Назначение
Комплект измерительный ИЭМИ-6-2 (далее по тексту - комплект) предназначен для измерений амплитудно-временных параметров напряженностей импульсных электрического и магнитного полей и последующего их преобразования в сигналы, доступные для осциллографической регистрации.
Описание
В состав комплекта входят:
- преобразователь напряженности импульсного электрического поля измерительный ИП-Е2, зав.№11;
- преобразователь напряженности импульсного электрического поля измерительный ИП-Е2, зав.№12;
- преобразователь напряженности импульсного электрического поля измерительный ИП-Е2, зав.№13;
- преобразователь напряженности импульсного магнитного поля измерительный ИП-Н2, зав.№11;
- преобразователь напряженности импульсного магнитного поля измерительный ИП-Н2, зав.№12.
Преобразователи ИП-Е2, зав.№№ 11, 12 имеют один рабочий диапазон измерений значений напряженности импульсного электрического поля, в отличие от преобразователя ИП-Е2, зав.№13, имеющего два рабочих диапазона измерений. Преобразователь ИП-Е2 зав.№ 11, измеряет параметры импульсов напряженности электрического поля с длительностью фронта до единиц наносекунд и постоянной времени спада до единиц миллисекунд, а преобразователь ИП-Е2, зав.№ 12 - с длительностью фронта до десятков наносекунд и постоянной времени спада до сотен миллисекунд.
В отличие от преобразователя ИП-Н2, зав.№11, имеющего два рабочих диапазона измерений, преобразователь ИП-Н2, зав.№12, имеет один рабочий диапазон измерений.
Каждый преобразователь напряженности состоит из трех основных частей:
- первичный измерительный преобразователь (ПИП);
- волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС);
- блок фотоприемника (БФП).
Принцип действия ПИП ИП-Е2 основан на преобразовании электрической составляющей импульса напряженности электромагнитного поля, а ПИП ИП-Н2 - на преобразовании магнитной составляющей импульса напряженности электромагнитного поля в пропорциональный по величине электрический сигнал. Преобразование импульса напряженности электромагнитного поля в ИП-Е2 в электрический сигнал осуществляется с помощью конденсаторной антенны, а в ИП-Н2 - с помощью индукционной антенны. В каждом преобразователе выход антенны соединен с оптическим модулем (электрооптическим преобразователем), где происходит трансформация электрического сигнала в пропорциональный световой сигнал и передача последнего на вход ВОЛС. Конструктивно каждый ПИП выполнен в виде отрезка металлического цилиндра из нержавеющей стали с толщиной стенки не менее двух миллиметров. К нижнему торцу
цилиндра прикреплена металлическая крышка, а к верхнему в ИП-Е2 конденсаторная антенна, а в ИП-Н2 - индукционная антенна. В нижней части ПИП расположена аккумуляторная батарея, а в верхней части - электронные платы оптического модуля, генератора точной амплитуды (калибратор), переключатель режимов работы и органы управления.
ВОЛС предназначена для передачи светового сигнала от ПИП к БФП (измеряемый или калибровочный сигнал) и от БФП к ПИП (сигнал дистанционного управления работой ПИП). ВОЛС изготовлена из кварц-полимерного волокна КП-1000/1 с диаметром сердечника 1 мм, помещенного в светозащитную оболочку. На концах световодов смонтированы разъемы для подключения к ПИП и БФП.
БФП предназначен для преобразования светового сигнала, поступившего от ПИП по ВОЛС, в электрический и его усиления для обеспечения проведения осциллографической регистрации с помощью осциллографов типа Tektronix TDS3054, TDS784, TDS1012 и др. БФП обеспечивает управление режимами работы ПИП и калибровкой. Корпус БФП выполнен из изоляционного материала, передняя и задняя панели из металла с внешним изоляционным покрытием, электронные блоки и платы дополнительно экранированы от электромагнитных помех металлическим кожухом.
