Назначение
Система измерений параметров СИП 5001/3 (далее по тексту - СИП) предназначена для измерений напряжения постоянного тока, силы постоянного тока, отношения сопротивлений постоянному току, сопротивления постоянному току, соответствующего температуре, измеряемой термопреобразователями сопротивления по ГОСТ 6651-2009, и передачи результатов измерений по интерфейсам в автоматизированную систему управления (АСУ).
Описание
Принцип действия СИП основан на измерении информативных параметров выходных электрических сигналов датчиков, не входящих в состав СИП, обработке измерительной информации и передаче ее в цифровой форме по интерфейсам в АСУ.
СИП функционально состоит из измерительных каналов (ИК):
- напряжения постоянного тока;
- силы постоянного тока;
- отношения сопротивлений постоянному току;
- сопротивления постоянному току, соответствующего температуре, измеряемой термопреобразователями сопротивления по ГОСТ 6651-2009.
Принцип действия ИК напряжения постоянного тока основан на преобразовании с помощью делителя и АЦП напряжения датчиков в цифровой код, последующей обработке в микроконтроллере и передаче результатов измерений в цифровой форме в АСУ.
Принцип действия ИК силы постоянного тока основан на преобразовании с помощью шунта и АЦП силы постоянного тока датчиков в цифровой код, последующей обработке в микроконтроллере и передаче результатов измерений в цифровой форме в АСУ.
Принцип действия ИК отношения сопротивлений постоянному току основан на преобразовании падений напряжения, возникающих при прохождении через измеряемые сопротивления постоянного тока, с помощью АЦП в цифровые коды, последующем вычислении отношения сопротивлений в микроконтроллере и передаче результатов измерений в цифровой форме в АСУ.
Принцип действия ИК сопротивления постоянному току, соответствующего температуре, измеряемой термопреобразователями сопротивления по ГОСТ 6651-2009, основан на преобразовании падения напряжения, возникающего при прохождении через измеряемое сопротивление термопреобразователя (не входящего в состав СИП) постоянного тока, с помощью АЦП в цифровой код, последующей обработке по известной градуировочной характеристике в микроконтроллере и передаче результатов измерений в цифровой форме в значениях температуры в АСУ.
СИП конструктивно состоит из:
- наземной кабельной сети (состоящей из магистральных кабелей и ящиков соединительных) и комплекта подключения (состоящего из соединительных кабелей и элементов формирования схем подключения датчиков различных типов), предназначенных для подключения СИП к датчикам объекта управления;
- шкафа измерительного, предназначенного для аналого-цифрового преобразования сигналов датчиков объекта управления, последующей обработки и передачи результатов измерений в цифровой форме в АСУ.
СИП имеет трехканальную резервированную структуру. Результаты измерений СИП передаются по интерфейсам Fast Ethernet в АСУ. Управление работой СИП осуществляется от АСУ по тем же интерфейсам.
Общий вид СИП (без магистральных кабелей) и схема пломбировки от несанкционированного доступа представлены на рисунке 1.
Рисунок 1 - Общий вид СИП
Программное обеспечение
Метрологически значимая часть программного обеспечения (ПО) СИП находится в исполняемом файле sip5001_metr.exe.
Уровень защиты ПО «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | sip5001 metr.exe |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.00 |
| Цифровой идентификатор ПО | ED802E3CB5B7817EFC6378162EE0BFBA |
| Алгоритм вычисления контрольной суммы исполняемого кода | MD5 |
| Другие идентификационные данные | Система измерений параметров СИП 5001. Комплекс программного обеспечения СИП 5001-КПО. 589.23101985.00060-01. Программа метрологических испытаний |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| ИК напряжения постоянного тока |
| Диапазон измерений напряжения постоянного тока, В | от -10 до +10 |
| Пределы допускаемой основной, приведенной к верхнему пределу измерений, погрешности измерений, % | ±0,5 |
| Количество ИК | 4 |
| Диапазон измерений напряжения постоянного тока, В | от -1 до +1 |
| Пределы допускаемой основной, приведенной к верхнему пределу измерений, погрешности измерений, % | ±0,5 |
| Количество ИК | 2 |
| ИК силы постоянного тока |
| Диапазон измерений силы постоянного тока, мА | от 0 до 20 |
| Пределы допускаемой основной, приведенной к верхнему пределу измерений, погрешности измерений, % | ±0,5 |
| Количество ИК | 1 |
| Диапазон измерений силы постоянного тока, мА | от 4 до 20 |
| Пределы допускаемой основной, приведенной к верхнему пределу измерений, погрешности измерений, % | ±0,5 |
| Количество ИК | 1 |
| Диапазон измерений силы постоянного тока, мА | от 0 до 5 |
| Пределы допускаемой основной, приведенной к верхнему пределу измерений, погрешности измерений, % | ±0,5 |
| Количество ИК | 1 |
| ИК отношения сопротивлений постоянному току |
