Аппаратура измерения абсолютной вибрации ИВА-И

Назначение

Аппаратура измерения абсолютной вибрации ИВА-И (далее - ИВА-И) предназначена для измерения среднего квадратического (СКЗ) и мгновенного значения входного сигнала -напряжения или заряда; интегрирования входного сигнала - напряжения или заряда и измерения СКЗ и мгновенного значения интегрированного входного сигнала; измерения СКЗ и мгновенного значения виброускорения и виброскорости; измерения частоты; преобразования измеренных значений в цифровой код, выходной унифицированный сигнал постоянного тока от 4 до 20 мА и напряжения от 0 до 5 В.

ИВА-И применяется для измерения параметров вибрации (виброускорения и виброскорости) элементов конструкции паровых и газовых турбин, насосов, двигателей и другого механического оборудования в составе измерительных систем на основе полевой шины стандарта IEA RS-485 и/или унифицированных электрических аналоговых сигналов.

Описание

Принцип действия ИВА-И основан на непрерывном преобразовании механических колебаний элементов конструкции контролируемого агрегата в унифицированные электрические и цифровые сигналы.

ИВА-И состоит из преобразователя измерительного (ИП) и первичного преобразователя - вибропреобразователя (ВП) с неразъёмным кабелем длиной до 8 м в соответствии с таблицами 1 и 2.

ИВА-И может поставляться как один ИП, так и в комплекте ИП с ВП.

________Таблица 1 - Преобразователи измерительный________

Таблица 2 - Вибропреобразователи

Настройка и управление режимами работы ИВА-И, а также съем информации об измеряемом параметре осуществляется по цифровой линии связи (выход цифрового кода). ИВА-И может применяться без использования цифровой линии связи, в этом случае сохраняются выполненные ранее настройки.

ИП имеет внутреннюю память (буфер) для записи измеряемого мгновенного значения входного сигнала. Мгновенные значения из буфера и по выходу напряжения могут использоваться в целях диагностики.

Наличие стабилизированного напряжения на соединителе ИП позволяет подключать к нему первичные преобразователи со встроенной электроникой без использования дополнительного источника питания. К ИП могут быть подключены первичные преобразователи как с раздельным питанием, так и с питанием по сигнальной цепи.

Конструктивно ИП выполнен в алюминиевом корпусе, в котором предусмотрен контроль ограничения доступа: табличка контроля вскрытия или пломба (рисунок 1).

ВП выполнен в стальном корпусе с электрически изолированным от него и неразъёмным соединительным кабелем длиной до 8 м. Кабель может быть защищен металлорукавом или минеральной изоляцией в стальной оболочке.

ИПН-01М, ИПЗ-01М

Рисунок 1.

Фотография общего вида ИВА-И

Программное обеспечение

ИВА-И имеет встроенное энергонезависимое программное обеспечение (ПО). Функции встроенного ПО заключаются в обработке измерительной информации. Встроенное ПО ИВА-И является метрологически значимым, в память при изготовлении записываются измерительные коэффициенты, изменение которых в процессе эксплуатации пользователем не предусмотрено.

Предусмотрены меры защиты ПО от преднамеренного и непреднамеренного изменения:

- пользователь не имеет возможность обновления или загрузки новых версий ПО;

- без нарушения целостности конструкции и таблички контроля вскрытия невозможно удаление запоминающего устройства, или его замена другим устройством;

- в процессе работы невозможно ввести данные измерений, полученные вне ИВА-И, данные результатов измерения не могут быть подвергнуты искажению в процессе хранения, так как происходит их обновление в каждом измерительном цикле, и отсутствуют требования по их хранению после окончания цикла измерения.

ИВА-И имеет ПО с уровнем защиты С по МИ 3286-2010 и идентификационными данными в соответствии с таблицей 3.

Таблица 3 - Идентификационные данные ПО

Технические характеристики

Параметры и характеристики ИВА-И нормируются для преобразователей измерительных и преобразователей измерительных в комплекте с вибропреобразователями.

Основные параметры и характеристики преобразователей измерительных.

Диапазон входного сигнала с коэффициентом амплитуды 2: СКЗ заряда - от 0,5 до 1000 пКл, СКЗ напряжения - от 0,5 до 1000 мВ.

Рабочий динамический диапазон СКЗ входного сигнала: в режимах измерения мгновенного и СКЗ входного сигнала - не более 46 дБ, в режимах интегрирования и измерения мгновенного и СКЗ интегрированного входного сигнала - не более 36 дБ.

