Назначение
Установка ЦУ7022 (в дальнейшем - установка) предназначена для измерений ортогональных составляющих вектора магнитной индукции (МИ) постоянного магнитного поля (МП), создаваемого плавсредствами в месте расположения устройств преобразующих (УП), относительного давления (ОД) окружающей каждое УП среды и времени прохождения акустического сигнала от излучателей до каждого УП. Установка применяется на объектах сферы обороны и безопасности при проведении стендовой отработки и приемочных испытаний образцов вооружения и военной техники ВМФ.
Описание
Принцип действия установки основан на преобразовании, воздействующей на УП МИ внешнего МП и ОД в сигналы, пропорциональные ортогональным составляющим МИ и ОД, соответственно. А также на преобразовании времени прохождения акустических колебаний от устройств излучающих (УИ) до датчиков акустических в сигнал пропорциональный данному времени.
Установка выполняет следующие функции:
а) при неподвижном размещении УП измерение трех ортогональных составляющих
МИ;
б) при размещении УП на гибком подвесе измерение вертикальной составляющей МИ;
в) измерение ОД в месте расположения каждого УП;
г) измерение времени прохождения акустического сигнала (ВРАС) от каждого излучателя до каждого УП;
д) представление результатов измерений и расчетов на дисплее в виде графиков (с оцифровкой точек графика по выбору оператора), таблиц и их обработки;
е) распечатку измерительной и служебной информации, на печатающее устройство;
ж) представление результатов измерений и расчетов в электронном виде на самостоятельных носителях для обеспечения, по необходимости, распечатки на принтере в виде таблиц и графиков;
з) обработку измерительной информации по заданным алгоритмам;
и) контроль работоспособности ИК;
к) бездемонтажную поверку измерительных каналов МИ (в том числе на месте эксплуатации).
Установка состоит из надводной части, работающей в закрытых отапливаемых помещениях, а также на специально оборудованных судах, и подводной части, работающей в морской и пресной воде и на открытом воздухе, УП которой размещаются неподвижно на месте установки или на гибком подвесе.
В надводную часть установки входят: устройство сбора и передачи информации (УСПИ); устройство связи и обработки информации (УСОИ); устройство акустическое (УА); коробка соединительная (КС); блок низковольтного питания (БНП); кабели соединительные.
В подводную часть установки входят: УП (8 шт.); УИ (4 шт.); кабели подводные.
УП представляет герметичный контейнер, внутри которого размещены измерительные устройства и элементы, имеющий два герметичных разъема: информативный, к которому подключается подводный кабель для обмена информацией между УСПИ и УП, и технологический, закрытый при работе заглушкой и используемый при поверке установки.
КС выполнена в металлическом корпусе, имеет восемь разъемов для подключения к УП подводными кабелями и один разъем для соединения с УСПИ магистральным кабелем.
УСПИ выполнено в металлическом корпусе и имеет разъем для подключения к КС и разъем для подключения к ПЭВМ кабелем Ethernet.
УСОИ включает в себя: портативный компьютер М220 (ПЭВМ), принтер HP Desk Jet 5150; манипулятор МОР-57К; устройство связи и фильтр сетевой Power Strip UNIVERSIAL на 6 розеток.
У А выполнено в металлическом корпусе и имеет четыре разъема для подключения к УИ подводными акустическими кабелями.
БНП служит для автономного питания УСПИ и УП и содержит два аккумулятора на 12 В каждый.
УИ выполнено в герметичном металлическом корпусе из немагнитного материала, и имеет герметичный разъем для подключения к УА подводными акустическими кабелями.
В качестве преобразователя МИ используются три ферромодуляционных преобразователя типа НВ0391.2-35, расположенные в обойме УП в виде пространственного креста. В качестве датчика ОД используется датчик давления STO25PG2BPCF 1,72 bar. В УП используются акустические датчики UT200 ВА8, воспринимающие звуковое давление на номинальной частоте 200 кГц.
Измерение МИ, осуществляется одновременно восьмью УП. В установке возможна компенсация вариаций магнитного поля земли (МПЗ). Любой из УП может быть компенсационным. Разработанное программное обеспечение предполагает возможность работы установки и без компенсации вариаций МПЗ.
