Назначение
Терминалы измерительные «СТРУНА-5» (далее по тексту - терминалы) предназначены для работы в составе автоматизированной измерительной системы (далее - АИС), которая представляет собой комплекс программно-аппаратных средств и является системой автоматизированного контроля напряженно-деформированного состояния (САК - НДС) бетонных сооружений. Мониторинг производится путём периодических измерений информационных параметров распределённого по сооружению массива датчиков.
Терминалы применяются для измерения таких информационных параметров, как: период собственных колебаний струнных датчиков (Тх), декремент затухания переходного процесса (dx), уровень сигнала отклика (Ux), сопротивление датчика (в том числе - датчика температуры) на постоянном токе (Rx), величину тока датчиков с токовым выходом (IX). Для возможности оценки технического состояния струнных датчиков в терминале предусмотрена функция визуализации формы сигнала отклика датчиков на зондирующий импульс и спектрограммы анализируемого сигнала и помеховой обстановки (помех).
Связь терминала с сервером базы данных производится по сети Ethernet.
Описание средства измерения
Принцип действия терминала в режиме периодомера основан на возбуждении струнного преобразователя путем подачи видеоимпульса либо радиоимпульса с линейно-частотной модуляцией (ЛЧМ) на его электромагнитную головку, под действием которого возбуждаются колебания струны преобразователя. После установления свободных, затухающих колебаний струны терминал измеряет (по электрическому сигналу с головки преобразователя) период (частоту) данных колебаний, начальный размах, декремент затухания и сопротивление обмотки электромагнитной головки.
При измерении параметров датчиков не струнного типа терминал работает в режимах миллиамперметра или омметра, в зависимости от типа датчика.
Терминалы вырабатывают сигналы управления коммутаторами датчиков, сигналы воздействия на контролируемые датчики, производят усиление сигналов отклика, математическую обработку, осуществляют накопление данных для выдачи на компьютер (сервер) и последующего анализа, а также вырабатывают сигналы имитации для самопроверки. Терминалы способны производить измерения параметров как в ручном, так и в автоматическом режимах. В терминалах заложена возможность изменения пикового значения возбуждающего видеоимпульса.
Терминалы осуществляют контроль параметров датчиков следующих видов:
- струнных датчиков ударного возбуждения типов:
ПЛДС (преобразователь линейных деформаций струнный - тензометр струнный);
ПЛПС (преобразователь линейных перемещений струнный - щелемер струнный);
ПТС (преобразователь температуры струнный - термометр струнный);
ПДС (преобразователь давления струнный - пьезодинамометр струнный) и др.;
- струнных датчиков, возбуждаемых сигналом с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ);
- датчиков различных типов с токовым выходом (4^20 мА);
- датчиков температуры резистивного типа.
Общее количество датчиков, контролируемых одним терминалом - до 1792 штук.
Для адресного подключения датчиков к терминалам используются релейные коммутаторы, которых может быть до 32 шт.
Терминал состоит из следующих основных функциональных элементов: кросс-платы; модуля измерительных преобразователей; генератора - имитатор сигнала, генератор зондирующего импульса; генератора сигнала с линейно-частотной модуляцией; модуля процессора; модуля АЦП.
Программное обеспечение
Рисунок 1 - Общий вид терминала, схема пломбировки от несанкционированного доступа
Программное обеспечение предназначено для управления терминалом и обработки информации, полученной от измерительных устройств в процессе проведения измерений.
Уровень защиты программного обеспечения «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | struna_manual. exe |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V52.9.104 |
| Цифровой идентификатор ПО | B9E13C7D032ED64B4C8CB0B5ABFA1D84 |
| Алгоритм вычисления контрольной суммы исполняемого кода |
Описание |
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | struna_control.exe |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V52.10.104 |
| Цифровой идентификатор ПО | 9835F37A6F369A4E5FC0FD768F81E7DB |
| Алгоритм вычисления контрольной суммы исполняемого кода | md5 |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики терминалов
| Диапазон измерения сопротивления (R), Ом | от 1 до 3000 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений сопротивления в диапазоне от 1 до 200 Ом включ., Ом Пределы допускаемой относительной погрешности измерений сопротивления в диапазоне св. 200 до 3000 Ом, % | ±0,2 ±0,1 |
| Диапазон измерения периода (частоты) входных сигналов, мкс (Гц) | от 333,3 до 2000 (от 3000 до 500) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений периода (частоты) входных сигналов, % | ±0,05 |
| Диапазон измерения уровня входных сигналов (U), мВ | от 0,25 до 25 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений уровня входных сигналов, % | ±5 |
| Устанавливаемая амплитуда (игзи) зондирующего импульса на RH = 1000 Ом, В | 140, 160, 180 и 200 |
| Предельное отклонение амплитуды зондирующего импульса на R=1000 Ом, В | ±5 |
| Устанавливаемая амплитуда (игзи) зондирующего импульса на RH = 250 Ом, В | 140, 160, 180 и 200 |
| Предельное отклонение аплитуды зондирующего импульса на R=250 Ом, В | -10 |
| Длительность (Тгзи) зондирующего импульса на RH= 1000 Ом, мс | 1,0 ±0,1 |
| Длительность (Тгзи) зондирующего импульса на RH= 250,0 Ом, мс | 0,3 ±0,05 |
| Диапазон частот ЛЧМ сигнала (/1, ..., f2), Гц | от 1350 до 2950 |
| Предельное отклонение частоты ЛЧМ сигнала, % | ±10 |
| Амплитудное значение ЛЧМ сигнала, на RH= 250,0 Ом, В | 3,35 ±0,25 |
| Длительность сигнала ЛЧМ, мс | 150 ±5 |
| Диапазон измерений тока, мА | от 2 до 20 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений тока, % | ±0,1 |
| Диапазон измерений логарифмического декремента затухания входных сигналов (d) | от 0,001 до 0,010 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений логарифмического декремента затухания, % | ±5 |
| Примечание - логарифмический декремент затухания определяется по формуле: |
d = (lnA i-lnA„+i)ln, где A i - амплитуда первого периода, An+i - амплитуда n+1 периода.