| Диапазон измерений отношения сопротивлений постоянному току (при общем сопротивлении от 200 до 6500 Ом), % | от 0 до 100 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений, % | ±0,5 |
| Количество ИК | 26 |
| Наименование характеристики | Значение |
| ИК сопротивления постоянному току, соответствующего температуре, измеряемой термопреобразователями сопротивления по ГОСТ 6651-2009 |
| Диапазон измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре от минус 50 до 50 °C, Ом | от 39,23 до 60,70 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре, выраженной в единицах индицируемой температуры, °C | ±0,5 |
| Номинальная статическая характеристика преобразования | 50М (W100=1,4280) по ГОСТ 6651-2009 |
| Количество ИК | 1 |
| Диапазон измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре от минус 50 до 50 °C, Ом | от 78,46 до 121,40 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре, выраженной в единицах индицируемой температуры, °C | ±0,5 |
| Номинальная статическая характеристика преобразования | 100М (W100=1,4280) по ГОСТ 6651-2009 |
| Количество ИК | 1 |
| Диапазон измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре от минус 50 до 50 °C, Ом | от 392,3 до 607,0 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре, выраженной в единицах индицируемой температуры, °C | ±0,5 |
| Номинальная статическая характеристика преобразования | 500М (W100=1,4280) по ГОСТ 6651-2009 |
| Количество ИК | 1 |
| Диапазон измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре от минус 50 до 200 °C, Ом | от 39,23 до 92,80 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре, выраженной в единицах индицируемой температуры, °C | ±0,5 |
| Номинальная статическая характеристика преобразования | 50М (W100=1,4280) по ГОСТ 6651-2009 |
| Количество ИК | 1 |
| Диапазон измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре от минус 50 до 200 °C, Ом | 78,46 до 185,60 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре, выраженной в единицах индицируемой температуры, °C | ±0,5 |
| Номинальная статическая характеристика преобразования | 100М (W100=1,4280) по ГОСТ 6651-2009 |
| Количество ИК | 1 |
| Диапазон измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре от минус 50 до 200 °C, Ом | от 392,3 до 928,0 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре, выраженной в единицах индицируемой температуры, °C | ±0,5 |
| Номинальная статическая характеристика преобразования | 500М (W100=1,4280) по ГОСТ 6651-2009 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Количество ИК | 1 |
| Диапазон измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре от минус 200 до 200 °C, Ом | от 8,62 до 88,52 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре, выраженной в единицах индицируемой температуры, °C | ±0,5 |
| Номинальная статическая характеристика преобразования | 50П (W100=1,3910) по ГОСТ 6651-2009 |
| Количество ИК | 1 |
| Диапазон измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре от минус 200 до 200 °C, Ом | от 17,24 до 177,04 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре, выраженной в единицах индицируемой температуры, °C | ±0,5 |
| Номинальная статическая характеристика преобразования | 100П (W100=1,3910) по ГОСТ 6651-2009 |
| Количество ИК | 1 |
| Диапазон измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре от минус 200 до 200 °C, Ом | от 86,2 до 885,2 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре, выраженной в единицах индицируемой температуры, °C | ±0,5 |
| Номинальная статическая характеристика преобразования | 500П (W100=1,3910) по ГОСТ 6651-2009 |
| Количество ИК | 5 |
| Диапазон измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре от минус 50 до 50 °C, Ом | 40,00 до 59,85 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре, выраженной в единицах индицируемой температуры, °C | ±0,5 |
| Номинальная статическая характеристика преобразования | 50П (W100=1,3910) по ГОСТ 6651-2009 |
| Количество ИК | 1 |
| Диапазон измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре от минус 50 до 50 °C, Ом | от 80,00 до 119,70 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре, выраженной в единицах индицируемой температуры, °C | ±0,5 |
| Номинальная статическая характеристика преобразования | 100П (W100=1,3910) по ГОСТ 6651-2009 |
| Количество ИК | 16 |
| Диапазон измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре от минус 50 до 50 °C, Ом | от 400,0 до 598,5 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре, выраженной в единицах индицируемой температуры, °C | ±0,5 |
| Номинальная статическая характеристика преобразования | 500П (W100=1,3910) по ГОСТ 6651-2009 |
| Количество ИК | 5 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре от минус 200 до минус 180 °C, Ом | от 8,62 до 12,98 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре, выраженной в единицах индицируемой температуры, °C | ±0,3 |
