Системы комплексного диагностического мониторинга Лель-М/А-Line32D(DDM-M)/

Назначение

Системы комплексного диагностического мониторинга «Лель-М/А-Line32D(DDM-M)/» (далее Системы) предназначены для непрерывной долговременной многоканальной регистрации и измерений в реальном времени параметров сигналов акустической эмиссии с одновременным измерением дополнительных параметров, влияющих на повреждаемость инженерных конструкций и других технических сооружений с целью своевременного обнаружения конструкционных и эксплуатационных дефектов.

Описание

Система представляет собой многоканальный измерительный комплекс, обеспечивающий непрерывное измерение аналоговых сигналов с различных датчиков c помощью устройств аналогово-цифрового преобразования и цифровой обработки, расположенных непосредственно вблизи датчиков, хранение и обработку полученных данных.

Система состоит из набора многофункциональных модулей сбора и формирования параметров акустической эмиссии и измерения дополнительных параметров ММСП (далее ММСП), модулей управления, измерения и коммутации МУИК (далее МУИК), коммутационных шкафов гальванической развязки и подачи питания КШГР (далее КШГР) и центральной вычислительной станции ЦВС (далее ЦВС). Система функционально и конструктивно разделяется на измерительную (ММСП, МУИК) и вычислительную (КШГР и ЦВС) подсистемы. Общий вид Системы представлен на рис. 1.

Рисунок 1 - Общий вид Системы

Конфигурация Системы определяется необходимым объемом сбора информации при применении на конкретном объекте. ММСП и МУИК включают измерительные преобразователи (каналы) различных типов.

ММСП выполняется в различных конфигурациях и содержит не более трех измерительных каналов из числа следующих:

- канал акустической эмиссии (АЭ), предназначен для регистрации упругих волн, излучаемых источниками акустической эмиссии в диагностируемых конструкциях. Канал

АЭ содержит аналоговые и цифровые частотные фильтры, цифровой компаратор амплитуды, вычислительные устройства для расчета характеристик АЭ-сигналов;

- измерительный канал токовой петли (ИТП), предназначен для регистрации различных параметров (давления, температуры и т.д.), с первичных или вторичных преобразователей, оснащенных токовым выходом 4-20 мА (приемник токовой петли);

- управляющий канал токовой петли (УТП) предназначен для управления различными устройствами, оснащенными токовым входом управления 4-20 мА (передатчик токовой петли);

- канал мостового измерителя (МИ), предназначен для измерения отклонения сопротивления в плечах резистивного мостового датчика от установленного первоначально значения. Измеряемой величиной является отношение напряжения разбаланса моста к напряжению питания моста.

Конструктивно каждый измерительный канал ММСП представляет собой отдельный узел, состоящий из печатной платы и прикрепленной к ней установочной крышки с блоком винтовых зажимов для присоединения внешних измерительных цепей. ММСП выполнен в прямоугольном корпусе, закрытом крышкой. Для защиты от вредных внешних воздействий и несанкционированного доступа ММСП помещается в отдельный корпус. Внешний вид ММСП в защитном корпусе представлен на рис. 2.

Рисунок 2 - Внешний вид ММСП в защитном корпусе

Питание ММСП осуществляется через КШГР, в котором установлены преобразователи напряжения для питания ММСП и гальванической развязки ММСП от первичного напряжения питания. Обмен данными ММСП с ЦВС осуществляется через модули оптической развязки (концентраторы), обеспечивающие гальваническую развязку сигналов. Предусмотрено каскадирование ММСП последовательно друг за другом в линию, а также разветвление линии каскадирования ММСП.

МУИК выполняется в различных конфигурациях и содержит не более одного измерительных каналов из числа следующих:

- канал АЭ, предназначен для регистрации упругих волн, излучаемых источниками акустической эмиссии в диагностируемых конструкциях;

- ИТП канал, предназначен для регистрации параметров, с первичных или вторичных преобразователей, оснащенных токовым выходом 4-20 мА (приемник токовой петли);

- канал измерения отклонения сопротивления в плечах резистивного мостового датчика от установленного первоначально значения. Измеряемой величиной является отношение напряжения разбаланса моста к напряжению питания моста;

- канал измерения постоянного тока;

- канал измерения напряжения постоянного тока;

- канал измерения сопротивления;

- УТП канал, предназначен для управления различными устройствами, оснащенными токовым входом управления 4-20 мА (передатчик токовой петли);

- коммутационный канал МУИК, предназначен для переключения внешних цепей с помощью реле по заданному алгоритму.

Конструктивно измерительные каналы МУИК выполняются в виде печатных плат, установленных в держателе или в виде печатных плат установленных в оболочках с кабельными вводами. Для защиты от вредных внешних воздействий и несанкционированного доступа МУИК помещается в отдельный корпус. Внешний вид МУИК и защитного корпуса представлен на рис. 3.

Рисунок 3 - Внешний вид МУИК и защитного корпуса

МУИК обменивается данными с ЦВС по цифровому каналу. Предусмотрено каскадирование МУИК последовательно друг за другом в линию, подключаемую к ЦВС. Питание МУИК осуществляется напрямую от ЦВС.

КШГР обеспечивает питание и обмен информацией с линиями каскадирования ММСП. Максимальная подключаемая к КШГР мощность потребителей (ММСП) не должна превышать 2/3 номинальной мощности источников питания и составляет не более 480 Вт. КШГР содержит буферные источники питания, обеспечивающие работу ММСП и КШГР в течение не менее 0,5 с после отключения первичного питания. Время до отключения буферных источников питания составляет не более 10 с.