Пределы допускаемой относительной погрешности аппаратуры при измерении СКЗ вход-ного сигнала и интегрированного входного сигнала в рабочем диапазоне амплитуд на базовой частоте 1б13 159,2 Гц при выдаче результата измерений по выходу цифрового кода -±(0,03+1/NmM)-100 %, по выходу постоянного тока - ±(0,03+0,02/(!изм-4))-100 %, где NU3M — измеренное значение кода, ед., 1изм - измеренное значение тока, мА

Пределы допускаемой относительной погрешности аппаратуры при измерении мгновенного значения входного сигнала и интегрированного входного сигнала на базовой частоте fбаз=159,2 Гц при выдаче результата измерений в буфер - ±(0,03+2/NmM)-100 %, по выходам напряжения - ±(0,03+1,2/иизМ)-100 %, где NU3M - измеренное значение кода, ед., иизм -измеренное значение напряжения, мВ.

Рабочий диапазон измерения частоты от 10 до fmax Гц, где fmax - от 500 до 2500 Гц.

Пределы допускаемой погрешности аппаратуры при измерении частоты: по выходу цифрового кода, абсолютной - ±(2,5- 10-4-fmax) Гц, по выходу постоянного тока, относительной - ±(0,03+0,02/(!изм-4))-100 %, где 1изм - измеренное значение выходного тока, мА.

Рабочий частотный диапазон измерений мгновенного и СКЗ входного сигнала - от 10 до 10000 Гц (ИПН-01 и ИПН-01М) или 7000 Гц (ИПЗ-01 и ИПЗ-01М), мгновенного и СКЗ интегрированного входного сигнала - от 10 до 2500 Гц.

Пределы допускаемой неравномерности амплитудно-частотной характеристики в режимах измерения мгновенного и СКЗ входного сигнала: для ИПЗ-01 и ИПЗ-01М - в диапазоне частот от 10 Гц до 5 кГц - ±10, в диапазоне частот от 5 до 7 кГц - от 0 до минус 30 %, для ИПН-01 и ИПН-01М - в диапазоне частот от 10 Гц до 7 кГц - ±10 %, в диапазоне частот от 7 до 10 кГц - от 0 до минус 30 %.

Основные параметры и характеристики преобразователей измерительных в комплекте с вибропреобразователями.

Рабочий диапазон измерения СКЗ виброускорения с коэффициентом амплитуды 2 - от 0,5 до amax м/с2, где amax - от 10 до 100 (при размахе виброперемещения не более 1 мм).

Рабочий диапазон измерения СКЗ виброскорости с коэффициентом амплитуды 2 - от 0,5 до Vmax, где Vmax - от 10 до 32 мм/с (но не более amax).

Пределы допускаемой основной относительной погрешности аппаратуры при измерении СКЗ виброускорения и виброскорости в рабочем диапазоне амплитуд на базовой частоте f6a3=159,2 Гц при выдаче результата измерений по выходу цифрового кода -±(0,05+1/NmM)-100 %, по выходу постоянного тока - ±(0,06+0,02/(1изм-4))400 %, где NU3M — измеренное значение кода, ед., 1изм - измеренное значение тока, мА.

Пределы допускаемой основной относительной погрешности аппаратуры при измерении мгновенного значения виброускорения и виброскорости на базовой частоте 1^=159,2 Гц при выдаче результата измерений: в буфер - ±(0,05+2/NmM)-100 %, по выходу напряжения и буферизированному выходу - ±(0,06+1,2/иизм)-100 %, где NU3M - измеренное значение кода, ед., иизм - измеренное значение напряжения, мВ.

Рабочий диапазон частот измерения мгновенного и СКЗ виброускорения:

- для преобразователей измерительных с вибропреобразователями АР36-10-01, АР36-30-01, АР36-100-01 - от 10 до 10000 Гц,

- для преобразователей измерительных с вибропреобразователями АР36-10-02, АР36-10-03, АР36-30-02, АР36-30-03, АР36-100-02, АР36-100-03 - от 10 до 5000 Гц,

- для преобразователей измерительных с вибропреобразователями АР62В и АР63В -от 10 до 7000 Гц.

Р абочий диапазон частот измерения мгновенного и СКЗ виброскорости - от 10 до 2500 Гц.

Пределы допускаемой неравномерности амплитудно-частотной характеристики в режимах измерения мгновенного и СКЗ виброускорения и по буферизированному выходу:

1 для преобразователей измерительных с вибропреобразователями АР62В и АР63В:

- в диапазоне частот от 10 Гц до 5 кГц - ±12,5 %,

- в диапазоне частот от 5 до 7 кГц - от 12,5 до минус 30 %;

2 для преобразователей измерительных с вибропреобразователями АР36-10-01, АР36-30-01, АР36-100-01:

- в диапазоне частот от 10 Гц до 7 кГц - ±12,5 %,

- в диапазоне частот от 7 до 10 кГц - от 12,5 до минус 30 %;

3 для преобразователей измерительных с вибропреобразователями АР36-10-02, АР36-10-03, АР36-30-02, АР36-30-03, АР36-100-02, АР36-100-03:

- в диапазоне частот от 10 Гц до 3,5 кГц - ±12,5 %,

- в диапазоне частот от 3,5 до 5 кГц - от 12,5 до минус 30 %.

