Системы измерительные ЭЛВИС

Назначение

Системы измерительные «ЭЛВИС» (далее - ИС) предназначены для 1) измерения напряжения и силы тока сигналов произвольной формы, напряжения постоянного тока, соответствующего значениям температуры, количества импульсов и частоты периодически изменяющихся токов и напряжений, а также для 2) обработки, 3) регистрации и 4) отображения результатов измерений.

ИС применяются для определения параметров силового, вспомогательного и низковольтного электрооборудования тягового электроподвижного состава в процессе его работы при приемочных, сертификационных и других видах испытаний тягового электроподвижного состава.

Описание

Принцип действия систем основан на преобразовании аналоговых сигналов от датчиков физических величин (не входящих в состав систем) в цифровой код, обработке информации в компьютере и выдачи ее на дисплей компьютера и на внешние устройства в виде, удобном для пользователя.

Функционально системы включают в себя измерительные каналы (ИК):

ИК силы тока произвольной формы;

ИК напряжения произвольной формы;

ИК частоты периодически изменяющихся токов и напряжений;

ИК количества импульсов;

ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям температуры.

Количество ИК составляет: для ИС Зав. № 01 - 32 ИК, для ИС Зав. № 02 - 32 ИК, для ИС Зав. № 03 - 64 ИК, для ИС Зав. № 04 - 16 ИК, для ИС Зав. № 05 - 56 ИК. Каждый ИК может быть настроен на любой из указанных видов измерений.

При измерении силы тока измеряемый ток проходит через нагрузочный резистор, напряжение с которого поступает на вход АЦП устройства сбора данных, напрямую или через устройство формирования сигналов SCXI (усилители, фильтры, устройства выборки-хранения), с последующим вычислением в компьютере значений измеряемой величины в соответствии с характеристикой первичного преобразователя физической величины.

При измерении напряжения в диапазоне от минус 10 до плюс 10 В измеряемое напряжение поступает на вход АЦП устройства сбора данных, с последующим вычислением в компьютере значений измеряемой величины в соответствии с характеристикой первичного преобразователя физической величины. В системах зав. № 01 и 02 напряжение поступает на вход АЦП через делитель, находящийся в блоке нагрузочных резисторов (при диапазоне от минус 16 до плюс 16 В). В системе зав. № 01 напряжение поступает на вход АЦП через делитель, находящийся в коннекторном блоке SCXI-1313 (при диапазоне от минус 300 до плюс 300 В), и через устройство формирования сигналов SCXI.

При измерении количества импульсов сигнал поступает на вход АЦП устройства сбора данных через резисторный делитель и устройство формирования сигналов SCXI (в зав. № 05 через преобразователь частота/напряжение), с последующим вычислением в компьютере значений соответствующих физических величин (например, угла поворота и скорости вращения колесной пары).

При измерении частоты периодически изменяющихся токов и напряжений производится математическая обработка массива значений силы тока или напряжения с помощью преобразования Фурье.

При измерении напряжения постоянного тока, соответствующего значениям температуры сигнал с термопары типа ХК поступает на вход АЦП устройства сбора данных через устройство формирования сигналов SCXI, с последующим вычислением в компьютере измеряемой величины по известной градуировочной зависимости, с учетом сигнала датчика температуры холодного спая, расположенного в коннекторном блоке.

Конструктивно системы выполнены в пяти вариантах, и состоят из блоков нагрузочных резисторов, устройств формирования сигналов (заводские номера 01 и 02), устройств сбора данных и компьютеров. ИС состоят из набора отдельных блоков настольного исполнения (переносного исполнения в системе зав. № 05), объединенных соединительными кабелями.

ИС отличаются видом примененного блока нагрузочных резисторов, типом и наличием устройства формирования сигналов SCXI и типом устройства сбора данных.

В системе зав. 01 устройства формирования сигналов и устройство сбора данных расположены в крейте PXI-SCXI.

В системе зав. 02 устройства формирования сигналов расположены в крейте SCXI, а устройство сбора данных установлено в компьютер.

В системах зав. 03 и 04 устройства сбора данных установлены в компьютерах.

В системе зав. 05 устройства сбора данных установлены в двух крейтах PXI, которые помещены в защитные корпуса совместно с блоками нагрузочных резисторов, источниками питания датчиков и преобразователями частота/напряжение.

Конфигурации систем приведены в таблице 1.

Таблица 1

Конструктивно блоки нагрузочных резисторов выполнены в трёх вариантах исполнения.

