Назначение
Комплексы измерений состояния шинопроводов основаны на волоконно-оптических датчиках температуры (CC, PF/CS, TF) и предназначены для измерений температуры поверхности контактных соединений (компенсаторов тепловых расширений и жестких вставок) в различных системах диагностики высоковольтных и сильноточных систем электропитания физических установок большой мощности.
Описание
Волоконно-оптические датчики температуры (далее - ВОД) состоят из нескольких унифицированных сенсорных элементов (далее - СЭД), представляющих собой волоконные решетки Брэгга. Принцип действия СЭД основан на спектральном смещении резонансной длины волны отраженного оптического сигнала, зависящем от изменения температуры. Полученный оптический сигнал с СЭД преобразуется с помощью регистрирующего модуля (интеррогатора) в цифровой сигнал.
Комплекс состоит из одного или нескольких ВОД, подключенных параллельно друг другу, магистрального кабеля и 4-х канального интеррогатора типа NI PXIe-4844.
ВОД формируется путем последовательного или последовательно-параллельного соединения СЭД, имеющих уникальную резонансную длину волны и изготавливается на основе оптического волокна типа SMF. СЭД располагаются в корпусе для поверхностного монтажа из высококачественной листовой стали марки 316L, материал контактной площадки - медь марки М1 по ГОСТ 859-2001.
Интеррогатор NI PXIe-4844 представляет собой взаимозаменяемый блок для установки в крейт (шасси) типа NI PXIe, основными составляющими модулями которого являются широкополосный источник света, спектроанализатор и одноплатный компьютер.
Датчики имеют три вида исполнения в соответствии с типом шинопровода (PF/CS, TF, CC), различающиеся по количеству СЭД в волоконно-оптическом кабеле, по количеству и по длине самого кабеля, а также по типу их подключения («последовательно» для PF/CS, CC; «последовательно-параллельно» для TF).
Исполнения датчиков имеют обозначения вида XX(XX/XX)-Y-Z(ZZ), где:
- XX(XX/XX) - условное обозначение комплекса измерения (PF/CS, TF или СС);
- Y - порядковый номер ВОД в измерительном оптическом канале (1 для TF, от 1 до 3 для PF/CS и от 1 до 6 для СС);
- Z(ZZ) - порядковый номер СЭД в волоконно-оптическом датчике температуры (от 1 до 16 для TF, от 1 до 8 для PF/CS, от 1 до 4 для СС)
Общий вид СЭД, схема сборки ВОД и интеррогатор приведены на рисунках 1-3.
Уй.-?-
Чувеге an-т 1
J
С Чувств. Л sjvt е J
Ч/8СИ
ЗП-Т
Датчик 256
с
D
J
Чуесгв
агс-т
| Комплекс | 1 | Комплекс | * Комплекс |
| измерения | 1 | измерения | [ измерения |
Дцтчнс 1
Датчик 1
D
Датчик 1в
Чувств arvr 1
чувсте
ЗП-Т 1
Чуйетв ян 2
[ЧужшЛ
L Дл-т2 J
Чуаств ai>r 2
Чувсте оп-т 2
I
M4yeeia4 ^ лп-т 16 )
)
Г Чуаств
I ^,6
Чуаст. }>! J
HK,C'S
сс
Пломбирование компонентов комплекса не предусмотрено.
Программное обеспечение
Для функционирования интеррогатора NI PXIe-4844 комплекса используется специальное программное обеспечение (ПО), предназначенное для конфигурации и проведения измерений, а также реализации следующих функций: обработки данных, управления данными, диагностики неисправностей, техобслуживания, аутентификации и регистрации пользователя.
Метрологически значимым является только встроенное ПО, которое устанавливается на предприятии-изготовителе во время производственного цикла. ПО недоступно пользователю и не подлежит изменению на протяжении всего времени функционирования изделия, что соответствует уровню защиты «высокий» в соответствии с рекомендациями по метрологии Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | NI OSI Explorer |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 1.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические и технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений температуры, °С | от 0 до +150 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности, °С | ±(0,5+0,009 t), где t - измеряемая температура, °С |
| Разрешающая способность, °С | 0,1 |
| Диапазон центральных резонансных длин волн, нм | от 1510 до 1590 |
| Частота дискретизации, Гц | от 9,9 до 10,1 |
| Оптический динамический диапазон, дБ | 40 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С | от 0 до +55 (для регистрирующего модуля), от -50 до +150 (для СЭД); |
| - относительная влажность, % | до 95 |
| Номинальное напряжение питания, В | 220 (50 Гц) |
| Масса регистрирующего модуля, кг, не более | 15 |
| Г абаритные размеры интеррогатора NI PXIe - 4844, мм, не более | 131x214x41 |
| Длина оптоволоконного кабеля (в зависимости от исполнения датчика), м TF, PF/CS CC | 3,6 2 |
| Средняя наработка до отказа, ч, не менее | 175000 |
| Средний срок службы, лет | 20 |
Знак утверждения типа
наносится на корпус регистрирующего модуля датчика при помощи наклейки, а также типографским способом на титульный лист паспорта.
Комплектность
Таблица 3 - Комплектность комплекса измерения состояния шинопроводов
| Наименование | Кол-во |
| СЭД | В соответствии с заказом |
| Паспорт СЭД | В соответствии с количеством СЭД |
| Интеррогатор | В соответствии с заказом |
| Руководство по эксплуатации РЕКД 401.511.001 РЭ (для СС) РЕКД 401.411.001 РЭ (для PF/CS) РЕКД 401.311.001 РЭ (для TF) | 1 экз. 1 экз. 1 экз. |
| Руководство оператора РЕКД 401.311.001 РО (для СС) | 1 экз. |
| Инструкция по монтажу РЕКД 401.511.001 ИМ (для СС) РЕКД 401.411.001 РЭ (для PF/CS) РЕКД 401.311.001 РЭ (для TF) | 1 экз. 1 экз. 1 экз. |
| Методика поверки МП 207.1-034-2016 | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП 207.1-034-2016 «Комплексы измерений состояния шинопроводов». Методика поверки», утверждённому ФГУП «ВНИИМС» 15.12.2016 г. Основные средства поверки:
Калибраторы температуры поверхностные КТП (Регистрационный № 53247-13). Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационной документации.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры.
ТУ 4211-591-77951881-2017 Комплекс измерений состояния шинопроводов. Технические условия.
67320-17: Методика поверки МП 207.1-034-2016Скачать1.2 Мб