Назначение
Средство измерений АИ-2001 (далее СИ АИ-2001) предназначено для измерений частотно-амплитудного магнитного параметра (ЧАМП) электромагнитных полей объектов в жидкой проводящей среде на глубинах до 50 м (морская и пресная вода) в 1/3 -октавных и узких полосах частот в месте расположения первичных измерительных преобразователей, а также определения угла ориентации магнитных осей компонент X и У относительно магнитного меридиана поля Земли и глубины установки подводной части СИ АИ-2001.
СИ АИ-2001 применяется на объектах сферы обороны и безопасности при проведении гидрофизических исследований.
Описание
СИ АИ-2001 выполняет следующие функции:
а) одновременное измерение и регистрация значений трех ортогональных составляющих ЧАМП в месте расположения каждого первичного измерительного преобразователя (ПИП);
б) измерение глубины (гидростатического давления);
в) обработка измерительной информации, представление результатов измерений и расчетов на дисплее в графическом или табличном видах;
Принцип действия СИ АИ-2001 основан на использовании индуктивного преобразователя, выходные сигналы которого пропорциональны составляющим X,Y,Z вектора ЧАМП. Измерение глубины осуществляется с помощью датчика глубиномера.
СИ АИ-2001 состоит из устройства донного; кабеля магистрального; блока согласования, масштабирования и питания (БСМП); устройства обработки измерительной информации (УО-ИИ); катушки для намотки магистрального кабеля.
Исследуемый ЧАМП воздействует на три взаимно перпендикулярных ПИП, встроенных в компоненты магнитоизмерительного преобразователя (МИП) устройства донного. Выходные электрические сигналы с каждого из трех ПИП, пропорциональные соответственно составляющим X,Y,Z вектора ЧАМП, поступают на входы соответствующих предварительных усилителей (УП). Усиленные сигналы с выходов УП через магистральный кабель поступают на входы масштабирующих резисторов, ФВЧ и далее на УОИИ.
В качестве первичного измерительного преобразователя гидростатического давления -датчика глубиномера (ДГ) используется преобразователь ST100PG2BPCF, работающий по принципу активного тензометрического моста.
Сигнал постоянного тока, пропорциональный глубине погружения (гидростатическому давлению) донного устройства, с выхода ДГ через магистральный кабель поступает на вход электрической цепи глубиномера в блоке БСМП. Электрическая цепь глубиномера состоит из последовательно включенных усилителя постоянного тока (УПТ), сигнал с которого поступает на УОИИ. УПТ служит для усиления сигналов с ДГ до определенного уровня.
В состав донного устройства входит преобразователь ориентации, состоящий из двух взаимно перпендикулярных преобразователей магнитного поля Земли (МПЗ X, МПЗ Y) на кардано-вом подвесе.
Каналы измерения ЧАМП имеют выход среднеквадратичного напряжения 1,0 В при значении ЧАМП 140 дБ. СИ АИ-2001 имеет систему контроля работоспособности каналов измерения ЧАМП, воспроизводящую 140 дБ на частотах 8, 80, 800 и 4000 Гц. СИ АИ-2001 программным методом обеспечивает компенсацию электромагнитных промышленных помех частотой 50 Гц и ее гармоник со степенью компенсации не менее 30 дБ.
Конструкция донного устройства СИ АИ-2001 обеспечивает его работу на глубинах до 50 м и его многократную постановку на грунт при углах наклона до 20°.
По условиям эксплуатации СИ АИ-2001 относится к группам исполнения по ГОСТ В 20.39.304-98:
к группе 2.1.1 - надводная часть СИ АИ-2001;
к группе 2.1.5 - подводная часть СИ АИ-2001.
Технические характеристики
Диапазон рабочих частот.......................................................................от 1 до 5000 Гц.
Нижняя граница динамического диапазона ЧАМП, усредненная .................................60 дБ.
Динамический диапазон измерений ЧАМП, не менее................................................80 дБ.
Пределы допускаемой погрешности измерений ЧАМП..............................................±13 %.
Диапазон измерений глубины......................................................................от 5 до 50 м.
Пределы допускаемой погрешности измерений глубины............................................±2 %.
Диапазон рабочих частот встроенного генератора низкочастотного напряжения .................0,03420000 Гц.
Предел допускаемой основной относительной погрешности установки частоты выходного сигнала встроенного генератора низкочастотного напряжения в полосе 1/3-октавных частот (1 - 5000) Гц...............0,1 %.
Пределы допускаемой основной относительной погрешности установки уровня выходного сигнала встроенного генератора низкочастотного напряжения в полосе 1/3-октавных частот (1 - 5000) Гц ................± 0,2 %.
Коэффициент нелинейных искажений выходного сигнала встроенного низкочастотного генератора, не более...................................................................................................................0,5 %.
Потребляемая мощность, не более..................................................................... 500 В-А.
Рабочие условия эксплуатации для надводной части: температура окружающего воздуха...........................................................от 15 до 25 °C.
относительная влажность воздуха при 35° С............................................................98 %,
атмосферное давление............................................................................(100 ± 12) кПа.
напряжение питающей сети........................................................................(220 ± 22) В.
частота питающей сети.............................................................................(50 ± 1,0) Гц.
Рабочие условия эксплуатации для подводной части: температура окружающей среды..................................................................от 5 до 20 °C.
гидростатическое давление.............................................................................0,5 МПа.
Срок службы................................................................................................... 10 лет.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на СИ АИ-2001 в верхнем правом углу панели на металлической пластине с соответствующей гравировкой и на эксплуатационную документацию методом нанесения факсимильного оттиска изображения знака.
Комплектность
В комплект поставки входят: СИ АИ-2001, программное обеспечение на компакт-диске, одиночный комплект ЗИП, комплект эксплуатационных документов, методика поверки.
Поверка
Поверка СИ АИ-2001 проводится в соответствии с документом «Средство измерения АИ-2001. Методика поверки», утвержденным начальником ГЦИ СИ «Воентест» 32 ГНИИИ МО РФ в ноябре 2006 г. и входящим в комплект поставки.
Средства поверки: аппаратура МО76М (рабочий эталон 2-го разряда по ГОСТ 8.030-91), анализатор спектра А-17 (ТУ 6683-017-23516373-01), вольтметр переменного тока ВЗ-60 ЯЫ2.710.081 ТУ), вольтметр универсальный цифровой В7-39, частотомер электронно-счетный 43-64 (ДЛИ 2.721.006 ТУ), генератор сигналов низкочастотный ГЗ-110 (ЕхЗ.265.026 ТУ), измеритель нелинейных искажений С6-11 (ДЛИ 2.770.003 ТУ).
Межповерочный интервал - 1 год.
Нормативные документы
ГОСТ РВ 20.39.304-98
Заключение
Тип средства измерения АИ-2001 утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен в эксплуатации.