В блоках первого варианта исполнения нагрузочные резисторы и делители смонтированы на монтажных панелях, вставляемых в соответствующие разъемы (каждому ИК соответствует свой разъем). В комплект систем зав. № 01 и зав. № 02 входят 62 резисторные панели (№№ 1-62) и 10 делительных панелей (№№ 63-72), используемые в обеих системах. Источник питания датчиков установлен внутри блока.

В блоках второго варианта исполнения нагрузочные резисторы смонтированы внутри корпуса блока. Обеспечена возможность их коммутации с помощью переключателей для получения требуемых значений нагрузочного сопротивления каждого канала. Используются внешние источники питания датчиков.

В блоках третьего варианта исполнения нагрузочные резисторы смонтированы внутри корпуса блока в печатных платах. Каждому ИК соответствует свой разъем. Питание датчиков осуществляется от соответствующих блоков питания транзитом через блок нагрузочных резисторов.

По условиям эксплуатации системы удовлетворяют требованиям гр. 2 ГОСТ 22261-94 с диапазоном рабочих температур от 10 до 30 °C, без предъявления требований к транспортированию в упакованном виде.

Технические характеристики

Основные технические характеристики для ИС зав. № 01 приведены в таблице 2. Таблица 2

Основные технические характеристики для ИС зав. № 02 приведены в таблице 3.

Таблица 3                    _______________________________________

Основные технические характеристики для ИС зав. № 03 приведены в таблице 4.

Таблица 4                                                      ______

Основные технические характеристики для ИС зав. № 04 приведены в таблице 5.

Таблица 5                                       _____________________

Основные технические характеристики для ИС зав. № 05 приведены в таблице 6. Таблица 6

Примечания

1) погрешность измерений приводится к выбранному диапазону измерений.

2) под произвольной формой тока и напряжения понимается форма сигналов с максимальной частотой значимых (имеющих амплитуду более 2 % амплитуды сигнала) гармоник до 2500 Гц.

Габаритные размеры (ширина х глубина х высота), мм, не более:

- компьютера...............................................................400 х 210 х

- крейта PXI-1052.........................................................440 х 486 х 193;

- крейта SCXI-1001 ....................................................... 440 х 250 х

- крейта PXI-1042 в защитном корпусе..............................400 х 660 х

- блока нагрузочных резисторов, вариант исполнения 1..........640 х 240 х 115;

- блока нагрузочных резисторов, вариант исполнения 2............ 440 х 120 х 80.

Масса системы с комплектом кабелей, кг, не более

Напряжение питания от сети переменного тока частотой 50 Гц, В

Потребляемая мощность, В-A, не более

Срок службы, лет

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист формуляра типографским способом.

Комплектность

В комплект поставки входят: ИС зав. № 01, 02, 03, 04, 05, паспорта, методика поверки

Поверка

Поверка измерительных каналов комплекса осуществляется в соответствии с документом «Система измерительная «ЭЛВИС». Методика поверки», утвержденным начальником ГЦИ СИ «Тест ПЭ» 30 июля 2009 г. и входящим в комплект поставки.

Основные средства поверки:

- калибратор универсальный Н4-6: диапазон воспроизведения напряжения постоянного тока от минус 2 до плюс 2 В, пределы допускаемой погрешности ± (0,005%-U + 6 мкВ); диапазон воспроизведения напряжения постоянного тока от минус 20 до плюс 20 В, пределы допускаемой погрешности ± (0,005%’U + 100 мкВ); диапазон воспроизведения напряжения постоянного тока от минус 1000 до плюс 1000 В, пределы допускаемой погрешности ± (0,006%-U + 12 мВ); диапазон воспроизведения силы постоянного тока от минус 20 до плюс 20 мА, пределы допускаемой погрешности ± (0,01 %■! + 0,6 мкА); диапазон воспроизведения силы постоянного тока от минус 2 до плюс 2 А, пределы допускаемой погрешности ± (0,015%-1 + 0,1 мА);

- частотомер электронно-счетный 43-64: диапазон частот следования импульсных сигналов от 0 до 150 МГц, пределы допускаемой абсолютной погрешности счета импульсов ± 1;

- генератор импульсов Г5-60: период повторения одинарных импульсов от 0,1 мкс до 10 с, погрешность установки периода одинарных импульсов ± Г10‘6Т, где Т -установленный период повторения, длительность фронта импульсов не более 10 нс.

Межповерочный интервал - 1 год.

Нормативные документы

ГОСТ Р 8.596-2002. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.

ГОСТ 22261-94. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.

Паспорта ИС «ЭЛВИС» зав. №№ 01, 02, 03, 04, 05.

Заключение

Тип систем измерительных «ЭЛВИС» заводские номера 01, 02, 03, 04, 05 утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен в эксплуатации.