Назначение
Системы контроля активного магнитного подвеса (далее - СКАМП) предназначены для измерений текущих значений параметров работы компрессоров, нагнетателей, генераторов, электродвигателей (далее - машин вращения): частоты вращения ротора; линейного смещения и амплитуды виброперемещения ротора машины вращения в радиальных и осевом направлениях; температуры электромагнитов системы активного магнитного подвеса ротора машины вращения.
Описание
Система состоит из датчиков, установленных на машине вращения, и электронного шкафа управления Е300-30 , на входы которого поступают аналоговые сигналы от датчиков. В составе системы работают 5 каналов измерений линейного смещения и амплитуды виброперемещения ротора (по две координаты в радиальных направлениях в каждой из радиальных опор и одна координата в осевом направлении осевой опоры), 4 канала измерений температуры на корпусах электромагнитов и канал измерений частоты вращения ротора.
Измерительный канал (далее - ИК) линейного смещения и амплитуды виброперемещения ротора имеет следующий принцип действия: при отклонении ротора от центрального положения индуктивными датчиками положения ротора по каждой из 5 осей формируются аналоговые сигналы частотой 20 кГц, которые поступают на соответствующие входы шкафа управления Е300-30. Аналоговые сигналы линейного смещения преобразуются в цифровую форму и обрабатываются контроллером шкафа Е300-30.
Величина амплитуды виброперемещения ротора вычисляется посредством математической обработки цифрового сигнала линейного смещения, при котором производится спектральное преобразование Фурье с выделением амплитудного значения первой гармоники, соответствующей частоте вращения ротора.
ИК температуры электромагнитов имеет следующий принцип действия: при измерении температуры корпусов электромагнитов происходит изменение сопротивлений установленных на них датчиков Pt 100 (элементы чувствительные из платины технические ЧЭПТ, производства ЗАО «ТЕРМИКО», Госреестр № 46154-10). Сигналы с датчиков поступают на соответствующие входы шкафа управления Е300-3, где происходит их аналогоцифровое преобразование. Далее, с помощью нормирующих усилителей, расположенных в шкафе Е300-30, сигналы от термометров сопротивления преобразуются в унифицированные токовые сигналы 4-20 мА с последующим выводом на сигнальные разъемы шкафа.
ИК частоты вращения ротора имеет следующий принцип действия: индуктивный датчик оборотов вала устанавливается в непосредственной близости от контролируемого участка ротора и при прохождении мимо него метки ротора генерирует импульс, поступающий на вход счетчика импульсов шкафа Е300-30.
В контроллере СКАМП параметры линейного смещения ротора, амплитуды виброперемещения ротора, температуры, частоты вращения обрабатываются и передаются на выходной интерфейс RS 232/RS 485 по протоколу Modbus; параметры линейного смещения ротора, температуры, частоты вращения - на выходные сигнальные интерфейсы в виде аналоговых сигналов от 4 до 20 мА.
Внешний вид СКАМП показан на рисунке 1: шкаф управления Е300-30, вид спереди. Защита от несанкционированного доступа в шкаф осуществляется с помощью пломбы, проволока которой продевается в отверстие ручки двери шкафа. Место пломбировки указано стрелкой.
Рисунок 1 - Внешний вид СКАМП
Программное обеспечение
В контроллере управления СКАМП применено специализированное ПО - Superwin. Функции ПО заключаются в обеспечении измерений параметров магнитного подвеса, обработке, представлении, записи и хранении измерительной информации.
Идентификационные признаки программного обеспечения указаны в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные (признаки) программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Superwin 5/2 300v |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 5.2 |
| Цифровой идентификатор ПО | 2050019 |
| Другие идентификационные данные, если имеются | superwin.dll |
Метрологические характеристики СКАМП, указанные в таблице 2, нормированы с учетом ПО.
Защита программного обеспечения обеспечивается с помощью ведения журналов фиксации ошибок, фиксации изменений параметров, защиты прав пользователей и входа с помощью пароля, применена механическая защита аппаратных средств для исключения физического доступа к носителям программного обеспечения.
