Системы измерительные автоматизированные постоянного напряжения К6-10

Назначение

Системы измерительные автоматизированные постоянного напряжения Кб-10 (далее -системы) осуществляют высокоточное измерение и воспроизведение напряжения постоянного тока, а также воспроизведение силы постоянного тока. Системы предназначены для хранения и передачи единицы напряжения образцовым и рабочим средствам измерений в соответствии с существующими и перспективными поверочными схемами, обеспечивая поверку, калибровку и исследование широкой номенклатуры приборов и устройств, как в составе автоматизированных систем, так и автономно. Системы применяются на объектах сферы обороны и безопасности.

Описание

Принцип действия системы основан на компенсационном методе измерений, при котором осуществляется уравновешивание (компенсация) измеряемого напряжения напряжением компенсирующего источника. Отсчет измеряемого напряжения осуществляется по известному значению напряжения компенсирующего источника в момент уравновешивания, который фиксируется по нулевому показанию нуль-индикатора.

Воспроизведение единиц физических величин системой производится на основе принципа цифро-аналогового преобразования - широтно-импульсной модуляции опорного напряжения. При зтом в старших разрядах преобразователя модуляция осуществляется по усложненному алгоритму многофазной модуляции.

Конструктивно система построена ио блочному принципу. Функция измерения напряжения реализуется двумя блоками системы - вольтметром- калибратором K6-I0BK и низковольтным блоком К6-10БН. Воспроизведение напряжения реализуется тремя блоками: вольтметром-калибратором К6-10ВК. низковольтным блоком К6-10БН и высоковольтным блоком К6-10БВ. Воспроизведение силы тока обеспечивает преобразователь напряжение-ток Кб-1 ОПТ в комплекте с вольтметром-калибратором К6-10ВК.

Вольтметр-калибратор K6-I0BK является базовым прибором системы, т.к. без его участия не реализуется ни одна из предписанных системе функций. Через базовый блок обеспечи-

2 вается также программное управление системой по линиям связи стандартного интерфейса RS 232С.

В состав системы входят два сервисных блока: мера напряжения K6-I0MH и мера отношения напряжений K6-IOMO. которые обеспечивают хранение, передачу единицы напряжения и метрологическую поддержку системы.

По устойчивости к климатическим и механическим факторам системы соответствуют требованиям группы 1.1 исполнения УХЛ по ГОСТ РВ 20.39.304-98 со значением рабочих температур от 5 до 40 °C. относительной влажности до 80 % при температуре 25 °C и воздействием синусоидальной вибрации 2 g в диапазоне частот от 5 до 200 Гц.

Технические характеристики

I Система измерительная автоматизированная постоянного напряжения Кб-10 обеспечивает:

- измерение и воспроизведение напряжения постоянного тока с параметрами, указанными в таблице I;

- воспроизведение силы постоянною тока с параметрами, указанными в таблице 2.

Таблица I

Таблица 2

2 Нелинейность характеристики базового прибора системы (K6-I0BK) за I год при температуре (23 ± 5) °C в режимах измерения и воспроизведения напряжения не более ± (0,00003 % от U + 0.00001 % от Un + 0.1 мкВ). Пределы допускаемой погрешности компарирования напряжений указанны в таблице 3.

Таблица 3

3 Мера отношения напряжений К6-ЮМО обеспечивает воспроизведение декадного ряда напряжений на пределах «10 V» и «20 V» с нелинейностью не более 0,000015 % + 50 нВ (в температурном диапазоне от 10 до 30 °C).

4 Мера напряжения K6-I0MH обеспечивает воспроизведение выходного напряжения постоянного тока 10 В с допустимым отклонением от номинала ±50 мкВ. Нестабильность выходного напряжения меры не более ±0,00006 % за 90 дней и ±0.0001 % за 1 год.

5 Система комплектуется пятиканальным коммутатором с низким уровнем термо-э.д.с.. неисключенный остаток которой, не более 0.1 мкВ.

6 1I ределы допускаемой дополнительной погрешности внутренней меры вольтметра-калибратора К6-10ВК. вызванной изменением температуры для температурного диапазона от 10 до 35 °C составляют ±0,0002 %; для температурного диапазона от 5 до 10 °C и от 35 до 40 °C составляют ±0.0005 %.

Пределы допускаемой дополнительной погрешности вольтметра-калибратора K6-I0BK относительно внутренней меры, вызванной изменением температуры для температурного диапазона от 10 до 35 °C на каждые 10 °C равны основной погрешности, нормируемой за 90 дней: для температурного диапазона от 5 до 10 °C и от 35 до 40 °C на каждые 10 °C равны основной погрешности, нормируемой за I год.

Пределы допускаемой дополнительной погрешности калибратора силы тока Кб-1 ОПТ. вызванной изменением температуры на каждые 10 °C равны основной погрешности, нормируемой за 1 год.

