Назначение
Система измерительная «Алмаз-ИС» (в дальнейшем - ИС) предназначена для измерений избыточного давления, вакуумметрического давления, температуры, расхода, частоты, электрического напряжения постоянного тока.
Описание
Конструкция ИС представляет собой двухуровневую интегрированную систему.
Нижний уровень ИС представлен датчиками и вторичными преобразователями (модули аналогового ввода, контроллер).
Верхний уровень ИС включает в себя сервер, АРМ оператора и средства передачи данных в цифровом виде. Информационная связь между компонентами ИС реализована с использованием стандартных средств обмена информацией в цифровом виде (цифровой сети).
Принцип действия ИС заключается в преобразовании измеряемых величин с датчиков в цифровой код, который передаётся в сервер и на АРМ оператора с отображением результатов измерений на мониторе.
ИС входит в состав системы для испытаний дизелей и дизель - генераторов «Алмаз -ДЛ», что позволяет в её составе выполнять следующие основные функции испытаний дизельных двигателей и дизель - генераторов:
- индикацию измеряемых параметров на дисплее компьютера в реальном времени на цифровых индикаторах и в виде диаграмм, таблиц, протоколов;
- индицирование рабочего процесса в цилиндре двигателя и проведения анализа индикаторной диаграммы с целью получения данных о среднем индикаторном давлении, индикаторной мощности, максимальном давлении сгорания, жесткости рабочего процесса, характеристик тепловыделения и температуры цикла;
- индицирование процессов впуска и выпуска для определения потерь насосных ходов;
- исследование процессов топливоподачи для определения действительного угла начала подачи топлива, давления и продолжительности впрыска, момента начала и окончания подъема иглы форсунки;
- проведение специальных измерений угловой скорости коленчатого вала;
- расчет удельного и среднеэксплуатационного расхода топлива;
Структурная схема ИС приведена на рисунке 1.
Рисунок 1
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) ИС включает в себя метрологически значимое ПО компонентов (средств измерений) и ПО верхнего уровня, отвечающее за функционирование ИС в целом.
Функции ПО верхнего уровня:
- обработка и преобразование сигналов от модулей аналогового ввода;
- разграничение доступа к данным для разных групп пользователей;
- предоставление пользователям регламентированного доступа к результатам измерений в виде визуальных данных;
- обеспечение защиты программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне (использование паролей);
- диагностика и мониторинг функционирования технических и программных средств ИС.
Уровень защиты ПО соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| Контроль параметров (Программа “Алмаз - ИС”) | AlmazIS.exe | 1.0.1.1 | 121DD28C04B782B0 9B92441608B83393 | MD5 |
| GuiProfile.cfg | 18EBF3288FE35CBC BC400FA50B25F231 |
| ParamServer.cfg | 205B6EC4957FABF8 6AE71DF2384B616A |
| PrjInfo.cfg | 9F19283EABD3DC6 27FB0774019200FFD |
| munits.dat | E2AB080F3AEC261B 48811EF8F02769EC |
Технические характеристики
Перечень измерительных каналов ИС, состав и метрологические характеристики приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Характеристики ИК | Состав ИК | Кол-во ИК, шт. |
