 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений электрического сопротивления.
5. Технические условия ТУ 4252-016-83746501-14.
Рекомендации к применению
осуществление контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта (в составе систем контроля и управления технологическими процессами).