Пределы дополнительной погрешности воспроизведения меры напряжения K6-I0MH. вызванной изменением температуры в диапазоне от 5 до 40 °C, нс более ±0.00002 %.

7 Требования к параметрам входной цепи вольтметра (режим измерения):

- входное сопротивление низковольтного блока К6-10БП на пределах измерения «20 mV» и «200 mV» нс менее 50 МОм: входной ток не более 100 пА (удваивается на каждые 10 °C за пределами температурного диапазона (23 ± 5) °C);

- входное сопротивление вольтметра K6-I0BK на пределах измерения «2 V» и «20 V» не менее 10 ГОм: входной ток не более 100 пА - удваивается на каждые 10 °C за пределами температурного диапазона (23 ± 5) °C;

- входное сопротивление вольтметра К6-10ВК на пределах измерения «200 V» и «1000 V» не менее 10 МОм. На пределе измерения «200 V» в режиме дифференциального вольтметра входное сопротивление не менее 1.2 МОм.

8 Требования к параметрам выходной цепи калибратора напряжения:

-выходное сопротивление на пределах «20 mV» и «200 mV» (Кб-1 ОБИ) составляет (100 ±0,1) Ом;

- выходное сопротивление на пределах «2 V» и «20 V» (K6-I0BK) не более 0,0005 Ом (AU/AI); ток нагрузки не менее 20 мА;

- выходное сопротивление на пределах «200 V» и «1000 V» (К6-10БВ) равно нулю (установленное напряжение не меняется от нагрузки), ток нагрузки не менее 10 мА.

9 Требования к параметрам выходной цепи калибратора силы тока (Кб-1 ОПТ) приведены в таблице 4.

Таблица 4

10 Требования к параметрам выходной цепи меры отношения напряжений К6-ЮМО: выходное сопротивление на одну ступень декады составляет (150 ± I) Ом.

Требования к параметрам выходной цепи меры напряжения K6-I0MH: выходное сопротивление не более 0,2 Ом. величина тока нагрузки не более I мА.

II Вольтметр (K6-I0BK с блоком К6-10БН) обеспечивает ослабление внешней помехи последовательного (нормального) вида с частотой питающей сети не менее 80 дБ. параллельного (общего) вида, при несимметрии входа I кОм. не менее 140 дБ для напряжения постоянного тока и не менее 120 дБ для напряжения с частотой питающей сети. При этом в зависимости от режима работы (дифференциальный или стандартный волы метр) на амплитуду помехи последовательного вида накладываются следующие ограничения:

- в режиме стандартного вольтметра амплитуда помехи не более 2; 20; 200 и 300 В соответственно для пределов «2 V», «20 V», «200 V» и «1000 V»;

- в режиме дифференциального вольтметра амплитуда помехи не более 0,1 Un.

Напряжение параллельной помехи не более 500 В (для напряжения с частотой сети - 500 В амплитудного значения).

12 Среднеквадратическое значение переменных составляющих на выходе калибратора напряжения в полосе частот до 10 кГц не более 30 мкВ, 300 мкВ. 3 мВ. 30 мВ па пределах «2 V». «20 V», «200 V» и «1000 V» соответственно.

13 Среднеквадратическое значение переменных составляющих на выходе калибратора тока в полосе частот до 10 кГц не более 0.1; 0,5; 5; 50 и 500 мкА соответственно на пределах «2 mA», «20 in А», «200 mA», «1000 mA» и «10 А».

14 Скорость измерения в режиме стандартного вольтметра (4-5-6 разрядов) не более 10 измерений/с. Время измерения (с точностью до 0.0001 %) в режиме дифференциального вольтметра (7-8 разрядов) не более 3 с. скорость измерения не более 3 измерений/с при изменениях входного напряжения не более 0.1 % от Un.

15 Время установления выходного напряжения (с точностью до 0.0001 %) калибратора не более 2 с. а для комплекта с высоковольтным блоком К6-10БВ - не более 4 с.

Изменение полярности или предела увеличивает время установления на 1 с (для пределов «200 V» и «1000 V» - на 3 с).

16 Система обеспечивает свои технические характеристики в пределах норм, установленных ТУ. по истечении времени установления рабочего режима:

4 ч для прибора K6-I0BK;

4 ч для прибора K6-I0MH;

5 мин для прибора К6-10БВ;

2 ч для прибора К6-10БН;

2 ч для прибора Кб-1 ОПТ;

2 ч для прибора K6-IOMO.

17 Система допускает непрерывную работу в рабочих условиях применения в течение времени не менее 24 ч при сохранении своих технических характеристик в пределах норм, установленных ТУ.

IX Приборы системы K6-I0BK. К6-10БВ, Кб-1 ОПТ. K6-I0MH сохраняют свои технические характеристики в пределах норм, установленных ТУ. при питании от сети переменного тока напряжением (220 ± 22) В. частотой 47 - 63 Гц и содержанием гармоник не более 5 %.