Воздействующая на устройства преобразующие МИ внешнего МП, в том числе измеряемого, преобразуется в сигналы, пропорциональные ее ортогональным составляющим. Сигнал пропорциональный ОД среды, окружающей УП; сигналы, пропорциональные ВРАС от УИ до датчиков акустических, расположенных в УП, преобразуются в соответствующие числовые эквиваленты и по каналам связи CAN установленным порядком передаются в УСПИ.
УСПИ осуществляет прием информации по кабелю от каждого УП, предварительно ее обрабатывает и передает по каналу связи в установленном программным обеспечением порядке на УСОИ; осуществляет прием по каналу связи (кабелю) общих управляющих сигналов от УСОИ и преобразование их к виду, удобному для передачи по кабельному каналу к УП; осуществляет питание каждого УП.
У А осуществляет прием по радиоканалу от УСОИ командно-адресного сигнала и подключает излучатель выбранного УИ.
У СОИ осуществляет общее управление работой установки и служит для приема, обработки измерительной информации, представления ее на дисплее и распечатки на принтере.
По условиям эксплуатации установка соответствует группе 2.1.1 исполнения УХЛ для надводной части (для диапазона рабочих температур от 10 до 35 °C и относительной влажности окружающей среды до 98 % при температуре 35 °C) и группе 2.1.5 для подводной части (для диапазона рабочих температур от минус 10 до 35 °C и при изменении температуры окружающей среды за время выполнения измерений не более чем на 5 °C) по ГОСТ РВ 20.39.304-98.
Технические характеристики
Диапазоны измерений МИ постоянного МП, мкТл......................................от 0,02 до 100;
.....................................................................................................от минус 100 до минус 0,02.
Диапазон измерений относительного давления (ОД), кПа.............................от 20 до 250.
Диапазон измерения времени распространения акустических колебаний (ВРАС), мс.....................................................................................................................от 1 до 200.
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений МИ измерительными каналами (ИК) в диапазонах измерений от 0,02 до 3,0 мкТл и от минус 3,0 до минус 0,02 мкТл, мкТл......................................................................................................................±
Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений МИ ИК в диапазонах измерений от 3,0 до 100,0 мкТл и от минус 100 до минус 3,0 мкТл, %
Цена единицы наименьшего разряда отсчетного устройства ИК МИ, нТл.................±
Неравномерность АЧХ ИК МИ в диапазоне частот от 0 до 0,5 Гц относительно частоты 0 Гц, %, не более........................................................................................................................±
Дрейф нуля ИК МИ за 12 ч непрерывной работы, мкТл, не более...........................±
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерений ОД ИК, %....± 1. Цена единицы наименьшего разряда отсчетного устройства ИК ОД, кгс/см2.......± 0,001.
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений ВРАС ИК при измерении ВРАС от 1 до 10 мс, мс.......................................................................................±
Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений ВРАС ИК при измерении ВРАС от 10 до 200 мс, %.........................................................................................±
Цена единицы наименьшего разряда отсчетного устройства ИК ВРАС, мс.............0,001.
Неортогональность магнитных осей ферромодуляционных преобразователей УП, не более ..............................................................................................................................................±
Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений, обусловленные изменением температуры окружающей среды от значения (20 ± 5) °C в пределах рабочих условий эксплуатации на каждые 10 °C при независимом воздействии температуры на надводную и подводную части установки:
при измерении МИ:
± 0,2 предела допускаемой основной абсолютной погрешности в диапазоне измеряемых значений МИ от минус 3 до минус 0,02 мкТл и от 0,02 до 3 мкТл;
± 0,5 от предела допускаемой основной относительной погрешности в диапазоне измеряемых значений МИ от минус 100 до минус 3 мкТл и от 3 до 100 мкТл;
при измерении ОД:
± 0,5 от предела допускаемой основной приведенной погрешности;
при измерении ВРАС:
± 0,5 от предела допускаемой основной абсолютной или относительной (в зависимости от диапазона измерений ВРАС) погрешности.
Установка обеспечивает компенсацию составляющих МИ МПЗ и донного компенсационного контура до 60 мкТл при их влиянии на ИК МИ с неподвижно размещенным УП с погрешностью компенсации не более ± 0,01 мкТл.
