Назначение
Аппаратура измерения и контроля вибрации многоканальная СИЭЛ-2200 (далее -виброаппаратура) предназначена для непрерывного измерения напряжений постоянного и переменного тока, пропорциональных параметрам абсолютной и относительной вибрации: виброускорению, виброскорости, виброперемещению, частоте вращения. Дополнительные модули обеспечивают измерение температуры при помощи термометров сопротивления, а также силы постоянного тока и напряжения.
Описание
Виброаппаратура состоит из измерительных модулей, используемых для обработки определенного типа сигналов. Кроме измерительных, в состав виброаппаратуры входят модули питания 2241 (2241К), используемые для подключения к виброаппаратуре напряжения питания, модули вывода дискретных сигналов 2223 (2223К), формирующие четыре программируемых выходных релейных сигнала, и модули доступа 2211 (2211К), предназначенные для обеспечения доступа к измеренным значениям и параметрам модулей, для разделения информационной шины модулей и сети и для передачи данных в систему верхнего уровня.
Принцип работы виброаппаратуры основан на осуществлении непрерывного приема и измерения аналоговых сигналов, поступающих от установленных на контролируемом объекте преобразователей и последующей математической обработке сигналов. Виброаппаратура осуществляет передачу полученных данных по интерфейсам RS485 и Ethernet во внешнюю информационную систему, а также формирование релейных сигналов превышения измеренными величинами заданных пороговых значений.
Виброаппаратура изготавливается в двух конструктивных исполнениях: в одном случае объединение модулей осуществляется с помощью соединителей шинных (рисунок 1), во втором - измерительные модули устанавливаются в конструктив шинный (рисунок 2); модули из состава виброаппаратуры, предназначенные для установки в конструктив шинный, имеют в своем обозначении литеру К.
В каждый комплект виброаппаратуры входят модуль питания, модуль доступа, а также от одного до восьми измерительных модулей различного назначения. Измерительные модули включают по четыре измерительных канала:
- измерительный канал абсолютной вибрации используется для измерения и контроля виброускорения и соответствующей виброскорости: модуль 2251N используется для подключения усилителей заряда от пьезоэлектрических вибропреобразователей, модуль 2251VA предназначен для подключения акселерометров со встроенным электронным усилителем (IEPE), универсальный модуль 2251K предназначен для подключения обоих типов преобразователей;
- измерительный канал зазора, виброперемещения и частоты вращения: модули измерения относительной вибрации 2252N (2252К) и модули ввода сигналов фазовых отметчиков 2253N (2253К) с подключенными преобразователями линейных перемещений предназначены;
- измерительный канал тока и напряжения: модули ввода аналоговых сигналов 2261 (2261К) для подключения источников тока (от 4 до 20 мА) и 2262 (2262К) для подключения источников напряжения (от 0 до 10 В);
- измерительный канал температуры: модули ввода сигналов термосопротивлений 2231 (2231К) для подключения термометров сопротивления по трех- или четырехпроводной схеме с номинальными значениями сопротивления при температуре 0 °С от 1 до 1000 Ом.
По каждому измерительному каналу модули измерения абсолютной и относительной вибрации формируют следующие значения сигналов: среднее квадратическое значение (далее -СКЗ), среднее, максимальное, минимальное, размах и спектр сигнала. При использовании совместно с модулем 2253N (2253К) виброаппаратура дополнительно осуществляет расчет по измерительным каналам абсолютной и относительной вибрации СКЗ и фазы первых четырех гармоник, а также субгармоники сигнала. Каждый измерительный канал соответствующего параметра имеет возможность установки коэффициентов преобразования сигнала.
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
Заводской номер виброаппаратуры, обеспечивающий идентификацию каждого экземпляра средства измерений, печатается на индивидуальной этикетке и имеет цифровое обозначение (рисунок 3).
Место нанесения этикетки
Рисунок 1 - Общий вид виброаппаратуры СИЭЛ-2200: модули, установленные на соединитель шинный
Рисунок 2 -Общий вид виброаппаратуры СИЭЛ-2200: модули, установленные в конструктив шинный
Рисунок 3 - Идентификационная этикетка средства измерений
В целях защиты от несанкционированного проникновения каждый модуль из состава виброаппаратуры при выпуске из производства пломбируется наклейками из специального материала, как указано на рисунках 4 и 5.
Рисунок 4 - Общий вид модуля, предназначенного для установки на соединитель шинный, и схема пломбировки от несанкционированного доступа
Рисунок 5 - Общий вид модуля, предназначенного для установки в конструктив шинный, и схема пломбировки от несанкционированного доступа
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) виброаппаратуры представлено внешним ПО и ПО, встроенного в каждый измерительный модуль, включенный в виброаппаратуру.
