Датчики перемещения ДП-И

Назначение

Датчики перемещения ДП-И предназначены для измерения зазора (смещения относительно середины рабочего диапазона), размаха, амплитуды, мгновенного значения вибропере-мещения, размаха векторной суммы виброперемещения каналов "Х" и "Y", частоты вращения с формированием фазовой отметки.

Датчики перемещения ДП-И применяются для контроля за положением, виброперемещением, частотой вращения элементов конструкции паровых и газовых турбин, насосов, двигателей и другого механического оборудования, контроля величины прогиба (искривления) вращающегося вала в составе измерительных систем на основе полевой шины стандарта IEA RS-485 и/или унифицированных электрических аналоговых сигналов.

Описание

ДП-И состоит из преобразователя нормирующего (ПН) и двух (или одного) преобразователей вихретоковых (ПВ), соединенных жгутами с ПН. ДП-И изготавливается с разными исполнениями составных частей, представленными в таблицах 1 - 3.

ДП-И, в зависимости от исполнения ПН, выполняет разные режимы измерения и может иметь один или два канала измерения (условное обозначение каналов - "Х" и "Y") с выходами: цифровым, токовым и напряжения.

В зависимости от применяемого ПН, ДП-И осуществляет измерения:

- с ПН1-ПН6 - зазора (смещения относительно середины рабочего диапазона); размаха и амплитуды (пиковое значение) виброперемещения; мгновенного значения виброперемещения; с ПН3 - размаха векторной суммы виброперемещения каналов (опция);

- с ПН7Б - зазора (смещения относительно середины рабочего диапазона); размаха (пиковое значение) виброперемещения; мгновенного значения виброперемещения;

- с ПН7Н - зазора (смещения относительно середины рабочего диапазона); размаха (пиковое значение) виброперемещения; размаха виброперемещения на инфранизких и низких частотах (НЧ); мгновенного значения виброперемещения;

- с ПН8, ПН9 - частоты вращения с формированием фазовой метки;

- с ПН10 - смещения, размаха и мгновенного значения виброперемещения.

ПН различаются конструкцией корпуса, для реализации однотипных режимов измерения или функций (контроль выходных сигналов, буферы, фильтры) используются однотипные программные и схемные блоки. ДП-И обеспечивает обмен данными (цифровой выход) по интерфейсу RS-485 в диапазоне скоростей: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600 бит/с.

ДП-И осуществляет при измерении частоты вращения формирование фазовой отметки - импульса напряжения прямоугольной формы по выходу напряжения. ДП-И осуществляет непрерывный контроль обрыва линии связи между ПВ и ПН с выдачей сигнала об обрыве по цифровому и токовому выходам.

Таблица 1 - Исполнения ПН

Таблица 2 - Исполнения ПВ

Таблица 3 - Исполнения жгутов

Конструктивно ПН (все исполнения) выполнен в металлическом сборном корпусе. В соответствующих местах на ПН предусмотрены элементы ограничения доступа: табличка контроля вскрытия и место для пломбирования.

Схема пломбировки от несанкционированного доступа

Фотографии общего вида датчиков

Программное обеспечение

ДП-И имеет встроенное энергонезависимое программное обеспечение (ПО). Идентификационные данные ПО определяются исполнением ПН. Функции встроенного ПО заключаются в обработке измерительной информации. Встроенное ПО датчика 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 заводских пломб невозможно удаление запоминающего устройства, или его замена другим устройством;

- в процессе работы невозможно ввести данные измерений, полученные вне датчика, 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.

ДП-И имеет ПО с уровнем защиты С по МИ 3268-2010 и идентификационными данными в соответствии с таблицей 4.

Т аблица 4

Технические характеристики

Диапазоны измерений ДП-И в соответствии с таблицей 5.

Таблица 5

Диапазон частот ДП-И (ПН1-ПН6, ПН7Б, ПН10) при измерении размаха, амплитуды,

мгновенного значения виброперемещения, размаха векторной суммы виброперемещения каналов от 10 до 1000 Гц, с ПН7Н - от 5 до 1000 Гц.

Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности ДП-И при измерении зазора: по цифровому выходу ± 40 мкм; по токовому выходу ± 50 мкм.

Пределы допускаемой основной относительной погрешности ДП-И при измерении размаха, амплитуды виброперемещения на базовой частоте 160 Гц составляют ±(0,06 + 0,5/ Si) -100 %, где Si - измеренное значение виброперемещения, мкм.

Пределы допускаемой основной относительной погрешности ДП-И при измерении размаха векторной суммы виброперемещения каналов на базовой частоте 160 Гц составляют ±8 %.

Пределы допускаемой неравномерности АЧХ ДП-И при измерении размаха, амплитуды, размаха векторной суммы виброперемещения каналов составляют ± 10 %.

Диапазон частот ДП-И при измерении размаха виброперемещения НЧ от 1,67-10’3 до 250 Гц.

Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности ДП-И при измерении размаха виброперемещения НЧ ± 10 мкм.

Пределы допускаемой основной погрешности ДП-И (ПН8, ПН9) при измерении частоты вращения:

- по цифровому выходу (абсолютная погрешность) ± 1 • 10’^nmax, об/мин;

- по токовому выходу (относительная погрешность) ± (0,03 + 0,02/(1вых -4))-100 %, где 1вых - измеренное значение выходного тока, мА.

Частота следования зубьев зубчатого колеса от 1 до 4000 Гц.

Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности ДП-И (ПН10) при измерении смещения ± 25 мкм и основной относительной погрешности при измерении размаха и мгновенного значения виброперемещения на базовой частоте 160 Гц в диапазоне рабочих установочных зазоров ± (0,06 + 0,5/ Si + 3Ч0’4^ |AL уст| )400 %, где Si - измеренное значение виброперемещения, мкм; AL^ - отклонение от номинального зазора 1,35 мм.

ДП-И работоспособен при питании от источника постоянного тока напряжением от 18 до 36 В. Номинальное напряжение питания 24 В.

Потребляемая мощность и ток потребления ДП-И, не более:

- 2,3 Вт и 100 мА соответственно для ДП-И с двумя каналами;

- 2,0 Вт и 75 мА соответственно для ДП-И с одним каналом.

ПН1 и ПН2 ДП-И имеют уровень взрывозащиты "Взрывобезопасный" согласно ГОСТ Р 51330.0-99, обеспечиваемый видами взрывозащиты "Герметизация компаундом" по ГОСТ Р 51330.17-99 и "Искробезопасная электрическая цепь" по ГОСТ Р 51330.10-99.

ПН3, ПН4, ПН9, ПН10 ДП-И имеют уровень взрывозащиты "Взрывобезопасный" согласно ГОСТ Р 51330.0-99, обеспечиваемый видами взрывозащиты "Взрывонепроницаемая оболочка" по ГОСТ Р 51330.1-99 и "Искробезопасная электрическая цепь" по ГОСТ Р 51330.10-99.

ПВ ДП-И имеет уровень взрывозащиты "Взрывобезопасный" согласно ГОСТ Р 51330.0-99, обеспечиваемый видом взрывозащиты "Искробезопасная электрическая цепь" по ГОСТ Р 51330.10-99.

ДП-И устойчив к воздействию пониженной температуры минус 40 °С и прочен к воздействию температуры минус 60 °С.

ДП-И устойчив к воздействию повышенной температуры 70 °С на ПН, 100 °С на ПВ, 150 °С на ПВ41-ПВ57 и ПВ65-ПВ77.

ДП-И устойчив и прочен к воздействию повышенной влажности 95 % при температуре 35 °С.

Режим работы ДП-И - непрерывный круглосуточный.

Габаритные размеры:

- ПН1, ПН2, ПН5, ПН6 - не более 166 х 122 х 87 мм;

- ПН3, ПН4, ПН9, ПН10 - не более 284 х 188 х 71,5 мм;

- ПН7, ПН8 - не более 80 х 45 х 65 мм.

Масса ДП-И со жгутами не более 13,5 кг, в том числе:

- ПВ - не более 1,0 кг,

- жгут - не более 3,0 кг;

- ПН1, ПН2, ПН5, ПН6 - не более 2,0 кг;

- ПН3, ПН4, ПН9, ПН10 - не более 5,5 кг;

- ПН7, ПН8 - не более 0,3 кг.

Средняя наработка на отказ ДП-И не менее 50000 ч.

Назначенный срок службы ДП-И 12 лет.

Рабочие условия эксплуатации ДП-И:

- температура окружающего воздуха:

от минус 40 до плюс 70 °С для ПН;

от минус 40 до плюс 100 °С для ПВ;

от минус 40 до плюс 150 °С для ПВ41-ПВ57 и ПВ65-ПВ77;

- относительная влажность воздуха- до 95 % при температуре 35 ° С;

- атмосферное давление - от 84,0 до 106,7 кПа.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на корпус ПН согласно ИЦФР.402248.001СБ и на титульный лист руководства по эксплуатации ИЦФР.402248.001РЭ в центре страницы типографским способом.

Комплектность

Комплектность ДП-И соответствует указанной в таблице 6. Таблица 6

Поверка

осуществляется по методике, приведенной в приложении к Руководству по эксплуатации ИЦФР.402248.001РЭ I и утвержденной руководителем ГЦИ СИ ФБУ «Нижегородский ЦСМ» в III кв. 2011 г.

Основные средства поверки:

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

- устройство задания перемещений ИЦФР.442261.001 с головкой микрометрической серии MICROMASTER, тип 60.30039, погрешность задания смещения не более 3 мкм, зазора -не более 10 мкм.

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

- вольтметр универсальный цифровой В7-38, погрешность измерения: постоянный ток не более 0,25 %;

- вольтметр универсальный цифровой В7-78/1, погрешность измерения: пост. напряжение не более 0,5 %, переменное напряжение не более 0,5 %;

- генератор сигналов специальной формы ГСС-05, задание частоты от 0,001 до 500 Гц, погрешность задания частоты не менее 1-10-5 Гц, погрешность задания напряжения не более 4 %;

- генератор сигналов низкочастотный прецизионный Г3-122, задание частоты от 1 до 4000 Гц, погрешность задания частоты не более Г10’5 Гц.;

- осциллограф универсальные C1-96;

- персональный компьютер с интерфейсом RS-485, пользовательская программа UserProgDPI, устанавливаемая с компакт-диска ИЦФР.467371.012.

Сведения о методах измерений

Методы измерений содержатся в Руководстве по эксплуатации ИЦФР.402248.001РЭ.

Нормативные документы

ИЦФР.402248.001ТУ. Датчик перемещения ДП-И Технические условия

Рекомендации к применению

Датчики могут применяться при о существлении производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Ро ссийской Федерации требований промышленной безопасно сти к эксплуатации опасного производственного объекта.