Уровень защиты — «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 2 - Основные метрологические и технические характеристики
| Характеристика | Значение |
| Количество измерительных каналов частоты вращения ротора | 1 |
| Количество измерительных каналов линейного смещения и амплитуды виброперемещения ротора | 5 |
| Количество измерительных каналов температуры | 4 |
| Диапазон измерений частоты вращения ротора, об/мин | от 1000 до 14000, от 14001 до 20000 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерительных каналов частоты вращения, % (в диапазонах измерений, об/мин): от 1000 до 14000 от 14001 до 20000 | ± 1 ± 0,5 |
| Диапазон измерений температуры, °С | от минус 50 до плюс 200 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерительных каналов температуры, °С | ± 10 |
| Диапазон измерений линейного смещения ротора, мкм: - по радиальным направлениям - по осевому направлению | от минус 333 до плюс 333 от минус 500 до плюс 500 |
| Диапазон измерений амплитуды виброперемещения ротора, мкм: - по радиальным направлениям - по осевому направлению | от 0 до 333 от 0 до 500 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерительных каналов линейного смещения и амплитуды виброперемещения ротора, % | ± 10 |
| Коэффициенты преобразования измерительных каналов: - Кр радиального линейного смещения и амплитуды виброперемещения ротора, мВ/мкм - Кос осевого линейного смещения и амплитуды виброперемещения ротора, мВ/мкм | 30 20 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности коэффициентов преобразования измерительных каналов системы, % | ± 10 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, шкаф управления, °С -температура окружающей среды, датчики, °С - относительная влажность воздуха при 35 °С, не более, % - атмосферное давление, кПа | от 0 до 40 от минус 40 до плюс 55 90 от 84,0 до 106,7 |
| Габаритные размеры шкафа управления, мм, не более: | 1450х 800х2300 |
| Масса шкафа управления, кг, не более: | 500 |
| Параметры электропитания системы | напряжение переменного тока частотой (50±1) Гц, 380 +15% В |
| Потребляемая мощность, В-А, не более | 5500 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 100000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 25 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульные листы эксплуатационной документации, под наименованием эксплуатационного документа, по центру.
Комплектность
Таблица 3 - Комплект поставки
| Наименование и обозначение изделия | Количество, шт. |
| Шкаф управления Е300-30 | 1 шт. |
| Комплект датчиков | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации ИЯТЛ.421413.104 РЭ | 1 экз. |
| Паспорт ИЯТЛ.421413.104 ПС | 1 экз. |
| Методика поверки ИЯТЛ.421413.104 МП | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу ИЯТЛ .421413.104 МП «Системы контроля активного магнитного подвеса. Методика поверки», утверждённому ФБУ "Нижегородский ЦСМ" в ноябре 2015 г.
Основные средства поверки: осциллограф цифровой Tektronix TPS 2024, диапазон от 0 до 10 В, до 1 МГц, погрешность ± 3,0 %; индикатор VOGEL мод. 24000, диапазон от 0 до 1 мм, погрешность ± 3 мкм; калибратор многофункциональный MSX-II, измерение и воспроизведение постоянного тока, диапазон от 0 до 25 мА, погрешность ± 0,025 %; генератор сигналов специальной формы АКИП-3402, диапазон частот выходного сигнала 1 мкГц -50 МГц (синус), амплитуда выходного сигнала 1 мВ пик - 10 В пик, погрешность установки: частоты ± 2x10-6, амплитуды ± (1 % +1 мВ); фототахометр электронный Testo-465, диапазон от
20 до 99999 об/мин., погрешность ± 0,05 %.
Знак поверки в виде оттиска или наклейки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в ИЯТЛ.421413.104 РЭ «Система контроля активного магнитного подвеса. Руководство по эксплуатации»
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системам контроля активного магнитного подвеса
ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения»
ТУ 4252-043-71439231-2015 «Система контроля активного магнитного подвеса. Технические условия»
63247-16: Методика поверки ИЯТЛ.421413.104 МПСкачать890.6 Кб