Внешнее ПО, устанавливаемое на персональный компьютер, позволяет конфигурировать настройки виброаппаратуры, регистрировать, сохранять и визуализировать результаты измерений и не является метрологически значимым. Возможна работа виброаппаратуры с внешним ПО стороннего производителя.
Встроенное ПО модуля служит для обработки, хранения и передачи информации, поступающей от первичных преобразователей. Встроенное ПО представляет собой микропрограмму, предназначенную для обеспечения функционирования модулей аппаратуры, управления настройками, преобразования сигналов и обмена данными. Встроенное ПО является метрологически значимым. Встроенное ПО закрыто от записи на стадии производства, конструкция модулей исключает возможность несанкционированного влияния на метрологически значимое ПО и измерительную информацию.
Уровень защиты встроенного ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий» в соответствии с Рекомендацией Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные встроенного ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение для модулей |
| 2251K | 2251N | 2251VA | 2252K, 2252N |
| Идентификационное наименование ПО | M_2251K | M_2251N | M_2251VA | M_2252 |
| Цифровой идентификатор (номер версии) | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 1.1 |
| Контрольная сумма | 364C5D25 | 498EFBBE | 2E6AE15D | B3C7EAF6 |
Продолжение таблицы 1
| Идентификационные данные (признаки) | Значение для модулей |
| 2253K, 2253N | 2231, 2231K | 2261, 2261K | 2262, 2262K |
| Идентификационное наименование ПО | M_2253 | M_2231 | M_2261 | M_2262 |
| Цифровой идентификатор (номер версии) | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 1.1 |
| Контрольная сумма | 08083E90 | 55AC48A6 | F351D459 | EFE3A421 |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Измерительный канал абсолютной вибрации (модули 2251N, 2251VA и 2251К) |
| Диапазон рабочих частот, Гц | от 2 до 5000 |
| Диапазон измерений амплитуды виброускорения*, м/с2 | от 1 до 800 |
| Диапазон измерений амплитуды виброскорости*, мм/с | от 1 до 100 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений виброускорения на базовой частоте 80 Гц, м/с2 | ±(0,15 + 0,01- A изм) |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений виброскорости на базовой частоте 80 Гц, мм/с | ±(0,2 + 0,01- Vизм) |
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) при измерении виброускорения и виброскорости в диапазоне рабочих частот, дБ | ±0,5 |
| Крутизна спада АЧХ при измерении виброускорения вне диапазона рабочих частот, дБ/окт, не менее | 18 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений виброускорения и виброскорости на базовой частоте 80 Гц, в диапазоне рабочих температур, м/с2 (мм/с) | ±(0,25 + 0,015^ A изм( Vизм)) |
| Измерительный канал относительной вибрации (модули 2252N и 2252К) |
| Диапазон рабочих частот, Гц | от 2 до 5000 |
| Диапазон измерений статического зазора*, мм | от 0,3 до 2,5 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений статического зазора, мм | ±(0,02 + 0,005^ Xизм) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений статического зазора, в диапазоне рабочих температур, мм | ±(0,02 + 0,007^ Xизм) |
| Диапазон измерений размаха виброперемещения*, мкм | от 10 до 1000 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений виброперемещения на базовой частоте 80 Г ц, мкм | ±(5 + 0,005^ 5 изм) |
| Неравномерность АЧХ при измерении виброперемещения в диапазоне рабочих частот, дБ | ±0,5 |
Продолжение таблицы 2
| 1 | 2 |
| Крутизна спада АЧХ при измерении виброперемещения вне диапазона рабочих частот, дБ/окт, не менее | 18 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений виброперемещения на базовой частоте 80 Гц, в диапазоне рабочих температур, мкм | ±(5 + 0,007 • 5 изм) |
| Измерительный канал частоты вращения (модули 2253N и 2253К) |
| Диапазон измерений частоты вращения, мин-1 | от 3 до 60000 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений частоты вращения, мин-1 | ±(1 + 0,001 • Nизм) |
| Измерительный канал силы постоянного тока (модули 2261 и 2261К) |
| Диапазон измерений силы постоянного тока, мА | от 0 до 20 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений силы постоянного тока, мА | ±(0,02 + 0,005 • Iизм) |
| Измерительный канал напряжения постоянного и переменного тока (модули 2262 и 2262К) |
| Диапазон измерений напряжения постоянного тока, В | ±10 |
| Диапазон измерений амплитуды входного напряжения переменного тока, В | от 0,02 до 10,00 |
