Назначение
Измерители деформаций волоконно-оптические на основе первичных преобразователей моделей os-3100, os-3150, os-3155, os-3200, os-3600 и вторичных преобразователей моделей sm125, sm130, sm041, sm225, sm230 предназначены для долговременных непрерывных измерений динамических и статических деформаций гражданских зданий и сооружений.
Описание
Принцип действия измерителей деформаций волоконно-оптических на основе первичных преобразователей моделей os-3100, os-3150, os-3155, os-3200, os-3600 и вторичных преобразователей моделей sm125, sm130, sm041, sm225, sm230 основан на измерениях датчиками внешних модулей (первичных преобразователей) изменений величины деформации в контролируемом объекте. Основными измерительными элементами внешних модулей приборов являются оптоволоконные системы на дифракционных решетках Брэгга. Решетка Брэгга содержит большое количество точек отражения, расположенных внутри волокна с определенным интервалом. При прохождении лазерного излучения через волокно часть его на определенной длине волны отражается от решетки. Этот пик отраженного излучения регистрируется измерительной аппаратурой. В результате деформации изменяется интервал между узлами решетки Брэгга, а также коэффициент преломления волокна. Соответственно, изменяется длина волны излучения, отраженного от решетки. По изменению длины волны можно определить величину деформации.
Для температурной компенсации показаний измерителей деформации моделей os-3100, os-3150, os-3155, os-3200, os-3600 используются первичные преобразователи моделей os-4100; os-4300
Вторичный преобразователь (регистратор данных) возбуждает первичный преобразователь (посылает световой сигнал) и получает измененный отраженный сигнал после прохождения решетки. Встроенный во вторичный прибор анализатор спектра преобразует данные изменения в цифровой сигнал, который в дальнейшем может быть пересчитан в физическую величину.
Конструктивно измерители деформаций волоконно-оптические на основе первичных преобразователей моделей os-3100, os-3150, os-3155, os-3200, os-3600 и вторичных преобразователей моделей sm125, sm130, sm041, sm225, sm230 состоят из внешних модулей (датчиков на дифракционных решетках Брэгга) и модулей вторичных приборов (оптических генераторов и приемников) и соединяющих их кабелей.
Разнообразное конструктивное исполнение первичных преобразователей позволяет устанавливать их на контролируемые объекты путем приваривания, приклеивания, крепления на анкера.
Общий вид измерителей деформаций волоконно-оптических представлен на рисунках 1
и 2.
а
«гя?л23 \
б
S
ОРПСв
в
Vv
¥
г
д
е
ж
д
Рисунок 1 - Первичные преобразователи моделей: а) os-3100 б) os-3150 в) os-3155 ^os-3200 д) os-3600 е) os-4100 ж) os-4300
Программное обеспечение
Вторичные преобразователи моделей sm125, sm130, sm041, sm225, sm230 имеют в своем составе программное обеспечение (ПО), идентификационные данные которого приведены в таблице 1.
Таблица 1. Идентификационные данные программного обеспечения.
