Назначение
Комплексы специализированные измерительно-вычислительные «СТРЕЛА» предназначены для измерения сигналов от тензодинамометров, потенциометрических датчиков и датчиков контроля за состоянием объекта и автоматизированного многоканального управления нагружением конструкций по заданной программе с помощью силовозбудителей при испытаниях конструкций на статическую прочность и ресурс.
Описание
ИВК состоит из одного или нескольких (до восьми) технологических контроллеров (ТК), подключенных по интерфейсу RS-232 или Ethernet к IBM совместимому персональному компьютеру (ПК) верхнего уровня. ПК обеспечивает подготовку исходных данных, тестирование и подготовку оборудования, представление информации о процессе нагружения в ходе испытаний и документирование результатов испытаний.
Основными элементами ТК являются: промышленный компьютер в составе стойки, платы аналого-цифрового преобразователя (АЦП), цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), дискретного ввода-вывода, нормирующий преобразователь входных сигналов (НП), усилитель мощности выходных сигналов управляющего воздействия (УМ).
Управление работой ТК осуществляется посредством программы, исполняемой на промышленном компьютере. Внутренние алгоритмы программы осуществляют управление электрогидравлическими сервоклапанами по ПИД закону, управление запорными и сливными кранами, измерения, прием и выдачу позиционных сигналов.
В качестве сигналов обратной связи в ТК используются сигналы с аналоговых датчиков и тензодинамометров, которые усиливаются нормирующими преобразователями. Выходной сигнал с выхода НП через 16-ти канальный мультиплексор поступает на вход платы АЦП.
Программа управления, исполняемая на ТК, получает по сети из центрального компьютера задание по нагружению в виде конечных значений участков программы (сегментов), время выполнения сегментов, последовательность их выполнения, а также форму кривой (синусоида или прямая), по которой будет производиться нагружение. По этим данным ТК по каждому каналу формирует мгновенные значения программы нагружения, измеряет сигнал обратной связи, вычисляет текущую ошибку и соответствующее управляющее воздействие, которое выдается платой ЦАП, с выхода которой напряжение в диапазоне 5 В поступает на вход усилителей мощности, обеспечивающих необходимый ток для оборудования, осуществляющего нагружение конструкции (сервоклапаны гидроблоков, электросиловозбудители).
Управление запорными и сливными кранами осуществляется через плату цифрового ввода-вывода. Последовательность включения запорных кранов задается до начала испытаний в исходных данных. В системе предусмотрена выдача и прием дискретных сигналов в процессе нагружения на вспомогательные устройства и системы, участвующие в испытаниях. Выдача и прием этих сигналов синхронизируется привязкой их к концам сегментов нагружения и задается в исходных данных. В каждом ТК предусмотрено 16 позиционных сигналов на прием и 8 сигналов на выдачу.
В ТК реализовано измерение 16 дополнительных аналоговых сигналов. На них могут быть поданы аналоговые сигналы в диапазоне 5 В от других датчиков и устройств, участвующих в испытаниях. При этом в исходных данных указываются физические величины измеряемых сигналов, допуски на их предельные значения.
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
Серийный номер, идентифицирующий каждый экземпляр средства измерений, наносится на шильдик, наклеиваемый на корпус комплекта, методом ударно-точечной маркировки и имеет цифровое обозначение.
Общий вид средства измерений представлен на рисунке 1.
Место нанесения знака утверждения типа, серийного номера и схемы пломбирования от несанкционированного доступа представлены на рисунке 2.
Рисунок 1 - Общий вид комплекса специализированного измерительно-вычислительного «СТРЕЛА»
Рисунок 2 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа
Программное обеспечение
Комплексы специализированные измерительно-вычислительные «СТРЕЛА» имеют внутреннее (встроенное) программное обеспечение (ПО), устанавливаемое в ТК.
Уровень защиты встроенного ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений «высокий» в соответствии с Рекомендацией Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| 1 | 2 |
| Наименование программного обеспечения | С32 |
| Идентификационное наименование программного обеспечения | TEST.exe |
| Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | V1.3* |
| 1 | 2 |
| Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | 138F417F |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения | CRC32 |
| * - V1. - метрологически значимая часть ПО, 3 - метрологически не значимая часть ПО. |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерения входных сигналов от тензодинамометра, мВ | от - 20 до +20 |
| Пределы допускаемого значения основной приведенной погрешности измерения сигналов от тензодинамометров, % | ±0,5 |
| Диапазон измерения входных сигналов контроля за состоянием объекта, В | от - 5,0 до +5,0 |
| Пределы допускаемого значения основной приведенной погрешности измерения сигналов контроля за состоянием объекта, % | ±0,5 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Количество ТК (технологических контроллеров) в составе комплекса | от 1 до 8 |
| Тип связи ТК с компьютером верхнего уровня | интерфейс RS-232, RS-485, Ethernet |
| Максимальное количество каналов управления нагружением | 16 |
| Количество выходных сигналов управления нагружением | 16 |
| Максимальная частота нагружения, Гц | 10 |
| Режимы управления нагружением | режим СТАТИКА, режим РЕСУРС |
| Управление пространственным положением испытываемой конструкции | в трехмерном пространстве по осям X, Y, Z |
| Количество выходных дискретных сигналов: для включения запорных кранов гидроблоков для включения сливных кранов гидроблоков | 16 16 |
| Параметры выходных дискретных сигналов: напряжение коммутации, В ток коммутации, А, не более | 27±3 1 |
| Количество сигналов для включения вспомогательных систем | 8 |
| 1 | 2 |
| Параметры сигналов для включения вспомогательных систем: напряжение коммутации, В ток коммутации, А | до 60 до 0,2 |
| Количество входных дискретных сигналов от вспомогательных систем и устройств | 16 |
| Параметры сигналов | сухой контакт |
| Количество каналов измерения сигналов от тензодинамометров | 16 |
| Количество входных сигналов контроля за состоянием объекта (потенциометрические датчики, датчики положения и др.) | 16 |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц | 220±22 50±1 |
| Средний срок службы комплекса, лет, не менее | 10 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °C - относительная влажность, % - атмосферное давление, кПа | от +10 до +30 от 30 до 80 от 84 до 106 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульный лист эксплуатационной документации и на наклейку на корпусе шкафа технологического контроллера.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| 1 | 2 | 3 |
| Компьютер в промышленном корпусе в составе: материнская плата с процессором, плата АЦП, плата ЦАП, плата ввода-вывода. | _ | 1 |
| Нормирующие усилители для работы с тензодинамометрами | _ | 16 |
| Нормирующие усилители для работы с аналоговыми датчиками | _ | Не более 8 По согласованию с заказчиком. |
| Усилители мощности выходного сигнала управления | _ | 2 |
| Выходные реле | _ | 32 |
| Контрольный монитор | _ | 1 |
| Стойка (шкаф) | _ | 1 |
| 1 | 2 | 3 |
| Источник питания 15 В | _ | 2 |
| Фурнитура, соединительные кабели, выносной пульт включения 27В. | _ | 1 комплект |
| Персональный компьютер | _ | 1 |
| Программное обеспечение ТК и верхнего уровня на персональный компьютер | _ | 1 комплект |
| Руководство по эксплуатации | АРНВ. 125000.001.РЭ | 1 |
| Методика поверки. Приложение №1 к Руководству по эксплуатации | _ | 1 |
| Руководство оператора. Приложение №2 к Руководству по эксплуатации | _ | 1 |
| Схемы и таблицы соединений. Приложение №3 к Руководству по эксплуатации | _ | 1 |
| Паспорт | АРНВ.411711.000.000.00 ПС | 1 |
Сведения о методах измерений
приведены в п.3 «Использование по назначению» руководства по эксплуатации АРНВ. 125000.001.РЭ.
Нормативные документы
АРНВ. 125000.001.ТУ Специализированные измерительно-вычислительные комплексы «СТРЕЛА». Технические условия;
Приказ Росстандарта от 30 декабря 2019 г. № 3457 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы».