Установка сохраняет свою работоспособность:
- при воздействии на УП сигнала помехи, имеющего значение частотно-амплитудного магнитного параметра (ЧАМП) не более 150 дБ частотой 50 и 400 Гц;
- при отклонении каждого из УП от вертикального положения на угол ± 10° в любом направлении;
- при воздействии на надводную часть установки повышенной влажности 98 % при температуре 35 °C;
- при и после воздействия на составные части установки (кроме УП) синусоидальной вибрации в вертикальном направлении с амплитудой ускорения до 2 g в диапазоне частот от 1 до 60 Гц;
- после воздействия на УП гидростатического давления до 0,5 МПа;
- после воздействия на акустические излучатели гидростатического давления до 0,2 МПа;
- после воздействия на составные части установки знакопеременного затухающего МП с максимальной амплитудой 1 мТл;
- после воздействия на составные части установки переменного МП частотой 50 Гц с амплитудным значением 5 мкТл;
- после воздействия на составные части установки (кроме УП) механического удара одиночного действия с пиковым ударным ускорением до 10 g при длительности действия ударного ускорения не более 1 мс;
- после пребывания в нерабочем состоянии при температуре от минус 20 до 50 °C.
Напряжение питания от сети переменного тока частотой (50 ± 1) Гц, В.............220 ± 22.
Время установления рабочего режима, мин, не более
Потребляемая мощность, кВ-А, не более
Вероятность безотказной работы за 12 ч, не менее
Назначенный срок службы, лет, не менее
Назначенный ресурс, ч, не менее.................................................................................. 10000.
Масса, кг, не более:
- УП
- КС
- УСПИ
- УА
- БНП
- УИ
Габаритные размеры, мм, не более:
- УП (диаметр х длина)............................................................................................262 х 620;
- КС (длина х ширина х высота)....................................................................400 х 300 х
- УСПИ (длина х ширина х высота)..............................................................600 х 310 х
- УА (длина х ширина х высота)...................................................................600 х 425 х
- БНП (длина х ширина х высота).................................................................500 х 420 х
- УИ (диаметр х длина)..............................................................................................160
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на УВО 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: установка ЦУ7022, программное обеспечение на компакт-диске, одиночный комплект ЗИП, комплект эксплуатационных документов, методика поверки.
Поверка
Поверка установки ЦУ7022 проводится в соответствии с документом «Установка ЦУ7013. Методика поверки измерительных каналов ЗПИ.487.116 Д5», утвержденным начальником ГЦИ СИ «Воентест» 32 ГНИИИ МО РФ в ноябре 2005 г. и входящим в комплект поставки.
Средства поверки: аппаратура МО76М (рабочий эталон 2-го разряда по ГОСТ 8.030-91), встроенные рабочие эталоны магнитной индукции (ВРЭМИ) УП (рабочие эталоны 3-го разряда по ГОСТ 8.030-91), катушка электрического сопротивления Р321 (по ТУ 25-04.3368-78), нановольтметр цифровой постоянного тока В2-38 (по ТГ2.701.021 ТУ), магазин электрического сопротивления 4830/1 (по ГОСТ 7003-64), вольтметр универсальный цифровой быстродействующий В7-43 (по Тг2.710.026 ТУ), манометр типа МО диаметром 250 мм (по ТУ 25-05-1664-74), осциллограф С8-13 (по ГВ22.044.079 ТУ), квадрант оптический типа КО-1 (КО-60) (по ТУЗ-З.949-80), частотомер электронно-счетный 43-54 (рабочий эталон 3-го разряда), генератор импульсов Г5-56 (по ЕХЗ.269.076 ТУ).
Межповерочный интервал - 1 год.
Нормативные документы
ГОСТ РВ 20.39.304-98.
ГОСТ 8.030-91. «ГСП. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерения магнитной индукции постоянного поля в диапазоне Г10“'2 - 5Т0-2 Тл, постоянного магнитного потока, магнитной индукции и магнитного момента в интервале частот от 0 до 20000 Гц».
ВПС-34. «Военная поверочная схема для средств измерений избыточного давления».
Заключение
Тип установки ЦУ7022 утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.
