Назначение
Система измерительная СИ2 (далее - СИ2) предназначена для измерений напряжений постоянного тока, силы постоянного тока, сопротивления постоянному току, коэффициента преобразования напряжения постоянного тока.
Описание
Принцип действия СИ2 основан на передаче параметров электрических сигналов (напряжение постоянного тока, сила постоянного тока) и электрических цепей (сопротивление постоянному току, коэффициент преобразования напряжения постоянного тока) с выходов первичных измерительных преобразователей (ПИП) через нормализаторы и блоки гальванической развязки в измерительные модули с преобразованием в этих модулях параметров электрических сигналов и электрических цепей в цифровую форму и дальнейшей передачей через локальную вычислительную сеть (ЛВС) для регистрации средствами вычислительной техники.
СИ2 входит в состав «Автоматизированной системы управления испытаниями и технологическими системами, сбора и обработки информации».
Конструктивно СИ2 состоит из:
— комплекта кабелей для передачи сигналов от ПИП на аппаратные средства стойки СИ2;
— стойки СИ2, в которой установлены аппаратные средства гальванической развязки и нормализации сигналов для подачи на измерительные модули, шасси с измерительными модулями; коммутатор ЛВС
и использует общие с другими подсистемами «Автоматизированной системы управления испытаниями и технологическими системами, сбора и обработки информации»:
— восемь установленных в пультовой рабочих мест операторов на основе PromPC;
— рабочую станцию системного оператора.
Функционально СИ2 включает в себя следующие измерительные каналы (ИК):
ИК напряжения постоянного тока в диапазоне от минус 75 до плюс 75 мВ
Сто двадцать восемь ИК этого типа реализуются тридцатью одним блоком гальванической развязки GSU-0.1 и двумя модулями NI PXIe-6375, установленными в слоты 7 и 9 шасси NI PXIe-1084. Каждый ИК данного типа работает следующим образом. Сигнал в форме напряжения постоянного тока с выхода ПИП подаётся через кабель на установленный в стойке СИ2 блок гальванической развязки GSU-0.1, а от него - на вход измерительного модуля NI PXIe-6375, который выполняет аналого-цифровое преобразование напряжения с частотой взятия отсчётов 100 Гц. Отсчёты в цифровой форме контроллером PXIe-8840 шасси NI PXIe-1084 под управлением плагина «Плагин разбора Udp пакета (2634)» программы «Recorder» передаются через ЛВС на рабочее место оператора для регистрации, обработки и отображения.
ИК напряжения постоянного тока в диапазоне от минус 10 до плюс 10 В
Шестьдесят четыре ИК данной группы реализуются восемью модулями гальванической развязки МЕ-116 и модулем NI PXIe-6375, установленным в слот 11 шасси NI PXIe-1084. Каждый ИК данного типа работает следующим образом. Сигнал в форме напряжения постоянного тока с выхода ПИП подаётся через кабель на установленный в стойке СИ2 модуль гальванической развязки МЕ-116, а с выхода этого модуля - на вход измерительного модуля NI PXIe-6375, который выполняет аналого-цифровое преобразование напряжения с частотой взятия отсчётов 100 Гц. Отсчёты в цифровой форме контроллером PXIe-8840 шасси NI PXIe-1084 под управлением плагина «Плагин разбора Udp пакета (2634)» программы «Recorder» передаются через ЛВС на рабочее место оператора для регистрации, обработки и отображения.
ИК силы постоянного тока в диапазоне от 0 до 20 мА
Шестнадцать ИК данной группы реализуются шестнадцатью нормализаторами сигналов тока и гальванической развязки ICP DAS SG-3081 и модулем NI PXIe-6355, установленным в слот 5 шасси NI PXIe-1084. Каждый ИК данного типа работает следующим образом. Сигнал в форме силы постоянного тока с выхода ПИП подаётся через кабель на установленный в стойке СИ2 нормализатор сигналов тока и гальванической развязки ICP DAS SG-3081, с выхода которого напряжение постоянного тока, пропорциональное силе постоянного тока, подаётся на вход измерительного модуля NI PXIe-6355, который выполняет аналого-цифровое преобразование этого напряжения с частотой взятия отсчётов 100 Гц. Отсчёты в цифровой форме контроллером PXIe-8840 шасси NI PXIe-1084 под управлением плагина «Плагин разбора Udp пакета (2634)» программы «Recorder» передаются через ЛВС на рабочее место оператора для регистрации, обработки и отображения.
