Комплексы цифрового управления вибрацией программно-аппаратные ЦУВ САНТЕК-ВИБРО

Назначение

Комплексы цифрового управления вибрацией программно-аппаратные ЦУ В «Сантек-Вибро» (далее - ЦУВ) предназначены для измерения параметров вибрации при проведении механических испытаниях продукции, а также управления режимом испытаний продукции на синусоидальную, случайную (широкополосную) вибрацию и виброудар в составе испытательных вибрационных установок. Управление измерением и заданием параметров испытательных режимов осуществляется по среднеквадратическим или амплитудным значениям виброускорения, виброскорости и виброперемещения.

ЦУВ могут применяться испытательными лабораториями и научными учреждениями для проведения испытаний продукции при производстве, сертификации продукции, научных исследований во всех отраслях промышленности по требованиям ГОСТ 30296-95, ГОСТ 30630.0.0-99, ГОСТ 30630.1.2-99, ГОСТ Р (МЭК 60068-2-57), ГОСТ Р (МЭК 60068-2-64).

Описание

ЦУВ, в виде платы, вставляется в ISA слот IBM PC совместимого компьютера и работает совместно с программным обеспечением “САНТЕК-ВИБРО”.

Плата ЦУВ имеет четыре входных канала для измерения и обработки сигнала с первичных преобразователей. Каждый входной канал состоит из:

- зарядового усилителя;

8-ми разрядного аттенюатора входных сигналов;

- усилителя, снабженного фильтрами высоких и нижних частот;

12- ти разрядным аналого-цифровым преобразователем входных сигналов.

На плате ЦУВ находится выходной разъем кварцевого генератора. Кварцевый генератор состоит из:

12- ти разрядного цифро-аналогового преобразователя выходного сигнала;

12- ти разрядного аттенюатора выходного сигнала;

- выходного усилителя, снабженного фильтрами нижних частот.

Для управления выходным напряжением кварцевого генератора в качестве канала цепи обратной связи (канала управления) может использоваться каждый из входных каналов .

Также на плате имеется шина ISA АТ.

Принцип измерения каналов для измерения и обработки сигнала основан на преобразовании аналоговых сигналов, поступающих с вибропреобразователей в пропорциональное им напряжение с последующим аналого-цифровым преобразованием, дальнейшей обработкой цифровым сигнальным процессором и передачей значений с АЦП платы ЦУВ через шину ISA АТ на жесткий диск персонального компьютера.

Канал управления ЦУВ вырабатывает цифровые коды выходного сигнала. Эти коды подаются на ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь) платы ЦУВ, превращающий эти коды в аналоговый сигнал.

Технические характеристики

1. Число измерительных каналов

2. Число каналов управления

3. Максимальное напряжение сигнала управления (амплитудное значение) на нагрузке 30 кОм, В

4. Уровень шума на выходе канала управления, мВ (СКЗ), не более

5. Коэффициент гармоник выходного напряжения канала управления при максимальном напряжении, %, не более

6. Выходное сопротивление канала управления, Ом, не более

7. Максимальное входное напряжение, В

8. Выходная емкость, пФ, не более

9. Уровень шума (СКЗ), приведенный к входу, при максимальном усилении, мВ, не более

10. Максимальный заряд по входу зарядового усилителя, нКл

11. Входная емкость, мкФ

12. Уровень шума (СКЗ), приведенный к входу, при максимальном усилении, пКл, не более

13. Коэффициент преобразования, рекомендуемых к использованию пьезоэлектрических вибропреобразователи, мВ/мс'2                      от 1 до 10

14. Уровень шума канала измерения, м/с2, не более

15. Неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) входных каналов:

16. Спад АЧХ входных каналов вблизи границ диапазонов:

17. Спад АЧХ входных каналов на верхних частотах

вне рабочего диапазона частот, дБ/окт, не менее                                 24

18. Неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) выходного канала:

19. Спад АЧХ выходного канала вблизи границ диапазонов:

20. Спад АЧХ выходного канала на верхних частотах вне рабочего диапазона частот, дБ/окт, не менее                                            24

21. Функциональная подсистема формирования синусоидальных сигналов.

21.1 Максимальная величина амплитудного значения синусоидального входного напряжения определяется максимальным напряжением (зарядом), чувствительностью датчика и максимальным значением входного напряжения контроллера, 5 В.

21.2 Рабочие диапазоны частот, Гц

- от 5 до 2000

- от 10 до 5000.

21.3 Подсистема обеспечивает задание параметров вибрации по СКЗ (среднему квадратическому значению) и амплитудному значению виброускорения, виброскорости и виброперемещения с произвольным количеством точек перехода.

21.4 Пределы допускаемой основной относительной погрешности

измерения и установки частоты синусоидальной вибрации, %                ±0,1

21.5 Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения и задания виброускорения, виброскорости и виброперемещения на базовой частоте 160 Гц, % - ± 1х [1+0,5 (имакс/иИзм -1)], где UMaKC - максимальное значение, задаваемого параметра; иизм - измеренное значение параметра.

