Комплекс измерительно-вычислительный для медленно меняющихся параметров информационно-измерительной системы стенда В3 (ИВК ММП ИИС-В3)
Назначение
Комплекс измерительно-вычислительный для медленно меняющихся параметров информационно-измерительной системы стенда В3 (ИВК ММП ИИС-В3) (далее - комплекс) предназначен для измерений силы постоянного электрического тока, постоянного электрического напряжения, электрического сопротивления постоянного тока, частоты переменного электрического тока.
Описание
Принцип действия комплекса основан на преобразовании измеряемых физических величин в электрические сигналы, преобразовании электрических сигналов в цифровой код с последующей регистрацией, математической обработкой, визуализацией, хранением результатов измерений и послесеансной обработкой. Комплекс обеспечивают защиту от потери информации посредством дублирования в основной и дублирующей системах.
Комплекс выполняет следующие функции:
- измерение, регистрацию и первичную обработку аналоговых электрических сигналов;
- приём и обработку дискретных сигналов;
- отображение значений измеряемых величин или преобразованных параметров;
- архивацию результатов измерения и преобразования (хранение данных с возможностью просмотра и анализа);
- подключение печатающих устройств для оформления результатов измерений;
- связь с информационно-управляющей системой (ИУС).
Конструктивно комплекс строится по магистрально-модульному принципу и состоит из электротехнических шкафов и автоматизированных рабочих мест (далее - АРМ) визуализации. В комплексе реализовано независимое дублирование каждого измерительного параметра с помощью независимых электротехнических шкафов, которые выполняют одинаковые функции. В основном и дублирующем электротехнических шкафах, независимо друг от друга, осуществляется аналого-цифровое преобразование измеренного значения аналогового сигнала с последующей передачей на соответствующий АРМ визуализации (основной или дублирующий).
Комплекс содержит следующие типы измерительных каналов (далее - ИК): сила постоянного электрического тока, постоянное электрическое напряжение, электрическое сопротивление постоянного тока, частота переменного электрического тока. В комплексе также обеспечивается прием дискретных сигналов в виде логических сигналов с уровнями ТТЛ (транзисторно-транзисторная логика, по 32 основных и дублирующих).
Состав комплекса:
1) ИК силы постоянного электрического тока (BPI, BPI_d) (по 176 ИК основных и дублирующих), состоящие из:
- измерительного шкафа ММП №1 для сигналов с датчиков давления (ШК1);
- стойки АПК регистрации ШКК1;
- АРМ визуализации;
- стойки сетевой стендовой (ШС1) (общая для всех типов ИК).
2) ИК электрического сопротивления постоянного тока (BTR BTR_d) (по 416 ИК основных и дублирующих), состоящие из:
- измерительных шкафов ММП №2, №3, №4, №5 для сигналов с датчиков температуры (ШК2, ШК3, ШК4 и ШК5);
- стойки АПК регистрации (ШКК1);
- АРМ визуализации;
- стойки сетевой стендовой (ШС1) (общая для всех типов ИК);
3) ИК постоянного электрического напряжения (BTt, BTt_d) (по 48 ИК основных и дублирующих), состоящие из:
- измерительного шкафа ММП №5 для сигналов с датчиков температуры, напряжения и давления (ШК5);
- стойки АПК регистрации (ШКК1);
- АРМ визуализации;
- стойки сетевой стендовой (ШС1) (общая для всех типов ИК).
4) ИК постоянного электрического напряжения (BU, BU_d) (по 80 ИК основных и дублирующих), состоящие из:
- измерительного шкафа ММП №5 для сигналов с датчиков температуры, напряжения и давления (ШК5);
- стойки АПК регистрации (ШКК1);
- АРМ визуализации;
- стойки сетевой стендовой (ШС1) (общая для всех типов ИК).
5) ИК постоянного электрического напряжения (ВРр, BPp_d) (по 48 ИК основных и дублирующих), состоящие из:
- измерительного шкафа ММП №5 для сигналов с датчиков температуры, напряжения и давления (ШК5);
- стойки АПК регистрации (ШКК1);
- АРМ визуализации;
- стойки сетевой стендовой (ШС1) (общая для всех типов ИК).