| Диапазон рабочих частот при измерении напряжения переменного тока, Г ц | от 2 до 2000 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений напряжения постоянного и переменного тока в диапазоне рабочих частот, В | ±(0,02 + 0,005 • Uизм) |
| Измерительный канал температуры (модули 2231 и 2231К) |
| Диапазон измерений температуры*, °С | от -200 до +850 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений температуры, °С | ±(1,0 + 0,005 • Тизм) |
| П р и м е ч а н и я 1 - *диапазоны измерений приведены для значений коэффициентов преобразования используемых преобразователей: 2 - 10 мВ/(м/с2) - для измерения виброускорения и виброскорости; 3 - 8,0 В/мм - для измерения виброперемещения и зазора; 4 - градуировочная характеристика Pt(385) по ГОСТ 6651 - для измерения температуры; 5 - A изм - измеренное значение виброускорения, м/с2; 6 - Vизм - измеренное значение виброскорости, мм/с; 7 - Xизм - измеренное значение статического зазора, мм; 8 - 5изм - измеренное значение виброперемещения, мм; 9 - Nизм - измеренное значение частоты вращения, мин-1; 10 - Iизм - измеренное значение силы постоянного тока, А; 11 - Uизм - измеренное значение напряжения постоянного и переменного тока, В; 12 - Тизм - измеренное значение температуры, °С. |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Модуль 2241К: напряжение питания переменного тока частотой от 49 до 51 Гц, В | от 187 до 242 |
| Модуль 2241: напряжение питания постоянного тока, В | от 20 до 32 |
| Мощность, потребляемая одним модулем, Вт, не более | 20 |
| Габаритные размеры модуля для установки на соединитель шинный, мм, не более | высота | ширина | глубина |
| 180 | 40 | 160 |
| Габаритные размеры модуля для установки в конструктив шинный, мм, не более | высота | ширина | глубина |
| 129 | 40 | 306 |
| Масса модуля, г, не более | 400 |
| Габаритные размеры конструктива шинного, мм, не более | высота | ширина | глубина |
| 135 | 495 | 335 |
| Масса конструктива шинного без модулей, кг, не более | 4 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 15 |
| Нормальные условия применения: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность, % | от +15 до +25 от 30 до 80 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность при температуре +35 °С, %, не более | от 0 до +50 98 |
Знак утверждения типа
наносится на корпус виброаппаратуры методом шелкографии и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество, шт. |
| 1 | 2 | 3 |
| Аппаратура измерения и контроля вибрации многоканальная | СИЭЛ-2200 | 11) |
| Соединители шинные | - | 12) |
| Конструктив шинный | - | 13) |
| Флеш-память с сервисной программой | - | 14) |
| Руководство по эксплуатации | ТПКЦ.421451.221 РЭ | 14) |
| Паспорт: отдельно на каждый модуль | ТПКЦ.421451.221-ХХ ПС | 1 |
| Методика поверки | - | 14) |
Продолжение таблицы 4
| 1 | 2 | 3 |
| П р и м е ч а н и я 1 - согласно заказной спецификации; 2 - только для комплекта модулей модификаций, предназначенных для установки на соединители шинные; 3 - только для комплекта модулей модификаций, предназначенных для установки в конструктив шинный; 4 - поставляется по одному экземпляру на комплект виброаппаратуры. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 7 руководства по эксплуатации ТПКЦ.421451.221 РЭ.
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 27 декабря 2018 г. № 2772 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений виброперемещения, виброскорости, виброускорения и углового ускорения»;
Приказ Росстандарта от 26 сентября 2022 г. № 2360 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»;
Приказ Росстандарта от 3 сентября 2021 г. № 1942 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений переменного электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот от 1-10-1 до 2А09 Гц»;
Приказ Росстандарта от 30 декабря 2019 г. № 3457 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы»;
Приказ Росстандарта от 1 октября 2018 г. № 2091 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений постоянного электрического тока в диапазонеЬ10-16 ^ 100 А»;
Приказ Росстандарта от 23 декабря 2022 г. № 3253 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений температуры»;
Приказ Росстандарта от 30 декабря 2019 г. № 3456 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления постоянного и переменного тока»;
ГОСТ 6651-2009 ГСИ. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний;
ТПКЦ.421451.221 ТУ Аппаратура измерения и контроля вибрации многоканальная СИЭЛ-2200. Технические условия.