21.6 Пределы дополнительной погрешности измерительных каналов

от их взаимного влияния, %                                              ± 0,5

21.7 Коэффициент гармоник выходного напряжения при

максимальной амплитуде сигнала, %, не более                               1

21.8 Диапазон скоростей автоматической развертки частоты в пределах

- по линейному закону, Гц/с                                        от 0,1 до 100

- по логарифмическому закону, окт/мин                             от 0,1 до 60

21.9 Пределы допускаемого значения относительной погрешности длительности автоматической развертки частоты, %

- по линейному закону

- по логарифмическому закону

21.10 Динамический диапазон автоматического регулирования синусоидальной

вибрации, дБ, не менее

21.11 Диапазон регулирования скорости компрессии, дБ/c,                    1 4-1000

21.12 Коэффициенты скорости компрессии, в зависимости

от частоты, дБ/c на Гц                                     0,1 + 3 с шагом 0,1

21.13 Предел дополнительной относительной погрешности измерения параметров

вибрации и удара от изменения температуры окружающего воздуха (от +5 до +35 °C), %                                                     ± 0,5

22. Функциональная подсистема формирования квазислучайных сигналов.

22.1 Рабочие диапазоны частот формирования спектра, Гц

- от 5 до 2000

- от 10 до 5000.

22.2 Максимальная величина пикового значения ускорения ШСВ определяется максимальным напряжением (зарядом) и чувствительностью датчика.

22.3 Максимальная величина СКЗ ШСВ определяется как максимальная величина пикового значения минус 12 дБ.

22.4 Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерения СКЗ

сложногармонического сигнала при величине пик-фактора 3, %

22.5 Пределы допускаемой относительной погрешности измерения СКЗ ускорения ШСВ в рабочем диапазоне частот, %

22.6 Пределы допускаемой относительной погрешности измерения спектральной плотности мощности (СПУ) ШСВ, %,

22.9 Динамический диапазон автоматического регулирования ШСВ, дБ, не менее 60

22.10 Мгновенное ускорение ШСВ распределено по нормальному

(Гауссовскому) закону.

22.11 Частотное разрешение, Гц

-1 в диапазоне частот 5 4- 2000 Гц;

- 2 в диапазоне частот 10 -г- 5000 Гц.

23. Функциональная подсистема формирования виброудара.

23.1 Виброудар реализуется как произведение сигнала с заданным спектром заполнения, сформированной подсистемой формирования квазислучайных сигналов, на форму заданной огибающей виброудара. Виброудар проводится при программно-разомкнутой цепи компрессии. Мощность виброудара Р определяется как:

+ Г

Р = |ф2 (/)• G2 (0 ■ dt [g2-ce/c], !0

где to и Г- начало и длительность импульса виброудара, G(t) и Ф(1) - временная функция с заданным спектром и заданная форма огибающей.

23.2 Рабочие диапазоны частот формирования спектра, Гц

- от 5 до 2000

- от 10 до 5000.

- Относительная влажность: до 90% при +25°С

- Атмосферное давление: 537 - 800 мм рт.ст.

29. Наработка на отказ: не менее 10000 часов при доверительной вероятности 0,9.

30. Назначенный ресурс: не менее 10000 часов.

31. Срок службы: не менее 5 лет

Примечание: Основные параметры и характеристики ЦУВ нормированы без учета метрологических характеристик первичных преобразователей.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа СИ наносится на титульный лист руководства по эксплуатации 4277-01-18697533-01 РЭ типографским способом.

Комплектность

В комплект поставки ЦУ В входят изделия:

Таблица 2

Поверка

Поверка проводится по методике, изложенной в разделе 7 Руководства по эксплуатации ТУ 4277-01-18697533-01 РЭ, согласованной с ФГУ “Ростест-Москва” 20.03.2002.

Основные средства поверки:

Межповерочный интервал - 1 год.

Нормативные документы

ГОСТ 30296-95 - Аппаратура общего назначения для определения основных параметров вибрационных процессов. Общие технические требования.

ГОСТ 30630.0.0 - 99. Методы испытаний машин, приборов и других технических изделий на стойкость к внешним воздействующим факторам. Общие требования.

ГОСТ 30630.1.2. - 99. Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на воздействия вибрации.

ГОСТ Р (МЭК 60068 - 2 - 57) Испытания на вибрацию с заданной акселерограммой процесса.

ГОСТ Р (МЭК 60068 - 2 - 64) Испытания с цифровым управлением на широкополосную случайную вибрацию.

ГОСТ 26883-86 Внешние воздействующие факторы. Термины и определения.

ГОСТ 28203-89 Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Испытание Fd и руководство. Вибрация синусоидальная.

ГОСТ 28220-89 Основные методы испытаний на воздействие влияющих факторов. Испытания Fd широкополосная и случайная вибрация.

ТУ 4277-01-18697533-01 - Технические условия. Комплексы цифрового управления вибрацией ЦУВ программно-аппаратные “САНТЕК-ВИБРО”.

Заключение

Тип комплексов программно-аппаратных цифрового управления вибрацией ЦУВ “САНТЕК-ВИБРО” утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, и метрологически обеспечен в эксплуатации, согласно поверочной схеме.