6) ИК постоянного электрического напряжения (Btenzo) (по 32 ИК основных и дублирующих), состоящие из:
- измерительного шкафа ММП №6 для сигналов с датчиков расхода, тензометрических датчиков, датчиков вращения, дискретных сигналов, частоты переменного тока (ШК6);
- стойки АПК регистрации (ШКК1);
- АРМ визуализации;
- стойки сетевой стендовой (ШС1) (общая для всех типов ИК).
7) ИК частоты переменного электрического тока (BQ, BQ_d) (по 48 ИК основных и дублирующих), состоящие из:
- измерительного шкафа ММП №6 для сигналов с датчиков расхода, тензометрических датчиков, датчиков вращения, дискретных сигналов, частоты переменного тока (ШК6);
- стойки АПК регистрации (ШКК1);
- АРМ визуализации;
- стойки сетевой стендовой (ШС1) (общая для всех типов ИК).
8) ИК частоты переменного электрического тока (BN, BN_d) (по 48 ИК основных и дублирующих), состоящие из:
- измерительного шкафа ММП №6 для сигналов с датчиков расхода, тензометрических датчиков, датчиков вращения, дискретных сигналов, частоты переменного тока (ШК6);
- стойки АПК регистрации (ШКК1);
- АРМ визуализации;
- стойки сетевой стендовой (ШС1) (общая для всех типов ИК).
9) ИК частоты переменного электрического тока (BF, BF_d) (по 48 ИК основных и дублирующих), состоящие из:
- измерительного шкафа ММП №6 для сигналов с датчиков расхода, тензометрических датчиков, датчиков вращения, дискретных сигналов, частоты переменного тока (ШК6);
- стойки АПК регистрации (ШКК1);
- АРМ визуализации;
- стойки сетевой стендовой (ШС1) (общая для всех типов ИК).
10) АРМ обработки основной.
11) АРМ обработки дублирующий.
12) Комплекс программно-математического обеспечения (ПМО).
Заводской номер комплекса: 03.
Заводской номер комплекса в виде цифрового обозначения и знак утверждения типа наносятся на электротехнический шкаф с помощью маркировочной таблички. Маркировочная табличка располагается в середине сверху внешней стороны двери электротехнического шкафа.
Пломбирование электротехнических шкафов не предусмотрено. Защита от несанкционированного доступа осуществляется посредством ограничения физического доступа к электротехническим шкафам - закрытием двери на ключ.
Нанесение знака поверки на комплекс не предусмотрено.
Общий вид маркировочной таблички с указанием заводского номера и знака утверждения типа представлен на рисунке 1.
Общий вид электротехнических шкафов комплекса представлен на рисунке 2.
Место
нанесения
заводского
номера
Рисунок 1 - Общий вид маркировочной таблички
Место
нанесения
знака
утверждения
типа
Места расположений маркировочных табличек
Рисунок 2 - Внешний вид электротехнических шкафов с указанием мест расположений маркировочных табличек
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) комплекса состоит из общего программного обеспечения (далее - ОПО) и функционального программного обеспечения (далее - ФПО).
ОПО состоит из программного обеспечения Windows 10 и не является метрологически значимым.
ФПО реализуется с помощью ПМО из состава комплекса и является метрологически значимым. Метрологические характеристики нормированы с учетом влияния ФПО. ФПО состоит из:
1) ACTest Cloud - ПО верхнего уровня, которое в реальном масштабе времени выполняет следующие функции:
- конфигурирование системы измерений;
- ведение базы данных устройств;
- управление основными функциями системы.
2) ACTest Platform - ПО нижнего уровня, которое в реальном масштабе времени выполняет следующие функции:
- непрерывный прием измеренных данных от всех измерительных модулей;
- связь с ПО верхнего уровня (передача измеренных данных);
- вычисление расчетных параметров в соответствии с заданными формулами и полиномами;
- запись измеренных и расчетных данных в файлы;
- передачу значений измеренных и расчетных параметров в верхний уровень;
- прием и передачу служебно-информационных сообщений.
3) AnalyserEx - ПО верхнего уровня, обеспечивающее возможность вторичной обработки и автоматизированного анализа данных. Данный модуль позволяет решать следующие задачи:
- создание и хранение непротиворечивого описания эксперимента;
- проведение повторных и дополнительных расчетов, изменение алгоритмов расчетов;
- представление данных и промежуточных результатов расчетов;
- формирование выходных документов (протоколов).