ИК коэффициента преобразования напряжения постоянного тока
Шестнадцать ИК данной группы реализуются восемью модулями ME-320F и модулем PXIe-6355, установленным в шасси NI PXIe-1084. Принцип действия ИК этого типа основан на подаче с выхода модуля ME-32OF питающего напряжения на диагональ подключенного к кабелю стойки СИ2 тензометрического мостового датчика, установленного в крейте MIC-236, и передаче напряжения разбаланса с измерительной диагонали тензометрического мостового датчика на вход модуля ME-32OF через кабельные линии. Модуль ME-32OF выполняет гальваническую развязку входных цепей, фильтрацию помех в сигнале тензометрического датчика, компенсацию падения напряжения питания на линиях кабеля и усиление сигнала тензометрического датчика. Сигнал с выхода ME-32OF в форме напряжения постоянного тока подаётся на вход измерительного модуля NI PXIe-6355, который выполняет его аналого-цифровое преобразование с частотой взятия отсчётов 100 Гц. Отсчёты в цифровой форме контроллером PXIe-8840 шасси NI PXIe-1084 под управлением плагина «Плагин разбора Udp пакета (2634)» программы «Recorder» передаются через ЛВС на рабочее место оператора для регистрации, обработки и отображения.
ИК электрического сопротивления в диапазоне от 50 до 200 Ом
Восемь ИК данной группы реализуются восемью нормализаторами сигналов термосопротивлений ICP DAS SG-3013 и модулем PXIe-6355, установленным в шасси NI PXIe-1084. Каждый ИК данного типа работает следующим образом. Выход ПИП через кабель подключен ко входу установленного в стойке СИ2 нормализатора сигналов термосопротивлений ICP DAS SG-3013, выполняющего преобразование сопротивления датчика в напряжение постоянного тока и гальваническую развязку выхода датчика и входных цепей измерительного модуля. Напряжение постоянного тока, пропорциональное измеряемому сопротивлению, с выхода нормализатора, подаётся на вход измерительного модуля NI PXIe-6355, который выполняет аналого-цифровое преобразование с частотой взятия отсчётов 100 Гц. Отсчёты в цифровой форме контроллером PXIe-8840 шасси NI PXIe-1084 под управлением плагина «Плагин разбора Udp пакета (2634)» программы «Recorder» передаются через ЛВС на рабочее место оператора для регистрации, обработки и отображения.
ИК напряжения постоянного тока в диапазоне от 0 до 30 мВ
Шестнадцать ИК данной группы реализуются четырьмя блоками гальванической развязки и нормализации сигналов GSU-0.1 и модулем NI PXIe-6375, установленным в слот 9 шасси NI PXIe-1084. Каждый ИК данного типа работает следующим образом. Сигнал в форме напряжения постоянного тока с выхода ПИП подаётся через кабель на вход установленного в стойке СИ2 блока гальванической развязки и нормализации сигналов GSU-0.1, а с его выхода -на вход измерительного модуля NI PXIe-6375, который выполняет аналого-цифровое преобразование напряжения с частотой взятия отсчётов 100 Гц. Отсчёты в цифровой форме контроллером PXIe-8840 шасси NI PXIe-1084 под управлением плагина «Плагин разбора Udp пакета (2634)» программы «Recorder» передаются через ЛВС на рабочее место оператора для регистрации, обработки и отображения.
Общий вид составных частей СИ2 представлен на рисунках 1 - 10.
Заводская маркировка на стойку наносится в форме информационной таблички, содержащей заводской номер и буквенно-цифровое обозначение компонента системы (рисунок 9).
К данному типу средства измерений относится СИ2 с зав. № 001.
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
Защита от несанкционированного доступа к компонентам СИ2 обеспечивается:
- ограничением доступа к месту установки системы;
- закрытием стойки СИ2 специальным замком (рисунок 4).
Место нанесения знака утверждения типа показано на рисунке 1.
Место нанесения знака утверждения типа
Место нанесения заводского номера
Рисунок 2 - Шасси NI PXIe-1084 с модулями измерительными
Рисунок 1 - Стойка СИ2. Общий вид
Рисунок 3 - Модули ME-320F в крейте MIC-236
Рисунок 4 - Стойка СИ2. Запирающий ме-
ханизм
Рисунок 5 - Модуль гальванической развязки
МЕ-116 в стойке СИ2
Рисунок 6 - Блок гальванической развязки и преобразования сопротивления в напряжение ICP DAS SG-3013
Рисунок 7 - Блок гальванической развязки и преобразования тока в напряжение ICP DAS SG-3081
Рисунок 8 - Блоки гальванической развязки
GSU-0.1
Система измерительная СИЗ БЛИЖ.401202.012.634
Зав №: 001 Год выпуска: 2021
Стойка СИЗ
БЛИЖ.423819.006.017
Зав.№: 263405 выпуска 2021
Рисунок 9 - Стойка СИ2. Маркировка заводская
Рисунок 10 - Рабочие места операторов
Программное обеспечение
Включает общее и функциональное программное обеспечение (ПО).