| Ток имитации (датчиков с токовым выходом), мА | 10,5±1,0 |
| Сопротивление имитирующего резистора (датчиков сопротивления), RUM, Ом | 1000±1,0 |
| Период немодулированного сигнала имитации струнных датчиков (Т1мм\ мкс | 1000±1,0 |
| Уровень немодулированного сигнала имитации струнных датчиков (Uum.hI мВ | 1,8±0,5 |
| Период спадающего сигнала имитации струнных датчиков (Тим), мкс | 1000±1,0 |
| Уровень спадающего сигнала имитации струнных датчиков (Uum), мВ | 5,5±1,0 |
| Декремент затухания спадающего сигнала имитации (dUM) | от 0,0009 до 0,0025 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 10 000 |
| Среднее время восстановления работоспособности, ч, не более | 4 |
| Средний срок службы изделия, лет, не менее | 15 |
| Габаритные размеры с учетом элементов крепления и гермовводов, мм | 430x356x136 |
| Масса изделия с учетом элементов крепления, кг | 8,5 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха при +25 °С, %, не более - атмосферное давление, кПа | от -5 до +40 90 от 71,6 до 106,7 |
| Параметры питания: - напряжение питающей сети, В - частота питающей сети, Гц | 220±22 50±2 |
| Потребляемая мощность, В^А, не более | 20 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации ФАНЕ.411729.001 РЭ типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Терминал измерительный «Струна-5» | ФАНЕ.411729.001 ТУ | 1 шт. |
| Устройство проверочное (сервисное) УП | ФАНЕ.687281.001 | 1 шт. |
| Эквивалент нагрузки 1 | ФАНЕ.687281.002-01 | 1 шт. |
| Эквивалент нагрузки 2 | ФАНЕ.687281.002-02 | 1 шт. |
| Программное обеспечение. Руководство пользователя ПО | ФАНЕ.411729.001 РП | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | ФАНЕ.411729.001 РЭ | 1 экз. |
| Паспорт | ФАНЕ.411729.001 ПС | 1 экз. |
| Ведомость эксплуатационных документов | ФАНЕ.411729.001 ВЭ | 1 экз. |
| Ящик укладочный (футляр) | - | 1 шт. |
| Упаковочный лист | - | 1 экз. |
| Методика поверки | 18-18/019 МП | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу 18-18/019 МП «Терминалы измерительные «Струна-5». Методика поверки», утвержденному ФБУ «Красноярский ЦСМ» 09.06.2017 г.
Основные средства поверки:
- мегаомметр М1101М с диапазоном измерения сопротивления от 0 до 200 Мом с погрешность не более ±1,5 % ( рег. номер 101-62);
- магазин сопротивлений МСР-60М с диапазоном измерений от 0,01 до 111111,1 Ом с погрешностью 0,02 % (рег. номер 2751-71);
- осциллограф цифровой запоминающий WaveAce 101 с диапазоном измерений частоты от 0 до 500 ГГц с погрешностью ±0,01 %, с диапазоном измерений коэффициента отклонения от 2 мВ/дел до 5 В/дел с погрешностью ±3 % (рег. номер 44630-10);
- калибратор-вольтметр универсальный В1-28 с диапазоном измерений от 0,01 мВ до 700 В с погрешностью ±0,005% (рег. номер 10759-86);
- мультиметр цифровой АРРА-305 с диапазоном измерений постоянного тока от 10 мкА до 10 А с погрешностью ±0,06% (рег. номер 20088-05).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих метрологические характеристики поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на переднюю панель корпуса терминала оттиском клейма поверителя и на свидетельство о поверке в виде наклейки со штрих-кодом.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 14014-91 Приборы и преобразователи измерительные цифровые напряжения, тока, сопротивления. Общие технические требования и методы испытаний;
ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
Технические условия ФАНЕ.411729.001 ТУ.
70372-18: Методика поверки 18-18/019 МПСкачать1.2 Мб