Для защиты ПО компонентов комплекса предусмотрено закрытие дверей электротехнических шкафов на ключ, контроль состояния дверей с сигнализацией о несанкционированном доступе внутрь. Для доступа к АРМ организована аутентификация пользователей и разграничение прав доступа.
Уровень защиты ФПО от преднамеренных и непреднамеренных изменений «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные ФПО приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ФПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение | ||
| Идентификационное наименование ПО | ACTest Platform | ACTest Cloud | AnalyserEx |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.6.4282.X | 1.6.4282.X | 2.1 |
| Цифровой идентификатор ПО | - | - | - |
| Где Х - число от 0 до 999, обозначающая метрологически незначимую часть встроенного ПО | |||
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики комплекса приведены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2 - Метрологические характеристики комплекса
| Наименование характеристики | Значение |
| ИК силы постоянного электрического тока (BPI, BPI d) | |
| Диапазон измерений, мА | от 4 до 20 |
| Пределы допускаемой приведенной к диапазону измерений погрешности измерений, % | ± 0,15 |
| ИК электрического сопротивления постоянного тока (BTR BTR d) | |
| Диапазон измерений, Ом | от 0 до 400 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений, Ом | ± 0,15; ± 0,015* |
| ИК постоянного электрического напряжения (BTt, BTt d) | |
| Диапазон измерений, мВ | от -25 до +75 |
| Пределы допускаемой абсолютной | ± 0,15 |
| Наименование характеристики | Значение |
| погрешности измерений, мВ | |
| ИК постоянного электрического напряжения (BU, BU d) | |
| Диапазон измерений, В | от -10 до +10 |
| Пределы допускаемой приведенной к диапазону измерений погрешности измерений, % | ± 0,1 |
| ИК постоянного электрического напряжения (ВРр, BPp d) | |
| Диапазон измерений, В | от 0 до +4,13 |
| Пределы допускаемой приведенной к диапазону измерений погрешности измерений, % | ± 0,1 |
| ИК постоянного электрического напряжения (Btenzo) | |
| Диапазон измерений, мВ | от 0 до +10 |
| Пределы допускаемой приведенной к диапазону измерений погрешности измерений, % | ± 0,05 |
| ИК частоты переменного электрического тока (BQ, BQ d) | |
| Диапазон измерений, Г ц | от 10 до 1000 |
| Пределы допускаемой приведенной к диапазону измерений погрешности измерений, % | ± 0,02 |
| ИК частоты переменного электрического тока (BN, BN d) | |
| Диапазон измерений, Г ц | от 10 до 1000 |
| Пределы допускаемой приведенной к диапазону измерений погрешности измерений, % | ± 0,02 |
| ИК частоты переменного электрического тока (BF, BF d) | |
| Диапазон измерений, Г ц | от 200 до 10000 |
| Пределы допускаемой приведенной к диапазону измерений погрешности измерений, % | ± 0,02 |
| * В поддиапазоне измерений от 2 до 20 Ом. | |
Таблица 3 - Технические характеристики комплекса
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры питания переменным электрическим током: - Напряжение, В - Частота, Гц | от 187 до 253 от 49 до 51 |
| Рабочие условия применения: - Температура окружающей среды, °С - Относительная влажность окружающего воздуха, % - Атмосферное давление, кПа | от +5 до +35 до 80 от 84,0 до 106,7 |
Таблица 4 - Показатели надежности
| Наименование характеристики | Значение |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 25000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 10 |
Знак утверждения типа
знак утверждения типа наносится согласно рисунку 1 на маркировочную табличку и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность комплекса
| Наименование | Обозначение | Кол-во |
| Комплекс измерительно-вычислительный для медленно меняющихся параметров информационно-измерительной системы стенда В3 (ИВК ММП ИИС-В3) | - | 1 шт. |
| Формуляр | БСЖК.441.6.01425.00.00 ФО | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | БСЖК.441.6.01425.00.00 РЭ | 1 экз. |
| Руководство оператора | РО.106.ЛАИ.096.16 | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе «Устройство и работа» руководства по эксплуатации БСЖК.441.6.01425.00.00 РЭ.
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 01.10.2018 № 2091 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1-10’16 до 100 А»;
Приказ Росстандарта от 28.07.2023 № 1520 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы»;
Приказ Росстандарта от 30.12.2019 № 3456 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления постоянного и переменного тока»;
Приказ Росстандарта от 26.09.2022 № 2360 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты».