Система измерительная ЭЛВИС

Назначение

Система измерительная «ЭЛВИС» (далее - ИС) предназначена для измерения напряжения и силы тока сигналов произвольной формы, частоты периодически изменяющихся токов и напряжений, а также для обработки, регистрации и отображения результатов измерений.

Описание

Принцип действия системы основан на преобразовании аналоговых сигналов от датчиков физических величин (не входящих в состав системы) в цифровой код, обработке информации в контроллере и выдачи ее на дисплей ноутбука в виде, удобном для пользователя.

Функционально система включает в себя измерительные каналы (ИК):

ИК силы тока произвольной формы;

ИК напряжения произвольной формы;

ИК частоты периодически изменяющихся токов и напряжений.

Количество ИК составляет 56. 48 ИК могут быть настроены на измерение силы тока или напряжения произвольной формы. 8 ИК предназначены для измерений частоты периодически изменяющихся токов и напряжений. При измерении силы тока измеряемый ток проходит через нагрузочный резистор, напряжение с которого поступает на вход АЦП модуля сбора данных, с последующим вычислением в контроллере значений измеряемой величины в соответствии с характеристикой первичного преобразователя физической величины.

При измерении напряжения в диапазоне от минус 10 до 10 В измеряемое напряжение поступает на вход АЦП модуля сбора данных, с последующим вычислением в контроллере измеряемой величины в соответствии с характеристикой первичного преобразователя физической величины.

При измерении частоты периодически изменяющихся токов и напряжений проводится прямое преобразование частоты в напряжение постоянного тока (преобразователями частота/напряжение), которое поступает на вход АЦП модуля сбора данных.

Конструктивно система выполнена в виде набора отдельных блоков переносного исполнения, объединенных соединительными кабелями.

Устройства сбора данных установлены в двух крейтах PXI, которые помещены в защитные корпуса совместно с блоками нагрузочных резисторов, источниками питания датчиков и преобразователями частота/напряжение. В качестве устройств сбора данных используются платы NI PXI-6254. В качестве устройства отображения информации используется компьютер с ОС Windows и ПО на базе среды разработки приложений LabVIEW National Instruments.

Конструктивно блоки нагрузочных резисторов смонтированы внутри корпуса блока в печатных платах. Каждому ИК соответствует свой разъем. Питание датчиков осуществляется от соответствующих блоков питания транзитом через блок нагрузочных резисторов. Общий вид ИС приведен на рисунке 1.

Защита от несанкционированного доступа предусмотрена в виде пломбировки верхнего винта резисторных панелей (рисунок 2) и входного пароля контроллера.

По условиям эксплуатации системы удовлетворяют требованиям гр. 2 ГОСТ 22261-94.

* - место наклеек ** - места пломбировки

Рисунок 2 - Места пломбировки и наклеек ИС

Программное обеспечение

Включает общее и специальное программное обеспечение (ПО). В состав общего ПО входит операционная система Windows 7, имеющая лицензию конечного пользователя, среда графического программирования LabVIEW Professional Development System for Windows (Eng), драйверы NI-DAQmx driver software и утилита конфигурирования системы, проверки и калибровки модулей Measurement & Automation Explorer configuration utility (МАХ).

В состав специального ПО (СПО) входит программа управления системой и сбора данных Writer_IVK. Она защищена от несанкционированного доступа к системе любых лиц, кроме сопровождающих программистов специальным паролем. Целостность СПО обеспечивается обязательной проверкой контрольных сумм перед началом испытаний.

Программа Writer_IVK.exe, является метрологически значимой частью СПО системы.

Идентификационные данные (признаки) метрологически значимой части СПО указаны в таблице 1.

Метрологически значимая часть ПО системы и измеренные данные достаточно защищена с помощью специальных средств защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений. Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Основные метрологические характеристики ИС приведены в таблице 2.

Таблица 2

Примечания:

1)    погрешность измерений приводится к выбранному диапазону измерений.

2)    под произвольной формой тока и напряжения понимается форма сигналов с максимальной частотой значимых (имеющих амплитуду более 2 % амплитуды сигнала) гармоник до 2500 Гц.

Габаритные размеры (ширинахглубинахвысота), мм, не более: крейта PXI-1042 в защитном корпусе с блоком нагрузочных резисторов и источниками

питания датчиков (2 шт.)........................................................................ 480x730x220.

Масса ИС с комплектом кабелей, кг, не более .................................................. 75.

Питание от сети переменного тока:

-    напряжение, В.......................................................................................... 220 ± 22;

-    частота, Гц................................................................................................. 50 ± 1.

Потребляемая мощность, В А, не более.......................................................... 800.

Средний срок службы, лет............................................................................ 20.

Наработка на отказ, ч.............................................................................. 10000.

Условия эксплуатации:

-    температура окружающей среды, оС............................................................... 20 ± 10;

-    атмосферное давление, кПа................................................................... от 85 до 103;

-    относительная влажность не более, %........................................................................................ 80.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа средства измерений наносится типографским способом на титульный лист Паспорта и на панели блоков питания, установленных в защитных корпусах в виде наклеек.

Комплектность

Комплект поставки перечислен в таблице 3.

Таблица 3

Поверка

осуществляется по документу «Система измерительная «ЭЛВИС». Методика поверки. МП 206-2580/2012», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в сентябре 2012 г.

Основные средства поверки:

-    калибратор универсальный Н4-6 (рег. № 001699): диапазон воспроизведения напряжения постоянного тока от минус 20 до 20 В, пределы допускаемой погрешности ± (0,005%U + 100 мкВ), где U - верхний предел измерений напряжения постоянного тока; диапазон воспроизведения силы постоянного тока от минус 20 до 20 мА, пределы допускаемой погрешности ± (0,01%I + 0,6 мкА), где I - верхний предел измерений силы постоянного тока; диапазон воспроизведения силы постоянного тока от минус 2 до 2 А, пределы допускаемой погрешности ± (0,015%I + 0,1 мА);

-    генератор импульсов Г5-60 (рег. № 32337): период повторения одинарных импульсов от 0,1 мкс до 10 с, погрешность установки периода одинарных импульсов ± 110-6Т, где Т -установленный период повторения, длительность фронта импульсов не более 10 нс.

Сведения о методах измерений

Система измерительная «ЭЛВИС». Паспорт ИС «ЭЛВИС» зав. № 07.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системе измерительной «ЭЛВИС»

ГОСТ 22261-94. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.

Техническая документация изготовителя

Рекомендации к применению

при выполнении работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федера-

Лист № 6 Всего листов 6

ции обязательным требованиям (для определения параметров силового, вспомогательного и низковольтного электрооборудования тягового электроподвижного состава в процессе его работы при приемочных, сертификационных и других видах испытаний тягового электропод-вижного состава).