При проведении измерений ПИП ИП-Е2 или ИП-Н2 располагается в объеме исследуемого импульсного электромагнитного поля, а БФП - в экранированном помещении вместе с осциллографической регистрирующей аппаратурой. ПИП и БФП соединяются между собой с помощью ВОЛС. Сигнальный выход БФП соединяется с помощью коаксиального радиочастотного кабеля с входом кабеля.
Под воздействием импульса электромагнитного поля в ПИП наводится пропорциональный по величине электрический импульс напряжения, который преобразуется в световой сигнал и передается по ВОЛС в БФП, где происходит обратное преобразование оптического сигнала в электрический и передача его на вход осциллографического регистратора.
Для ограничения доступа внутрь корпуса основных частей преобразователей ИП-Е2 и ИП-Н2 производится их пломбирование. Пломбируются два винта на верхней крышке каждого ПИП и по два винта на нижней крышке каждого БФП.
Маркировка комплекта осуществляется путем нанесения на боковую поверхность каждого ПИП, лицевую поверхность каждого БФП и на каждый конец ВОЛС соответствующего типа ИП и заводского номера.
Программное обеспечение отсутствует.
Общий вид комплекта и маркировка преобразователей измерительных представлены на рисунке 1.
Схема пломбирования от несанкционированного доступа (на примере ИП-Е2, зав.№ 11) представлена на рисунке 2.
Рисунок 1 - Общий вид комплекта измерительного ИЭМИ-6-2
*
б)
Рисунок 2 - Схема пломбирования корпуса ПИП (а) и БФП (б). * - место установки пломбы
а)
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики комплекта измерительного
ИЭМИ-6-2 приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Диапазон измеряемых значений напряженности импульсного электрического поля, кВ/м: - ИП-Е2, зав.№11 | 20:100 |
| - ИП-Е2, зав.№12 | 20:100 |
| - ИП-Е2, зав.№13 | 20:100; 100:500 |
| Диапазон измеряемых значений напряженности импульсного магнитного поля, А/м: - ИП-Н2, зав.№11 | 125:670; 250:1400 |
| - ИП-Н2, зав.№12 | 30:130 |
| Коэффициент преобразования, В/(В/м): - ИП-Е2, зав.№11 | (1,0:1,4)х10-5 |
| - ИП-Е2, зав.№12 | (1,2:1,б)х10-5 |
| - ИП-Е2, зав.№13: - в диапазоне 20:100 кВ/м | (0,9:1,3)х 10-5 |
| - в диапазоне 100:500 кВ/м | (1,8:2,б)х10-6 |
| Коэффициент преобразования, В/(А/м): - ИП-Н2, зав.№11: - в диапазоне 125:670 А/м | (0,9:1,30 10-3 |
| - в диапазоне 250:1400 А/м | (5,0:б,1)х 10-4 |
| - ИП-Н2, зав.№12 | (б,0:9,5)х 10-3 |
| Пределы допускаемого значения погрешности измерений коэффициента преобразования, % | ±10 |
| Время нарастания переходной характеристики между уровнями 0,1-0,9 от установившегося значения, нс - ИП-Е2, зав.№11, не более | 4,0 |
| - ИП-Е2, зав.№12, не более | 35 |
| - ИП-Е2, зав.№13, не более | 25 |
| - ИП-Н2, зав.№11, не более | 10 |
| - ИП-Н2, зав.№12, не более | 140 |
| Постоянная времени спада переходной характеристики по уровню 0,367 от установившегося значения, мс - ИП-Е2, зав.№11, не менее | 3,5 |
| - ИП-Е2, зав.№12, не менее | 220 |
| - ИП-Е2, зав.№13, не менее | 5,0 |
| - ИП-Н2, зав.№11, не менее | 0,5 |
| - ИП-Н2, зав.№12, не менее | 3,0 |
| Пределы допускаемого значения относительной погрешности измерений временных интервалов, % | ±15 |
| Габаритные размеры: - ПИП (диаметр х высота), мм, не более - ИП-Е2, зав.№11,12,13 - ИП-Н2, зав.№11,12 - БФП (ДхШхВ), мм, не более - ИП-Е2, зав.№11,12,13, ИП-Н2, зав.№11,12 - ВОЛС, длина, м, не менее - ИП-Е2, зав.№11,12 - ИП-Е2, зав.№13, ИП-Н2, зав.№11,12 | 115x85 115x195 200x200x80 100 200 |
| Масса: - ПИП, кг, не более - ИП-Е2, зав.№11,12,13 | 1,5 |
| - ИП-Н2, зав.№11,12 | 1,3 |
| - БФП, кг, не более - ИП-Е2, зав.№11,12,13, ИП-Н2, зав.№11,12 | 1,6 |
| Время непрерывной работы, ч | 8 |
Электропитание БФП осуществляется от сети переменного тока напряжением 220±22В, частотой 50±1 Гц через сетевой шнур, входящий в комплект поставки.