Внешний вид КШГР представлен на рис. 4.

Рисунок 4 - Внешний вид КШГР

ЦВС предназначена для приема, передачи, хранения и обработки информации, а также для связи и управления измерительными каналами Системы. ЦВС всегда входит в комплектацию Системы. Характеристики, конфигурация и конструкция ЦВС определяются комплексно требованиями к условиям применения, к объему перерабатываемой информации, условиям ее хранения и отображения. ЦВС включает одно или несколько вычислительных устройств для обработки информации, устройства для ее хранения, также может включать различные устройства отображения и ввода информации либо проводные или беспроводные устройства коммуникации с удаленными терминалами управления и вторичной обработки данных: проводные, GSM-, спутниковые модемы и т.д. ЦВС может выполняться в исполнении, предусматривающем автономные источники питания, предназначенные для питания ЦВС и МУИК. При питании ЦВС от сети 220 В рекомендуется включать в состав ЦВС источник бесперебойного питания. Для защиты от вредных внешних воздействий и несанкционированного доступа ЦВС помещается в специальную компьютерную стойку или другой отдельный корпус. Внешний вид ЦВС в различных вариантах исполнения представлен на рис. 5.

Рисунок 5 - Внешний вид ЦВС

Система «Лель-М/A-Lme32D(DDM-M)/» имеет взрывозащищенное исполнение с видом взрывозащиты «Взрывонепроницаемая оболочка «d» и «Искробезопасная электрическая цепь i» уровня ib для внешних электрических цепей с маркировкой взрывозащиты 1Exd[ib]IICT6, 1Exd[ib]IIBT6, 1Exd[ib]IIAT6 согласно ГОСТ Р 51330.0 (МЭК 60079-0), ГОСТ Р 51330.1 (МЭК 60079-1), ГОСТ Р 51330.10 (МЭК 60079-11).

Сертификат соответствия требованиям взрывозащиты согласно ГОСТ Р 51330.0-99 (МЭК 60079-0-98), ГОСТ Р 51330.1-99 (МЭК 60079-1-98), ГОСТ Р 51330.10-99 (МЭК 60079-11-99) НАНИО ЦСВЭ № РОСС RU.ГБ05.В03207 08.09.2010.

Уровень защиты от внешних воздействий по ГОСТ 14254 (МЭК 529 CEI 70-1 EN 60529): ММСП- IP66; КШГР- IP20; ЦВС- IP20.

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) A-Line MON является специализированным ПО и предназначено для управления измерительными функциями Системы, проведением измерений и обработки результатов измерений.

ПО A-Line MON может быть использовано отдельно от измерительновычислительной платформы Системы для анализа и обработки полученной информации.

Влияние метрологически значимой части ПО A-Line MON на метрологические характеристики Системы не выходит за пределы согласованного допуска.

Идентификационные данные (признаки) метрологически значимой части ПО ALine MON указаны в таблице 1.

Таблица 1

Метрологически значимая часть ПО A-Line MON Системы и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от преднамеренных изменений. Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «А» по МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Основные метрологические и технические характеристики Систем приведены в

таблицах 2 и 3.

Таблица 2 - Основные метрологические характеристики

Таблица 3 - Технические характеристики

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист эксплуатационной документации Системы типографским способом.

Комплектность

Комплект поставки Системы определяется заказчиком и спецификацией.

Основной комплект поставки включает:

- ММСП в согласованном количестве и конфигурации;

- МУИК в согласованном количестве и конфигурации;

- КШГР в согласованном количестве;

- ЦВС - 1 шт.;

- комплект соединительных кабелей - 1 шт.;

- комплект эксплуатационной документации и ПО - 1 шт.;

Поверка

осуществляется по документу МП 38265-08 «Системы комплексного диагностического мониторинга «Лель-M/A-Line32D (DDM-M)/». Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ОАО «НИЦПВ» в 2008 г.

Основные средства поверки:

- осциллограф цифровой TDS-2014B (регистрационный номер 24018-06), полоса пропускания 100 МГц; коэффициент отклонения 2 мВ/дел...5 В/дел, погрешность установки ± 3 % (± 4 % при 2...5 мВ/дел); максимальное входное напряжение 300 В ср. кв.; коэффициент развертки 5 нс.50 с/дел, погрешность установки ± 0,005 %;

- генератор сигналов сложной формы AFG3022B (диапазон частот генерируемых сигналов от 1 мкГц до 25 МГц; пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты ± 10-6; диапазон устанавливаемых амплитуд различных форм сигнала от 10 мВ до 10 В; пределы допускаемой погрешности установки амплитуды синусоидального сигнала частотой 1 кГц ± (0,0Шуст (мВ) + 1 мВ));

- мультиметр цифровой APPA-109N (диапазон измерений напряжения постоянного тока от 1 мкВ до 1000 В; погрешность измерений напряжения постоянного тока ± 0,1 % + 2 ед. мл. разряда; диапазон измерений электрического сопротивления 200 Ом - 200 МОм; пределы допускаемой относительной погрешности измерений электрического сопротивления ± 0,15 %);

- магазин сопротивлений Р4831 (диапазон измерений от 0,1 Ом до 100 кОм, погрешность 1 %).

Сведения о методах измерений

Системы комплексного диагностического мониторинга «Лель-М/A-Line32D(DDM-M)/». Руководство по эксплуатации. РЭ-4222-003-02569000-06.

Нормативные документы

Системы комплексного диагностического мониторинга «Лель-М/A-Line32D(DDM-M)/». Технические условия. ТУ-4222-003-02569000-06.

Рекомендации к применению

Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.