Назначение
Рефлектометры импульсные TDR-107 (далее - рефлектометры) предназначены для:
- измерения длины кабелей;
- измерения расстояний до неоднородностей волнового сопротивления или повреждений;
- измерения расстояния до отклика от горящей дуги, используя импульсно-дуговой метод - в составе лаборатории высоковольтных испытаний;
- измерения коэффициента укорочения линии при известной ее длине;
- определения характера повреждений.
Рефлектометры могут работать с симметричными и несимметричными кабелями с волновым сопротивлением от 30 до 500 Ом:
Область применения: электрические сети, связь, сигнализация и управление.
Описание
В основе принципа действия рефлектометров лежит метод импульсной рефлектометрии, который основывается на явлении частичного отражения электромагнитных волн в местах изменения волнового сопротивления линии.
Рефлектометром в линию посылается прямоугольный зондирующий импульс, который, частично отражаясь от неоднородностей, возвращается обратно. Зондирующий и отраженный импульсы наблюдаются на экране, масштабируемом по дальности и амплитуде.
По форме отраженного импульса можно сделать вывод о характере неоднородности линии (обрыв, короткое замыкание, замокание и т.д.). По времени задержки отраженного сигнала и скорости распространения сигнала в линии можно рассчитать расстояние до неоднородности волнового сопротивления.
Рефлектометры позволяют фиксировать множественные неоднородности линии, как дискретные, так и протяженные, в зависимости от соотношения их длины и минимальной длины волны спектра зондирующего импульса.
В качестве зондирующего используется импульс положительной полярности. Длительность зондирующего импульса автоматически меняется с изменением масштаба поддиапазона измерений. Параметры зондирующих импульсов приведены в Таблицах 2 и 3.
Выходные и входные сигналы рефлектометров преобразуются с помощью АЦП, обрабатываются микропроцессором и результаты измерений отображаются на жидкокристаллическом дисплее. Результаты измерений (рефлектограммы) могут быть сохранены во внутренней памяти прибора и переданы на компьютер.
При работе рефлектометров в составе лабораторий высоковольтных испытаний (ЛВИ) они могут работать в режиме импульсно-дугового метода
Основные узлы рефлектометров: генератор импульсов, приемник импульсов, аналогоцифровой преобразователь, микропроцессор с энергонезависимой памятью, графический ЖК-дисплей со светодиодной подсветкой, клавиатура, источник питания.
Процесс управления всеми функциями рефлектометров осуществляется через систему меню с помощью функциональных клавиш. Приборы имеют индикацию режимов работы. Для привязки результатов измерений ко времени в приборах имеются системные часы.
Для подключения к персональному компьютеру в рефлектометрах используется интерфейс RS-232.
Конструктивно рефлектометры выполнены в ударопрочном пластмассовом корпусе, закрываемом крышкой. ЖК-дисплей, органы управления и подключения исследуемых линий расположены на верхней лицевой панели.
Питание - от внутренней аккумуляторной батареи или внешнего источника постоянного тока напряжением 12 В. Для экономии заряда батареи рефлектометры оснащены функцией автовыключения.
Программное обеспечение
Рефлектометры имеют встроенное и внешнее программное обеспечение (ПО).
Встроенное ПО (микропрограмма) реализовано аппаратно и является метрологически значимым. Микропрограмма заносится в программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ) рефлектометров предприятием-изготовителем и недоступна для потребителя.
Внешнее ПО (IRView) применяется для связи с компьютером через интерфейс USB. Оно состоит из драйвера, позволяющего подключать рефлектометр к персональному компьютеру как съемный диск (флэш-память) и программы, позволяющей считывать из памяти приборов и обрабатывать рефлектограммы, выводить на печать результаты измерений и т.д.
Характеристики ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Характеристики программного обеспечения (ПО)
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| Встроенное | Микропрограмма | 1.00 | deba6c32b87b55dc1c2e1280e0ff4f65 | md5 |
| Внешнее | IRView | 4.0.227 | 8e537180e26c8e70975c2beb8d76f 1d7 | md5 |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «С» в соответствии с МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Диапазон измерений расстояния, м временной задержки, мкс Поддиапазоны измерений расстояния, м временной задержки, мкс от 0 до 50000
от 0 до 500
от 0 до 250; от 0 до 500;
от 0 до 1000; от 0 до 2500;
от 0 до 5000; от 0 до 12500;
от 0 до 25000; от 0 до 50000
от 0 до 2,5; от 0 до 5;
от 0 до 10; от 0 до 25;
от 0 до 50; от 0 до 125;
от 0 до 250; от 0 до 500
Пределы допускаемой приведенной погрешности измерения расстояния (временной задержки) в нормальных условиях эксплуатации, %
Пределы допускаемой приведенной погрешности измерения расстояния (временной задержки) в рабочих условиях эксплуатации, %
± 0,4
± 0,8
За нормирующее значение при расчете приведенной погрешности принято конечное значение поддиапазона измерений.