| Наименование ИК | Диапазон измерений | Пределы допускаемой абсолютной (А), приведённой (у), относительной (5) погрешности | Первичный преобразователь | Вторичный преобразователь |
| Измерение температуры с помощью термопар | от 0 до 800 °С (тип К по ГОСТ Р 8.585) | А = ± 5 °С (до 375 °С) ± (4 + 0,004-t) °С (св. 375 °С) | Преобразователь термоэлектрический кабельный КТХА (№ 36765-09 в Госреестре СИ) класс 1 | Преобразователь измерительный контроллеров программируемый I-7018 (№ 20993-06 в Госреестре СИ) | 16 |
| Измерение температуры с помощью термопреобразователей сопротивлений | от 0 до 180 °С (Pt100 а=0,00385 по ГОСТ 6651-2009) | А = ± 2 °С | Термометр сопротивления платиновый ТСПТ (№ 36766-09 в Госреестре СИ) класс допуска А | Преобразователь измерительный контроллеров программируемый I-7015 (№ 20993-06 в Госреестре СИ) | 12 |
| Измерение вакууммет-рического давления | от - 0,01 до 0 МПа | у = ± 1 % | Преобразователь давления СДВ-ИВ--0,01+000-RS485 (№ 28313-09 в Госреестре СИ) | - | 1 |
| Измерение максимального давления | от 0 до 25 МПа | у = ± 1 % | Датчик Kistler 7061BK Усилитель Kistler 5073А311 | Блок высокоскоростных измерений ЕШКД.421.430.11. 05 | 1 |
Продолжение таблицы 2
| Характеристики ИК | Состав ИК | Кол-во ИК, шт. |
| Наименование ИК | Диапазон измерений | Пределы допускаемой абсолютной (А), приведённой (у), относительной (S) погрешности | Первичный преобразователь | Вторичный преобразователь |
| Измерение избыточного давления | от 0 до 0,01 МПа | у = ± 1,5 % | Преобразователь давления СДВ-И-0,01-RS485 (номер 28313-09 в Госрее-стре СИ) | - | 1 |
| от 0 до 0,16 МПа | у = ± 1 % | Преобразователь давления СДВ-И-0,16-RS485 (номер 28313-09 в Госрее-стре СИ) | - | 3 |
| от 0 до 0,6 МПа | Преобразователь давления СДВ-И-0,6-RS485 (номер 28313-09 в Госрее-стре СИ) | - | 4 |
| от 0 до 1,6 МПа | Преобразователь давления СДВ-И-1,6-RS485 (номер 28313-09 в Госрее-стре СИ) | - | 3 |
| Измерение расхода топлива | от 0 до 240 кг/ч | у = ± 1 % | Измеритель расхода топлива AVL 733S (номер 20096-00 в Госреестре СИ) | - | 1 |
| Измерение частоты | от 300 до 3000 Гц | 5 = ± 1 % | - | Преобразователь измерительный контроллеров программируемый I-7080 (номер 20993-06 в Госреестре СИ) | 2 |
| Измерение напряжения постоянного тока | от 0 до 1000 В | у = ± 1 % | - | Блок параметров главного генератора ЕШКД.421.430.11 .11 | 1 |
| от 0 до 75 мВ | - | 1 |
Примечания. 1. Погрешность измерений сигналов от термопар нормируется c учётом погрешности компенсации температуры холодного спая.
2. Нормирующим значением при определении приведенной погрешности является модуль алгебраической разности верхнего и нижнего пределов диапазона измерений.
Условия применения:
- температура окружающего воздуха от 10 до 40 °С;
- относительная влажность воздуха до 80 % при температуре 35 °С;
- атмосферное давление от 84 до 106 кПа (от 630 до 795 мм рт. ст.);
- питание системы от трехфазной сети переменного тока с нейтралью:
• фазным напряжением (220,0 ± 4,4) В;
• частотой (50 ± 1) Гц.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится в центре титульного листа паспорта типографским методом.
Комплектность
В комплект поставки входят технические средства и документация в соответствии с таблицей 3.