| Идентификационное наименование ПО | ENLIGHT |
| Номер версии (идентификационный номер ПО), не ниже | 1.5.61 |
| Цифровой идентификатор ПО | 8CAB97E30992CBC74CACBEB3C6FE4E7C |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | MD5 |
Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» по Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические и технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение характеристики/модификация |
| os-3100 | os-3150 | os-3155 | os-3200 | os-3600 |
| Номинальное значение и предельное отклонение рабочей длины волны первичных преобразователей при нормальных условиях, нм | Номинальные значения в диапазоне от 1520 до 1585 нм с шагом 1 нм; Предельное отклонение рабочей длины волны в партии не более ±0,1 нм |
| Относительное отклонение рабочей длины волны в партии от номинального значения и отношение разности предельных значений рабочей длины волны в группе к номинальному значению рабочей длины волны, % | ±0,1 |
| Диапазон измерений деформаций, млн-1 | ±2500 | ±2500 | ±2500 | ±5000 | ±2500 |
| *Чувствительность | 1,4±0,2 | 1,4±0,2 | 1,2±0,2 | 1,2±0,2 | 1,2±0,2 |
| Нелинейность функции преобразования первичных преобразователей при нормальных условиях, не более, % | 1 |
| Наименование характеристики | Значение характеристики/модификация |
| os-3100 | os-3150 | os-3155 | os-3200 | os-3600 |
| Диапазон рабочих температур, °С | от 0 до плюс 45 |
| Наработка до усталостного разрушения датчиков первичных преобразователей, циклов, при ±2000 млн-1 значениях воздействующей деформации | 100x106 | максимальн ый дрейф после 40 циклов при+45°С, не более 50 |!8 | 1 x 108 |
| Вероятность безотказной работы, ч | 2000 |
| Г абаритные размеры, первичных преобразователей, не более, мм | 36,5x7,94x0, 79 | 136x25,4x5, 4 | 136x25,4x5, 4 | 25,24x5,51x 1,27 | (30,3/104) х 5,08 (диаметр фланца) |
| Масса первичных преобразователей, не более, г | 2,6 | 15 | 17 | 1 | 416/740 |
| Материал подложки | os3110 -точечное привариван ие, os3120 -приклеиван ие эпоксидной смолой | точечное привариван ие | точечное привариван ие | приклеиван ие эпоксидной смолой | закладка в бетон (os3600), крепление на бетон (os3610) |
| Метод крепления | os3110 -точечное привариван ие, os3120 -приклеиван ие эпоксидной смолой | точечное привариван ие | точечное привариван ие | приклеиван ие эпоксидной смолой | закладка в бетон (os3600), крепление на бетон (os3610) |
* - относительная величина ((пм/мкм)/м)
Знак утверждения типа
наносится на корпус прибора фотохимическим способом и на титульный лист руководства по эксплуатации методом печати.
Комплектность
Таблица 3 - Комплектность
| Наименование | Количество |
| Первичный преобразователь, модификация в соответствии с заказом | - штук (количество в соответствии с заказом) |
| Вторичный преобразователь, модификация в соответствии с заказом | - 1 штука |
| Оптоволоконные кабели | - 1 комплект |
| Руководство по эксплуатации | - 1 экземпляр (на партию) |
| Методика поверки | - 1 экземпляр (на партию) |
Поверка
осуществляется по документу МП АПМ 42-15 «Измерители деформаций волоконнооптические на основе первичных преобразователей моделей os-3100, os-3150, os-3155, os-3200, os-3600 и вторичных преобразователей моделей sm125, sm130, sm041, sm225, sm230. Методика поверки», утверждённому ООО «Автопрогресс-М» 03.08.2015 г.
Перечень основных средств поверки (эталонов), применяемых для поверки: установка калибровочная с балками постоянного сечения, нагружаемыми по схеме чистого изгиба с характеристиками:
- пределы неравномерности поля деформации рабочей зоны ±0,5%;
- пределы погрешности измерения (воспроизведения) деформации:
±2 млн-1 - в диапазоне от минус 1000 до плюс 1000 млн-1;
±0,5% от измеряемой деформации - в диапазонах от минус 1000 до минус 5000 млн-1 и от плюс 1000 до плюс 5000 млн-1;
- набор гирь ГОСТ OIML 111-1 2009, (1 кг - 5 штук, 2 кг -5 штук, 10 кг - 5 штук) M1.
Сведения о методах измерений
приведены в документе «Измерители деформаций волоконно-оптические на основе первичных преобразователей моделей os-3100, os-3150, os-3155, os-3200, os-3600 и вторичных преобразователей моделей sm125, sm130, sm041, sm225, sm230. Руководство по эксплуатации».
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к измерителям деформаций волоконно-оптическим на основе первичных преобразователей моделей os-3100, os-3150, os-3155, os-3200, os-3600 и вторичных преобразователей моделей sm125, sm130, sm041, sm225, sm230
1. ГОСТ 8.543-86 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений деформации».
2. Техническая документация «Micron Optics, Inc.», США.
62142-15: Описание типа СИСкачать143.5 Кб