Пределы допускаемой неравномерности амплитудно-частотной характеристики в режимах измерения мгновенного и СКЗ виброскорости: в диапазоне частот от 20 Гц до 2 кГц -±12,5 %, в диапазоне частот от 10 до 20 Гц и от 2 до 2,5 кГц - от 12,5 до минус 25 %.

Диапазон рабочих температур аппаратуры, °C:

- преобразователей измерительных - от минус 40 до плюс 70

- вибропреобразователей АР36-10-01, АР36-10-02, АР36-30-01, АР36-30-02, АР36-100-01, АР36-100-02 - от минус 50 до плюс 125;

- вибропреобразователей АР36-10-03, АР36-30-03, АР36-100-03 - от минус 50 до плюс 150;

- вибропреобразователей АР62В - от минус 60 до плюс 250;

- вибропреобразователя АР63В - от минус 60 до плюс 400.

Габаритные размеры аппаратуры не более, мм:

- преобразователей измерительных - 80*45x68;

- вибропреобразователей АР36-10-01, АР36-30-01, АР36-100-01 - 025*30;

- вибропреобразователей АР36-10-02, АР36-10-03, АР36-30-02, АР36-30-03, АР36-100-02, АР36-100-02 - 038*39;

- вибропреобразователей АР62В - 037,5*30,5, АР62В-01 -31,8*31,8*33,0;

- вибропреобразователя АР63В - 037,5*31,5.

Масса аппаратуры не более, кг:

- преобразователи измерительные ИПН-01, ИПН-01М с вибропреобразователями АР36 - 0,6, в том числе АР36-10-01, АР36-30-01, АР36-100-01 (без кабеля) - 0,039, АР36-10-02, АР36-10-03, АР36-30-02, АР36-30-03, АР36-100-02, АР36-100-02 (без кабеля) - 0,095;

- преобразователи измерительные ИПЗ-01, ИПЗ-01М с вибропреобразователями АР62В - 0,7, в том числе АР62В с кабелем (2 м) - 0,4;

- преобразователи измерительные ИПЗ-01, ИПЗ-01М с вибропреобразователем АР63В - 0,68, в том числе АР63В с кабелем (2.5 м) - 0,38.

Напряжение питания постоянного тока аппаратуры - от 18 до 36 В, номинальное напряжение питания - 24 В.

Потребляемая мощность аппаратуры - не более 2,0 Вт, ток потребления - не более 80 мА.

Знак утверждения типа

наносится на корпус ИП ИВА-И согласно ЦФР.411135.006СБ, на титульные листы руководства по эксплуатации ИЦФР.402248.003РЭ и паспорта ИЦФР.402248.003ПС типографским способом по центру над наименованием средства измерений.

Комплектность

Комплектность ИВА-И соответствует указанной в таблице 4. Таблица 4

Поверка

осуществляется по методике ИЦФР.402248.003РЭ1, приведенной в приложении к Руководству по эксплуатации ИЦФР.402248.003РЭ и утвержденной ФБУ «Нижегородский ЦСМ» в 2012 г.

Основные средства поверки:

- поверочная вибрационная установка второго разряда по МИ 2070-90;

- источник питания постоянного тока Б5-45, иВЫХ от 0 до 36 В, 1НАГР от 0 до 0,5 А;

- вольтметр универсальный цифровой В7-78/1, измерение переменного напряжения от 0,5 до 2500 мВ, погрешность измерения - не более 0,3 %;

- вольтметр универсальный цифровой В7-38, измерение постоянного тока до 100 мА, погрешность измерения не более 0,25 %;

- генератор сигналов низкочастотный прецизионный Г3-122, задание частоты от 10 до 10000 Гц, погрешность задания частоты не более 0,0005 %;

- персональный компьютер с интерфейсом RS-485.

Сведения о методах измерений

Методы измерений содержатся в руководстве по эксплуатации ИЦФР.402248.003РЭ.

Нормативные документы

ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.

МИ 2070-90 Государственная поверочная схема для средств измерений виброперемещения, виброскорости и виброускорения в диапазоне частот 340-1 ^ 2404 Гц.

ИЦФР.402248.003ТУ. Аппаратура измерения абсолютной вибрации ИВА-И.

Технические условия.

Рекомендации к применению

- при осуществлении производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.