| Номинальная статическая характеристика преобразования | 50П (W100=1,3910) по ГОСТ 6651-2009 |
| Количество ИК | 1 |
| Диапазон измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре от минус 200 до минус 180 °C, Ом | от 17,24 до 25,96 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре, выраженной в единицах индицируемой температуры, °C | ±0,3 |
| Номинальная статическая характеристика преобразования | 100П (W100=1,3910) по ГОСТ 6651-2009 |
| Количество ИК | 1 |
| Диапазон измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре от минус 200 до минус 180 °C, Ом | от 86,2 до 129,8 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений сопротивления постоянному току, соответствующего температуре, выраженной в единицах индицируемой температуры, °C | ±0,3 |
| Номинальная статическая характеристика преобразования | 500П (W100=1,3910) по ГОСТ 6651-2009 |
| Количество ИК | 5 |
| Пределы допускаемых дополнительных погрешностей измерений всех типов ИК, вызванных отклонением температуры окружающего воздуха от нормальной (20±5) °С в рабочем диапазоне температур от 5 до 40 °С на каждые 10 °С, в долях от пределов допускаемых основных погрешностей измерений ИК | 0,5 |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, % - атмосферное давление, кПа | 20±5 от 30 до 80 от 86 до 106 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания от сети постоянного тока: - количество независимых вводов для питания каналов резервирования, с гальванической развязкой цепей питания от остальных цепей и корпуса - напряжение постоянного тока, В | 3 от 24 до 32 |
| Параметры электрического питания от сети переменного тока: - количество независимых вводов для организации дублированного питания аналоговых датчиков - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц | 2 от 187 до 242 50±1 |
| Потребляемая мощность от сети постоянного тока (по каждому вводу), Вт, не более | 80 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Потребляемая мощность от сети переменного тока (по каждому вводу), В-А, не более | 100 |
| Габаритные размеры (длина х ширина х высота) составных частей СИП, мм, не более - шкаф измерительный - ящик соединительный | 900х820х2200 500х150х700 |
| Масса составных частей СИП, кг, не более - шкаф измерительный - ящик соединительный | 300 16 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, % - атмосферное давление, кПа | от +5 до +40 от 30 до 80 от 86 до 106 |
| Назначенный срок службы, лет Средняя наработка на отказ, ч | 10 100000 |
Знак утверждения типа
наносится на заднюю стенку шкафа измерительного с внутренней стороны методом наклейки и на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность СИП
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Наземная кабельная сеть СИП 5001/3-НКС | ЛТКЖ.411979.010-02 | 1 шт. |
| Комплект подключения СИП 5001/3-КП | ЛТКЖ.411971.019-02 | 1 шт. |
| Шкаф измерительный СИП 5001-ШИ | ЛТКЖ.411528.043 | 1 шт. |
| Комплекс программного обеспечения СИП 5001-КГО | 589.23101985.00060-01 | 1 шт. |
| Комплект проверочной аппаратуры СИП 5001/3-КПА | ЛТКЖ.411979.009-02 | 1 шт. |
| Комплект ЗИП СИП 5001/3-ЗИП | ЛТКЖ.411973.014-02 | 1 шт. |
| Инструкция. Система измерений параметров СИП 5001. Методика поверки | ЛТКЖ.411711.020 Д3 | 1 экз. |
| Комплект эксплуатационных документов согласно ведомости эксплуатационных документов ЛТКЖ.411711.020 ВЭ, в т.ч.: Техническое описание Инструкция по эксплуатации Формуляр | ЛТКЖ.411711.020 ТО ЛТКЖ.411711.020 ИЭ ЛТКЖ.411711.020 ФО | 1 экз. 1 экз. 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу ЛТКЖ.411711.020 Д3 «Инструкция. Система измерений параметров СИП 5001. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»
4 октября 2016 г.
Основные средства поверки:
- меры электрического сопротивления многозначные типа МС 3055 (рег. № 42847-09),
2 шт., диапазон воспроизведения сопротивления постоянному току от 0,01 до 1222222,21 Ом, класс точности 0,02/2 10-7;
- калибратор многофункциональный «ЭЛМЕТРО-Вольта» (рег. № 46388-11), диапазоны воспроизведения напряжения постоянного тока от 0 до 999,99 мВ, от 0 до 12 В, диапазон воспроизведения силы постоянного тока от 0 до 24 мА, класс точности 0,03.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИП с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 8.022-91 ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 110"16 до 30 А
ГОСТ 8.027-2001 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии № 146 от 15 февраля 2016 года «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления»
ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия
ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения
ТУ 4222-011-23101985-2011 Система измерений параметров СИП 5001. Технические условия
71213-18: Методика поверки ЛТКЖ.411711.020 ДЗСкачать12.3 Мб