Назначение
Измерители модуля упругости грунтов и оснований дорог ПДУ-МГ4 (далее - приборы) предназначены для косвенного измерения модуля упругости на основе прямых измерений амплитуды перемещения штампа и ударной силы действующей на круглый, жесткий штамп.
Описание
Конструктивно приборы состоят из нагрузочного устройства, плиты динамического нагружения и вторичного измерительного преобразователя (электронного блока), на передней панели которого размещены жидкокристаллический дисплей и клавиатура.
Нагрузочное устройство представляет собой направляющую, по которой свободно перемещается груз. В верхней части нагрузочного устройства расположен механизм фиксации и освобождения груза, в нижней части установлен амортизатор.
Плита динамического нагружения представляет собой круглый жесткий штамп, на котором установлены тензорезисторный датчик силы и акселерометр. Для передачи ударной силы от нагрузочного устройства к штампу на плите динамического нагружения установлена шаровая опора.
Приборы выпускаются трех модификаций ПДУ-МГ4 «УДАР», ПДУ-МГ4.01«УДАР» и ПДУ-МГ4 «ИМПУЛЬС», отличающихся диапазонами измерений, массой падающего груза и конструкцией нагружающего устройства.
В модификации ПДУ-МГ4 «УДАР» и ПДУ-МГ4.01«УДАР» груз движется по направляющей под действием собственного веса, сила удара регулируется высотой установки груза.
В модификации ПДУ-МГ4 «ИМПУЛЬС» груз движется под действием пружинного ускорителя и автоматически возвращается в исходное положение.
При измерении плиту динамического нагружения устанавливают на контролируемую поверхность. На шаровую опору, расположенную на плите динамического нагружения, устанавливают нагрузочное устройство.
При измерении приборами ПДУ-МГ4 «УДАР» и ПДУ-МГ4.1 «УДАР» груз поднимают до защелкивания в механизме фиксации и освобождения груза, нагрузочное устройство устанавливают в вертикальное положение, после чего нажимают на спусковой рычаг для сброса груза.
При измерении прибором ПДУ-МГ4 «ИМПУЛЬС» плавно нажимают на рукояти нагрузочного устройства до сброса груза. После удара медленно опускают рукояти до возврата груза в ис -ходное положение.
При падении груза на амортизатор возникает ударная сила, которая через круглый, жесткий штамп воздействует на контролируемую поверхность. Под действием силы возникает деформация упругих элементов тензорезисторного датчика, которая преобразуется в аналоговый электрический сигнал, изменяющийся пропорционально силе. Аналоговый электрический сигнал с акселерометра пропорционален ускорению, которое приобретает штамп под действием силы. Для преобразования величины ускорения штампа в перемещение применяется цифровой интегратор. Электрические сигналы с тензорезисторного датчика и акселерометра поступают во вторичный измерительный преобразователь (электронный блок) для аналого-цифрового преобразования, обработки и индикации результатов измерений.
ПДУ-МГ4 «ИМПУЛЬС»
ПДУ-МГ4 «УДАР» и ПДУ-МГ4.1 «УДАР»
Рисунок 1 - Общий вид измерителя модуля упругости грунтов и оснований дорог ПДУ-МГ4
Рисунок 2 - Место пломбирования от несанкционированного доступа
Программное обеспечение
Приборы имеют встроенное программное обеспечение (ПО) (микропрограмма электронного блока с защитой от считывания и перезаписи). ПО реализует обработку результатов измерений, запись полученных результатов в память прибора и представление измерительной информации на дисплее электронного блока. Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» по Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | PDU-MG4 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V1.02 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0x2E17 |
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Метрологические и технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Диапазон измерений силы, кН: - для модификации ПДУ-МГ4 «УДАР» - для модификаций ПДУ-МГ4.01 «УДАР», ПДУ-МГ4 «ИМПУЛЬС» | 0,1 - 19,0 0,1 - 10,0 |
| Диапазон измерений перемещения штампа, мкм модификации ПДУ-МГ4 «УДАР», ПДУ-МГ4.01 «УДАР», ПДУ-МГ4 «ИМПУЛЬС» | 50 - 9999 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения силы, Н (F - измеряемая сила) | ± (0,01F + 20) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения перемещения штампа, мкм (L - измеряемое перемещение) | ± (0,03L + 10) |
| Диапазон измерений модуля упругости, МН/м2 - для модификации ПДУ-МГ4 «УДАР» - для модификаций ПДУ-МГ4.01 «УДАР», ПДУ-МГ4 «ИМПУЛЬС» | 5 - 370 5 - 300 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения модуля упругости, % , где А число равное измеренному модулю упругости, МН/м2 | ± (0,024А+50/А+2) |
| Масса падающего груза, кг - для модификации ПДУ-МГ4 «УДАР» - для модификаций ПДУ-МГ4.01 «УДАР» | 10,3 ± 0,1 5,3 ± 0,1 |
| Максимальная высота падения груза , мм | 850 |
| Напряжение питания, В | 3,0 |
| Потребляемый ток, мА, не более | 164 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха, % | от минус 10 до плюс 40 95 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 20000 |
| Полный средний срок службы, лет | 10 |
Габаритные размеры и масса приборов в соответствии с таблицей 3.
Таблица 3
| Модификация прибора | Нагрузочное устройство, мм | Плита динамического нагружения, мм | Электронный блок, мм | Масса, кг |
| ПДУ-МГ4 «УДАР» | 1285x0140 | 150x0300 | 160x86x39 | 32,0 |
| ПДУ-МГ4.01 «УДАР» | 1285x0120 | 120x0200 | 160x86x39 | 17,0 |
| ПДУ-МГ4 «ИМПУЛЬС» | 840x310x90 | 120x0200 | 160x86x39 | 17,5 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации в центре листа, типографским способом и на табличку, закрепленную на электронном блоке измерителя, фотохимическим способом.
Комплектность
Таблица 4
| Наименование и условное обозначение | Количество, шт |
| Измеритель модуля упругости грунтов и оснований дорог ПДУ-МГ4 - электронный блок | 1 |
| - нагрузочное устройство | 1 |
| - плита динамического нагружения (ПДН) | 1 |
| Кабель (ПДН — электронный блок) | 1 |
| Стакан (приспособление для калибровки акселерометра) | 1 |
| Кабель (удлинитель) акселерометра | 1 |
| Кабель интерфейса USB | 1 |
| CD с программным обеспечением | 1 |
| Футляр для нагрузочного устройства | 1 |
| Футляр для плиты динамического нагружения | 1 |
| Руководство по эксплуатации, содержащее раздел «Методика поверки». Паспорт | 1 |
Поверка
осуществляется в соответствии с разделом 4 «Методика поверки» руководства по эксплуатации 7360-028-2010 РЭ, утвержденным ФГУ «Челябинский ЦСМ» 10.09.2010 г.
Основные средства поверки: виброустановка поверочная ВУП-МГ4, максимальное смещение (двойная амплитуда) 12,7 мм, диапазон воспроизводимых частот от 5 до 10000 Гц, погрешность ±1 %; динамометр электронный сжатия ДМС-20/2МГ4, НПИ 20 кН, класс точности 2 по ISO 376
Сведения о методах измерений
изложены в руководстве по эксплуатации «Измерители модуля упругости грунтов и оснований дорог ПДУ-МГ4. Руководство по эксплуатации 7360-028-2010 РЭ»
Нормативные документы
ТУ 7360-028-12585810-2010 Измерители модуля упругости грунтов и оснований дорог ПДУ-МГ4. Технические условия.