Таблица 3
| Наименование | Тип (обозначение) | Кол., шт. |
| 1 Каналы измерений температуры |
| Термопара | КТХА 02.01-050-к1 | 16 |
| -кабели КС | КС1 БТ...КС16 БТ | 16 |
| Термосопротивление | ТСПТ 300-052-РП00-А3 | 12 |
| -кабели КС | КС 17 БТ...КС28 БТ | 12 |
| Блок измерения температуры | БТ (ЕШКД.421430.11.04) | 1 |
| - кабели КИ | КИ1 БТ | 1 |
| - кабели КП | КП1 БТ | 1 |
| 2 Каналы измерений давления |
| Блок измерения давления | БД (ЕШКД.421430.11.06) | 1 |
| - кабели КИ | КИ1 БД | 1 |
| - кабели КП | КП1 БД | 1 |
| 3 Канал измерений расхода топлива |
| Измеритель расхода топлива | AVL 733S | 1 |
| - кабели КИ | КИ1 AVL | 1 |
| - кабели КП | КП1 AVL | 1 |
| 4 Каналы измерений частоты вращения |
| Блок измерения частоты вращения | БЧВ (ЕШКД.421430.11.14) | 1 |
| - кабели КС | КС3 БЧВ | 1 |
| - кабели КИ | КИ1 БЧВ | 1 |
| - кабели КП | КП1 БЧВ | 1 |
| 5 Каналы измерений постоянного напряжения |
| Блок параметров главного генератора | БПГГ (ЕШКД. 421430.11.11) | 1 |
| - кабели КИ | КИ1 БПГГ | 1 |
| - кабели КП | КП1 БПГГ | 1 |
| 6 Вычислительная техника |
| Компьютер | PPC-3117G | 1 |
| - кабели КП | КП1_РС... КП3_РС | 1 |
Продолжение таблицы 3
| 7 Комплект кабелей для поверки |
| - кабель соединения измерительного блока с БИ для передачи сигналов (RS485) | RS485 | 1 |
| - кабель соединения измерительного блока с интерфейсным для подачи питания 24 В | Бх-БИ | 1 |
| - кабель соединение интерфейсного блока (БИ) с компьютером (Ethernet). - кабель для подачи питания ~220 В на ин- | БИ-РС | 1 |
| терфейсный блок (БИ). | БИ-220 | 1 |
| - кабель соединение блока БВИ с БИ для подачи питания 24 В | БВИ-БИ | 1 |
| - кабель подачи выборки максимального зна- | КС17.1_БВИ | |
| чения сигнала давления | | 1 |
| 8 Документация |
| Паспорт | ЕШКД.421430.11ПС | 1 |
| Методика поверки | - | 1 |
Поверка
осуществляется по документу МП 54407-13 «Система измерительная «Алмаз-ИС». Методика поверки», утвержденному руководителем ГЦИ СИ ФБУ «Пензенский ЦСМ» 11 декабря 2012 г.
Перечень основных рекомендуемых средств поверки представлен в таблице 4.
Таблица 4
| Наименование и тип СИ | Метрологические характеристики |
| Калибратор многофункцио нальный MCX-IIR | Диапазон воспроизведений от -10 до 100 мВ; Абсолютная погрешность не более ± (0,03^ивоспр + 5) мкВ; Диапазон воспроизведений от 100 до 10000 Гц; Абсолютная погрешность не более ± 1 Гц; Диапазон воспроизведений сигналов термопар типа К от - 200 до 1370 °С; Абсолютная погрешность не более ± 0,2 °С; Диапазон воспроизведений сигналов термопреобразователей сопротивлений Pt100 от - 200 до 850 °С; Абсолютная погрешность не более ± 0,15 °С; |
| Комплект поверки гирь и весов переносной КПГВП | Диапазон измерений от 0,005 до 6200 г, среднеквадратическое отклонение показаний при массе до 500 г составляет 5 мг. |
| Манометр грузопоршневой МП-600 | Диапазон воспроизведений от 0 до 60 МПа Класс точности - 0,05. |
| Прибор для поверки вольтметров программируемый В1-13 | Диапазон воспроизведений от 0 до 1000 В; Абсолютная погрешность не более ± 1 • 10-4- ик |
| Калибратор давления СРН 6000 | Диапазон воспроизведений от -0,1 до 2,5 МПа; Приведённая погрешность не более ± 0,025 % |
Сведения о методах измерений
Методика измерений приведена в разделе 4 паспорта.
Нормативные документы
1 ГОСТ 8.142-75 ГСИ. Государственный первичный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений массового расхода жидкости в диапазоне 1-10’3...2-103 кг/с.
2 ГОСТ 8.027 - 01 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы.
3 ГОСТ 8.129-99 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты.
4 ГОСТ 8.017-79 ГСИ. Государственный первичный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений избыточного давления до 250 МПа.
5 ГОСТ 8.558-09 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры.
Рекомендации к применению
Вне сферы государственного регулирования обеспечения единства измерений.