Приборы системы К6-10БП и К6-ЮМО сохраняют свои технические характеристики в пределах норм, установленных ТУ. при питании от встроенного автономного источника (аккумулятора).

19 Мощность, потребляемая сетевыми приборами системы от сети питания при номинальном напряжении, не более:

50 ВА для прибора K6-I0BK;

60 В А для прибора К6-10БВ;

120 В А для прибора Кб-1 ОПТ;

6 В-А для прибора К6-10МН.

20 Управление приборами К6-10ВК и Кб-1ОПТ (а через них и приборами К6-10БВ и К6-10БН) обеспечивается управляющей ПЭВМ с преобразователем GP1B-232CV-A. Приборы K6-I0BK и Кб-1 ОПТ обеспечивают работу с последовательным интерфейсом по ГОСТ 23675 (интерфейс СТЫК С2-ИС), RS-232C (EIA-232E, EIA-232D) при уровне сигналов не менее 5 В. передающих линиях при нагрузке 3 кОм.

21 Средняя наработка на отказ системы не менее 15000 ч.

22 Гамма - процентный срок службы системы не менее 15 лет при у = 80 %.

23 Гамма - процентный срок сохраняемости системы не менее 10 лет для отапливаемых хранилищ или 5 лет для неотапливаемых хранилищ при у = 80 %.

24 Масса приборов системы не более:

3 кг прибора K6-I0BK;

3 кг прибора Кб-10БВ:

1,3 кг прибора К6-10БН;

4,9 кг прибора Кб-1 ОПТ;

2.1 кг прибора К6-ЮМО;

2 кг прибора K6-I0MH.

25 Нормальные условия эксплуатации:

- температура окружающего воздуха (23 ± 5) °C;

- относительная влажность 30 - 80 %;

- атмосферное давление от 630 до 795 мм рт.ст.;

- напряжение питающей сети (220 ± 22) В; частота промышленной сети 47- 63 Гц.

26 Рабочие условия эксплуатации:

- температура окружающего воздуха 5-40 °C;

- относительная влажность окружающего воздуха до 80 % при температуре 25 °C':

- воздействие синусоидальной вибрации 2 g в диапазоне частот от 5 до 200 Гц;

- напряжение питающей сети (220 ± 22) В. частота промышленной сети 47 - 63 Гц.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносят на переднюю панель базового блока системы методом офсетной печати, на титульный лист руководства по эксплуатации - типографским способом.

Комплектность

Комплектность прибора указана в нижеприведенной таблице 5.

Таблица 5

Продолжение таблицы 5

Продолжение таблицы 5

Поверка

Поверка систем измерительных автоматизированных постоянного напряжения Кб-К) осуществляется в соответствии документом «Система измерительная автоматизированная постоянного напряжения K6-I0. Методика поверки» КМСИ.411711.004 МП, утвержденным начальником ГЦП СИ «Воентест» 32 ГПИИИ МО РФ и входящим в комплект поставки.

Средства поверки: мультиметр В7-64/1. набор мер сопротивлений типа МС3004. катушка электрического сопротивления измерительная P3I0.

Межповерочный интервал - 1 год.

Нормативные документы

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

Система измерительная автоматизированная постоянного напряжения Кб-10. Технические условия КМСИ.411711.004 ТУ.

ГОСТ 8.027-89. ГСП. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений электродвижущей силы и постоянного напряжения.

ГОС! 8.022-91. ГСП. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока.

ГОСТ Р 51317.4.2-99. СТСЭ. Устойчивость к электростатическим разрядам.

ГОСТ Р 51317.4.3-99. СТСЭ. Устойчивость к радиочастотному электромагнитному полю.

ГОСТ Р 51317.4.4-99. СТСЭ. Устойчивость к паносекундным импульсным помехам.

ГОСТ Р 51317.4.5-99. СТСЭ. Устойчивость к микросекундным импульсным помехам большой энергии.

ГОСТ Р 51317.4.11-99. СТСЭ. Устойчивость к динамическим изменениям напряжения электропитания.

ГОСТ Р 51318.22-99. СТСЭ. Радиопомехи индустриальные от оборудования информационных технологий.

ГОСТ Р 51522-99. СТСЭ. Электрическое оборудование для измерения, управления и лабораторного применения.

ГОСТ Р 51350-99. Безопасность электрических контрольно-измерительных приборов и лабораторного оборудования.

Заключение

Тип систем измерительных автоматизированных постоянного напряжения Кб-10 утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственным поверочным схемам.

Регистрационный номер декларации о соответствии в Системе сертификации ГОСТ Р: № АЯ24/2476 от 26.05.2004 г, выданной органом по сертификации продукции и услуг закрытого акционерного общества «Кубанский центр сертификации и экспертизы «Кубань-Тест».