В состав общего ПО входит операционная система Windows 10 «Pro» (64-разрядная).
В состав функционального ПО (далее - ФПО) входят:
- программа управляющая National Instruments «Measurement & Automation Explorer», метрологически значимой частью которой является драйвер NI-DAQmx;
- программа управления комплексом MIC «Recorder», метрологически значимой частью которой является программный модуль scales.dll.
Идентификационные данные ФПО приведены в Таблице 1.
Таблица 1- Идентификационные данные ФПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Программа управляющая National Instruments «Measurement & Automation Explorer» |
| Идентификационное наименование ПО | NI-DAQmx |
| Номер версии | Не ниже 18.0 |
| Программа управления комплексом MIC «Recorder» |
| Идентификационное наименование ПО | scales.dll |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.0.0.8 |
| Цифровой идентификатор ПО | 24CBC163 |
| Алгоритм вычисления идентификатора ПО | CRC32 |
Уровень защиты ПО и измерительной информации «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование измерительных каналов | Измеряемая величина | Диапазон измерений | Пределы допускаемой приведенной (к диапазону измерений) погрешности измерительного канала, % | Количество ИК |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| ИК напряжения постоянного тока |
| U75_001 - U75_128 | Напряжение постоянного тока | от - 75 до + 75 мВ | ±0,1 | 128 |
| ИК напряжения постоянного тока |
| U10_01 - U10_64 | Напряжение постоянного тока | от - 10 до + 10 В | ±0,1 | 64 |
| ИК силы постоянного тока |
| I01 - I16 | Сила постоянного тока | от 0 до 20 мА | ±0,1 | 16 |
Продолжение таблицы 2
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| ИК коэффициента преобразования напряжения постоянного тока |
| KU01 - KU16 | Коэффициент преобразования напряжения постоянного тока | от - 2 до + 2 мВ/В | ±0,2 | 16 |
| ИК сопротивления постоянному току |
| R01 - R08 | Электрическое сопротивление | от 50 до 200 Ом | ±0,2 | 8 |
| ИК напряжения постоянного тока |
| U30_01 - U30_08 | Напряжение постоянного тока | от 0 до 30 мВ | ±0,2 | 8 |
Технические характеристики СИ2 приведены в таблице 3.
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Г ц | 230±23 50±1 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 1500 |
| Габаритные размеры составных частей средства измерений, (ширина х высота х глубина), мм, не более: - стойка СИ2 - комплект кабелей | 825х2140х825 1100х1360х1100 |
| Масса составных частей, кг, не более: - стойка СИ2 - комплект кабелей | 270 147 |
| Условия эксплуатации: - температура воздуха, °С - относительная влажность воздуха при температуре 25 °С, % - атмосферное давление, кПа | от +10 до +30 от 30 до 80 от 84 до 106 |
Знак утверждения типа
наносится на верхний левый угол передней панели стойки СИ2 в виде наклейки.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Кол-во, шт/экз. |
| Система измерительная СИ2 | - | 1 |
| Стойка СИ2 | - | 1 |
| Комплекс измерительный магистральномодульный MIC-236 | - | 1 |
| Преобразователь напряжения измерительный аналого-цифровой и цифро-аналоговый модульный NI 6355 (номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 76139-19) | - | 2 |
| Преобразователь напряжения измерительный аналого-цифровой и цифро-аналоговый модульный NI PXIe-6375 (номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 7032518) | - | 3 |
| Комплект кабелей | - | 1 |
| Рабочее место оператора | - | 8 |
| Формуляр | БЛИЖ.401202.012.634 ФО | 1 |
| Руководство по эксплуатации | БЛИЖ.401202.012.634 РЭ | 1 |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 1 руководства по эксплуатации БЛИЖ.401202.012.634 РЭ.
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 июля 2023 г. № 1520 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 октября 2018 г. № 2091 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1 • 10-16 до 100 А»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 декабря 2019 г. № 3456 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления постоянного и переменного тока».