Чувствительность приемного тракта, не хуже, мВ
Диапазон согласованных сопротивлений, Ом
Размер ЖК-дисплея, точек
Напряжение встроенной аккумуляторной батареи, В
Емкость встроенной аккумуляторной батареи, А^ч
Время непрерывной работы от аккумуляторной батареи, ч
Напряжение внешней сети питания постоянного тока, В
Габаритные размеры, мм
Масса, кг
Средний срок службы, лет
Средняя наработка до отказа, ч
Нормальные условия применения: температура окружающего воздуха, °С
Рабочие условия применения:
температура окружающего воздуха, °С относительная влажность, %
1
от 30 до 500
320x240
7,4
1,9
8
12
270x246x124
3
5
6000
от + 15 до + 25
от - 20 до + 40
до 98 при + 25 °С
аблица 2 - Параметры зондирующего импульса
| Параметры зондирующего импульса | П | оддиапазоны измерений расстояний, м |
| 250 | 500 | 1000 | 2500 | 5000 | 12500 | 25000 | 50000 |
| Длительность ти, мкс | от 0,01 до 0,06 | от 0,01 до 0,09 | от 0,01 до 0,15 | от 0,05 до 0,6 | от 0,1 до 1,5 | от 0,5 до 6 | от 1 до 15 | от 2,5 до 20 |
| Длительность фронта Тфр, нс, не более | 5 | 5 | 10 | 10 | 20 | 20 | 30 | 30 |
| Период повторения T, мс в основном режиме | 10 ± 1 | 10 ± 1 | 10 ± 1 | 10 ± 1 | 10 ± 1 | 10 ± 1 | 10 ± 1 | 10 ± 1 |
| Параметры зондирующего импульса | П | оддиапазоны изме | рений расстояний, м |
| 250 | 500 | 1000 | 2500 | 5000 | 12500 | 25000 | 50000 |
| Период повторения T, мкс в импульснодуговом режиме | 100 ± 1 | 100 ± 1 | 100 ± 1 | 100 ± 1 | 100 ± 1 | 200 ± 1 | 300 ± 1 | 500 ± 1 |
| Амплитуда U, В при согласовании с нагрузкой | 14,0 | 14,0 | 14,0 | 14,0 | 14,0 | 14,0 | 14,0 | 14,0 |
Таблица 3 - Диапазоны установки длительности зондирующего импульса
| Поддиапазоны измерений расстояний, м | Длительность импульса |
| 250 | - | 10 нс | 20 нс | 40 нс | 60 нс |
| 500 | 10 нс | 20 нс | 30 нс | 60 нс | 90 нс |
| 1000 | 20 нс | 30 нс | 50 нс | 100 нс | 150 нс |
| 2500 | 50 нс | 100 нс | 200 нс | 400 нс | 600 нс |
| 5000 | 100 нс | 250 нс | 500 нс | 1 мкс | 1,5 мкс |
| 12500 | 500 нс | 1 мкс | 2 мкс | 4 мкс | 6 мкс |
| 25000 | 1 мкс | 2,5 мкс | 5 мкс | 10 мкс | 15 мкс |
| 50000 | 2,5 мкс | 5 мкс | 10 мкс | 20 мкс | - |
Примечание. Жирным шрифтом отмечены длительности импульсов, устанавливаемые по умолчанию для каждого поддиапазона измерений.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится методом наклейки на лицевую панель прибора и типографским способом на титульные листы руководства по эксплуатации и паспорта.
Комплектность
Таблица 4 - Комплект поставки
| № | Наименование | Обозначение | Количество |
| 1 | Блок питания (устройство зарядное) | GSU15E-31) | 1 шт. |
| 2 | Кабель для подключения к кабельной линии | HB-A1002) | 2 шт. |
| 3 | Кабель для подключения к лаборатории высоковольтных испытаний | HB-B1002) | 2 шт. |
| 4 | Кабель для соединения с ПК | DB9F/DB9F | 1 шт. |
| 5 | Сумка для аксессуаров | - | 1 шт. |
| 6 | Руководство по эксплуатации и паспорт | РЭ 4221-108-23133821-11 | 1 экз. |
| 7 | Методика поверки | МП 4221-108-23133821-11 | 1 экз. |
| 8 | Компакт-диск с ПО | - | 1 шт. |
1) - имеет сертификат соответствия;
2) - или аналогичный.
Поверка
осуществляется по документу «Рефлектометры импульсные TDR-107. Методика поверки
МП 4221-108-23133821-11», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в феврале 2011 г.
Средства поверки: генератор импульсов точной амплитуды Г5-75 (± 0,01U; ± 0,001t); осциллограф цифровой GDS-820S (± 3 %; ± 0,01 %); вольтметр универсальный цифровой В7-40 (± 0,05 %).
Сведения о методах измерений
Сведения о методиках (методах) измерений приведены в руководстве по эксплуатации РЭ 4221108-23133821-11.
Нормативные документы
1. ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
2. ТУ 4221-108-23133821-11 Рефлектометры импульсные TDR-107. Технические условия.
Рекомендации к применению
- «выполнении работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда» (п. 5 ч. 3 ст. 1 Федерального Закона от 26.06.2008 г. № 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений»);
