Назначение
Системы контроля параметров активного магнитного подвеса SKF/S2M модели E300V2 (далее - системы E300V2) предназначены для измерений текущих значений параметров работы компрессоров, нагнетателей, генераторов, электродвигателей, турбодетандеров (далее - машин вращения): частоты вращения ротора; линейного смещения и амплитуды виброперемещения ротора машины вращения в радиальных и осевом направлениях; температуры электромагнитов системы магнитного подвеса (СМП) ротора машины вращения.
Описание
Система E300V2 состоит из датчиков, установленных на машине вращения и электронного шкафа управления E300V2 (далее - шкафа E300V2), 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), 8 каналов 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 сигналы, которые поступают на соответствующие входы шкафа управления E300V2. Аналоговые сигналы линейного смещения преобразуются в цифровую форму и обрабатываются контроллером шкафа E300V2.
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, измерения производятся в диапазоне от 2000 об/мин до максимально допустимой частоты вращения ротора агрегата.
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 E300V2, где происходит их аналого-цифровое преобразование. Далее, с помощью нормирующих усилителей, расположенных в шкафу E300V2, 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 E300V2.
На цифровой дисплей системы, расположенный на передней панели шкафа управления, выведены текущие значения измеренных параметров: линейного смещения ротора по пяти координатам; амплитуды виброперемещения ротора по пяти координатам; температуры электромагнитов радиального и радиально-осевого подшипников компрессора; частоты вращения ротора.
Также, измеренные параметры передаются на выходные интерфейсы шкафа E300V2: RS 232/RS 485 по протоколу Modbus; на сигнальные интерфейсы в виде аналоговых сигналов от 4 до 20 мА; на выходные коаксиальные разъемы «BNC» в виде аналоговых сигналов напряжения от - 2 до + 2 В.
Внешний вид системы E300V2 показан на рисунке 1: шкаф управления E300V2, вид спереди. Защита от несанкционированного доступа осуществляется с помощью пломбировочных наклеек, размещаемых на замках передних дверок шкафа.
Программное обеспечение
В контроллере системы E300V2 применено специализированное программное обеспечение (ПО) MBCSI. Функции ПО заключаются в обеспечении измерений параметров магнитного подвеса, обработке, представлении, записи и хранении измерительной информации.
Помимо метрологически значимого ПО MBCSI в системе применяется сервисное ПО MBScreen, предназначенное для визуализации работы магнитного подвеса ротора машины вращения. Идентификационные признаки метрологически значимого программного обеспечения указаны в таблице 1.
Таблица 1. Идентификационные данные (признаки) программного обеспечения.
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | MBCSI |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | Не ниже 1.11.1 |
Метрологические характеристики системы E300V2, указанные в таблице 2, нормированы с учетом ПО.
Защита программного обеспечения обеспечивается с помощью защиты прав пользователей, также применена механическая защита аппаратных средств для исключения физического доступа к носителям программного обеспечения - контроллер размещен в защищенном от доступа посторонних лиц шкафу. Двери шкафа имеют замок и пломбируются. Уровень защиты - «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 2. Основные метрологические и технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Количество измерительных каналов частоты вращения ротора | 1 |
| Количество измерительных каналов линейного смещения и амплитуды виброперемещения ротора | 5 |
| Количество измерительных каналов температуры, не более | 8 |
| Диапазоны измерений частоты вращения ротора, об/мин | от 0 до 6000, от 6001 до 14000, от 14001 до 40000 от 40001 до 50000 |
| Пределы допускаемой приведенной к верхнему пределу измерений погрешности измерений частоты вращения, % (в диапазонах измерений, об/мин): от 0 до 6000, | ±1 |
| от 6001 до 14000, | ±0,8 |
| от 14001 до 40000, | ±0,5 |
| от 40001 до 50000 | ±0,5 |
| Диапазон измерений температуры, °С | от - 40 до + 200 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры, °С | ±10 |
| Диапазон измерений линейного смещения ротора, мкм: | |
| - по радиальным направлениям | от - 400 до + 400 |
| - по осевому направлению | от - 833 до + 833 |
| Диапазон измерений амплитуды виброперемещения ротора, мкм: - по радиальным направлениям | от 0 до 400 |
| - по осевому направлению | от 0 до 833 |
| Пределы допускаемой основной приведенной к верхнему пределу измерений погрешности измерений линейного смещения и амплитуды виброперемещения ротора, % | ±10 |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной к верхнему пределу измерений погрешности измерений линейного смещения и амплитуды виброперемещения ротора, обусловленной изменением температуры окружающей среды, на каждый ± 1 °С от нормальной (22 ± 4) °С, % | ±0,05 |
| Коэффициенты преобразования измерительных каналов линейного смещения и амплитуды виброперемещения ротора, номинальные значения, мВ/мкм: | |
| - КР радиальный | 25 |
| - Ко осевой | 12 |
| - КшС, по разъемам «BNC» | 7,87 |
| 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, шкаф управления, не более, % - относительная влажность воздуха при 35 °С, датчики, не более, % - атмосферное давление, кПа | от 5 до 40 от - 10 до + 110 70 90 от 84,0 до 106,7 |
| Г абаритные размеры шкафа управления (высота х ширина х глубина), мм, не более: | 2310х2212х 805 |
| Масса шкафа управления, кг, не более: | 700 |
| Параметры электропитания | напряжение переменного тока частотой (50±1) Гц, 380-15% В |
| Потребляемая мощность, В-А, не более | 6000 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 65500 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 20 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульные листы эксплуатационной документации, внизу листа по центру.
Комплектность
Комплект поставки системы E300V2 приведен в таблице 3. Таблица 3. Комплект поставки.
| Наименование и обозначение изделия | Количество, шт. |
| Шкаф управления E300V2 | 1 шт. |
| Комплект датчиков | 1 шт. |
| Комплект ЗиП, в том числе: | 1 шт. |
| - набор предохранителей | 1 шт.* |
| - кабель Ethernet | 1 шт. |
| - набор Toolkit E300V2 с разъемами «BNC» | 1 шт.* |
| Руководство по эксплуатации | 1 экз. |
| Паспорт | 1 экз. |
| Методика поверки | 1 экз. |
| Примечание. «*» - количество определяется заданием на поставку |
Поверка
Осуществляется по документу МП 65107-16 «Системы контроля параметров активного магнитного подвеса SKF/S2M модели E300V2», утверждённому ФБУ "Нижегородский ЦСМ"
04 июля 2016 г.
Знак поверки в виде оттиска или наклейки наносится на свидетельство о поверке. Основные средства поверки:
- осциллограф цифровой запоминающий TPS 2024, диапазон от 0 до 10 В, до 1 МГц, погрешность ± 3,0 % (Рег. № 28767-06);
- индикатор многооборотный 1МИГ, диапазон от 0 до 1 мм, погрешность ± 2,5 мкм (Рег. № 49140-12);
- генератор сигналов специальной формы АНР-1011, диапазон частот выходного сигнала от 40 мкГц до 10 МГц (синус), амплитуда выходного сигнала от 2 мВ пик до 20 В пик, погрешность: установки частоты ± (210-5Туст + l е.м.р.), амплитуды ± (1 % + 2 мВ), (Рег. № 50632-12);
- тахометр АТТ-6006, диапазон от 10 до 99999 об./мин, погрешность ± (0,1 % + 1 е.м.р.), (Рег. № 27264-11).
Сведения о методах измерений
Приведены в документе «Системы контроля параметров активного магнитного подвеса SKF/S2M модели E300V2. Руководство по эксплуатации»
Нормативные документы
Нормативные документы, устанавливающие требования к системам контроля параметров активного магнитного подвеса SKF/S2M модели E300V2
ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры
ГОСТ Р 8.763-2011 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений длины в диапазоне от 110-9 до 50 м и длин волн в диапазоне от 0,2 до 50 мкм
ГОСТ 8.129-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты
Техническая документация SKF Magnetic Mechatronics S.A.S.
65107-16: Методика поверкиСкачать912.2 Кб