Электропитание ПИП осуществляется от встроенных однотипных аккумуляторов (количество - 10 шт, номинальное рабочее напряжение - 1,5 В, емкость 1 Ахч), заряд которых обеспечивается непосредственно от включенного в сеть БФП с помощью зарядного кабеля, входящего в комплект поставки.
Рабочие условия эксплуатации комплекса:
- температура воздуха, 0С от +5 до + 35;
- относительная влажность воздуха, %, не более 75;
- атмосферное давление, кПа 100±5;
- напряжение питающей электросети, В 220±22;
- частота сети, Гц 50±1;
- в окружающем воздухе не должны содержаться пары и газы, вызывающие коррозию, а также осадки в виде дождя или мокрого снега.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации печатным методом и на корпус прибора методом наклеивания.
Комплектность
Состав комплекта представлен в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование | Состав | Количество, шт. |
| Преобразователь напряженности | - первичный измерительный | |
| импульсного электрического поля | преобразователь; | 1 |
| измерительный ИП-Е2, зав.№11 | - волоконно-оптическая линия связи | 1 |
| - блок фотоприемника | 1 |
| - кабель зарядный | 1 |
| - шнур сетевой | 1 |
| Наименование | Состав | Количество, шт. |
| Преобразователь напряженности импульсного электрического поля измерительный ИП-Е2, зав.№12 | - первичный измерительный преобразователь; - волоконно-оптическая линия связи - блок фотоприемника - кабель зарядный - шнур сетевой | 1 1 1 1 1 |
| Преобразователь напряженности импульсного электрического поля измерительный ИП-Е2, зав.№13 | - первичный измерительный преобразователь; - волоконно-оптическая линия связи - блок фотоприемника - кабель зарядный - шнур сетевой | 1 1 1 1 1 |
| Преобразователь напряженности импульсного магнитного поля измерительный ИП-Н2, зав.№11 | - первичный измерительный преобразователь; - волоконно-оптическая линия связи - блок фотоприемника - кабель зарядный - шнур сетевой | 1 1 1 1 1 |
| Преобразователь напряженности импульсного магнитного поля измерительный ИП-Н2, зав.№12 | - первичный измерительный преобразователь; - волоконно-оптическая линия связи - блок фотоприемника - кабель зарядный - шнур сетевой | 1 1 1 1 1 |
| Руководство по эксплуатации УЕРА 90.068.00 РЭ. Комплект измерительный ИЭМИ-6-2 (с методикой поверки) | - | 1 |
| Паспорт УЕРА 90.068.00 ПС. Комплект измерительный ИЭМИ-6-2 | - | 1 |
Поверка
осуществляется по документу: «Комплект измерительный ИЭМИ-6-2. Методика поверки» (приложение «А» к Руководству по эксплуатации. Комплект измерительный ИЭМИ-6-2. УЕРА 90.068.00 РЭ), утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИОФИ» «18» _марта_ 2011 г.
Основные средства поверки:
1. Государственный первичный специальный эталон единиц максимальных значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей ГЭТ 148-2009.
Основные метрологические характеристики:
- диапазоны максимальных значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей, воспроизводимых эталоном при импульсах экспоненциальной формы (однократный режим) с длительностью фронта импульса не более 8 нс на уровне 0,1-0,9 от максимального значения и постоянной времени спада импульса не менее 150 мкс, составляют 10-200 кВ/м и 25-500 А/м;
- диапазоны максимальных значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей, воспроизводимых эталоном при импульсах ступенчатой формы (однократный или периодический режимы) с длительностью 10-100 нс на уровне 0,5 от максимального значения составляют: 50-100 кВ/м и 130-250 А/м - при длительности фронта импульса не более 1,5 нс; 0,02-50 кВ/м и 0,05-130 А/м - при длительности фронта импульса не более 1,0 нс; 0,13-6,5 кВ/м и 0,35-17 А/м - при длительности фронта импульса не более 0,5 нс; 20-130 В/м и 0,05-0,35 А/м - при длительности фронта импульса не более 0,3 нс;
- границы НСП не должны превышать: -при импульсах экспоненциальной формы: 1% - для электрического поля; 2 % - для магнитного поля; -при импульсах ступенчатой формы: 3 % - для электрического поля в диапазоне 20-260 В/м; 5 % - для электрического поля в диапазоне 0,26-100 кВ/м; 4 % - для магнитного поля в диапазоне 0,05-0,7 А/м; 6 % -для магнитного поля в диапазоне 0,7-250 А/м.
2. Образцовая мера напряженности импульсного магнитного поля ОМ-15Н «Сфера».
Основные метрологические характеристики:
- коэффициент пропорциональности между величиной напряженности магнитного поля и силой тока на входе в полеобразующую систему: первый режим 17,82 (А/м)/А; второй режим 61,33 (А/м)/А;
- длительность фронта воспроизводимых импульсов напряженности магнитного поля между уровнями 0,1-0,9 от установившегося значения: первый режим не более 3,4 мкс, второй режим (0,01 + 1) мс;
- время установления воспроизводимых импульсов напряженности магнитного поля: первый режим не более 36 мкс, второй режим (0,05 ^ 10) мс;
- диапазон амплитудных значений воспроизводимых импульсов напряженности магнитного поля: первый режим (25 ^ 250) А/м, второй режим (0,1 ^ 50) кА/м;
- доверительные границы относительной погрешности воспроизведения амплитуды импульсов напряженности магнитного поля при доверительной вероятности 0,95 в первом и втором режимах: 1,23 %.
3. Осциллограф цифровой запоминающий Tektronix TDS784D
Основные метрологические характеристики:
- диапазон коэффициентов отклонения 1мВ/дел-10В/дел;
- относительная погрешность измерений амплитудно-временных значений регистрируемых сигналов, не более 1 %;
- диапазон коэффициентов развертки 0,05 нс/дел - 10 с/дел,
- полоса пропускания 1 ГГц;
- количество каналов - 4;
- входное сопротивление: 1МОм / 50 Ом.
4. Измеритель параметров метеоклимата «Метеоскоп»
Основные метрологические характеристики:
- диапазон измеряемой температуры воздуха: от минус 10 до плюс 50 °С;
- пределы допускаемого значения основной абсолютной погрешности измерений температуры: ±0,2 °С;
- диапазон измеряемой влажности: от 3 до 98 %;
- предел допускаемого значения основной абсолютной погрешности измерений относительной влажности, ±3%;
- диапазон измеряемого давления воздуха: от 80 до 110 кПа;
- пределы допускаемого значения основной абсолютной погрешности измерений давления: ±0,13 кПа.
Сведения о методах измерений
Методики измерений изложены в эксплуатационном документе «Комплект измерительный ИЭМИ-6-2. Руководство по эксплуатации УЕРА 90.068.00 РЭ».
Нормативные документы
ГОСТ 8.540-2006. «Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений максимальных значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей».
Рекомендации к применению
Выполнение работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда
