Магнитометр трехкомпонентный ТКМ

Назначение

Магнитометр трехкомпонентный ТКМ (далее - ТКМ) предназначен для измерения трех ортогональных составляющих вектора магнитной индукции в месте размещения первичного измерительного преобразователя.

Описание

Принцип действия ТКМ основан на методе измерения составляющих вектора индукции магнитного поля с помощью трех ферромодуляционных преобразователей, расположенных в виде пространственного креста. Каждый измерительный канал состоит из первичного и вторичного измерительного преобразователя. Сбор и обработка данных от вторичного измерительного преобразователя осуществляется микроконтроллером ТКМ. Управление микроконтроллером осуществляется с помощью программного обеспечения, установленного на ПЭВМ, по интерфейсу Ethernet.

В состав ТКМ входят следующие составные части:

первичный измерительный преобразователь, преобразующий три измеренных составляющих вектора магнитной индукции в электрические напряжения, представляет собой три технологически ортогональных ферромодуляционных преобразователя, в каждом из которых имеется четыре обмотки: возбуждения, индикаторная, обратной связи и эталонная;

вторичный измерительный преобразователь, имеющий в составе аналого-цифровой преобразователь и преобразующий электрическое напряжение в числовой эквивалент (кодовый сигнал);

преобразователь интерфейсов - модуль, преобразующий выходные данные вторичного измерительного преобразователя для передачи по стандартному интерфейсу Ethernet;

блок питания - источник постоянного напряжения, преобразующий используемое напряжение питания (220 В, 50 Гц) в постоянное напряжение 48 В;

программное обеспечение, установленное на ПЭВМ типа ноутбук LENOVO B50-45, предназначенное для представления информации о значениях вектора магнитной индукции.

Первичный измерительный преобразователь вместе с вторичным измерительным преобразователем образуют три измерительных канала магнитной индукции, на выходе каждого из которых кодовый сигнал, соответствующий значению составляющей проекции вектора магнитной индукции. Выходные сигналы передаются в ПЭВМ, где в соответствии с таблицами калибровки преобразуются в значения составляющих магнитной индукции («значения», мкТл).

Каждый измерительный канал снабжен встроенным эталоном магнитной индукции, предназначенным для проведения контроля работоспособности и состоящим из эталонной обмотки и эталонного источника тока.

На рисунке 1 приведен общий вид магнитометра трехкомпонентного ТКМ.

На рисунке 2 представлен вид задней панели ТКМ со схемой пломбировки от несанкционированного доступа и вид первичного измерительного преобразователя.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

Программное обеспечение

является автономным и выполняет следующие функции:

-    выбор режимов работы;

-    калибровка магнитометра;

-    сбор и обработку результатов измерений, их отображение, обеспечение процедуры измерений и записи результатов в память.

Метрологически значимая часть программного обеспечения ТКМ находится в файлах ETView.2.exe, StkRulon.ocx и ETView.2.ini. Влияние программного обеспечения на метрологические характеристики учтено при нормировании метрологических характеристик. Идентификационные данные ПО приведены в таблицах 1.1-1.3.

Таблица 1.2

Таблица 1.3

Метрологически значимая часть ПО ТКМ и измеренные данные достаточно защищены с помощью средств защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений. Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Диапазон измерений магнитной индукции постоянного поля по трем направлениям магнитных осей X, Y, Z, мкТл

от минус 100 до 100

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения магнитной индукции постоянного поля, мкТл

± (0,02+0,02-Визм)

14

0,02

350x230x100

140x55x55

380x260x35

(где Визм - значение измеряемой магнитной индукции, мкТл)

Взаимная неортогональность магнитных осей, минут, не более Дрейф нуля за 10 мин., мкТл, не более Габаритные размеры (ВхШхТ), мм, не более:

-    прибор измерительный

-    первичный измерительный преобразователь

-    ПЭВМ типа ноутбук LENOVO B50-45

Масса, кг, не более:

-    прибор измерительный    3,41

-    первичный измерительный преобразователь    0,31

-    ПЭВМ типа ноутбук LENOVO B50-45    2,32 Потребляемая мощность, Вт, не более    130 Средняя наработка на отказ, ч    15000.

Нормальные условия эксплуатации

температура окружающего воздуха, оС    от 15 до 25

атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.)    84 - 106 (630 - 795)

относительная влажность воздуха, %    не более 80

напряжение питания, В    230 ± 23

частота, Гц    50 ± 1.

Знак утверждения типа

наносится на титульные листы руководства по эксплуатации и паспорта - типографским способом, на ТКМ - фотохимическим и ударным методами.

Комплектность

Комплектность ТКМ приведена в таблице 2.

Таблица 2

Поверка

осуществляется по документу РД 50-487-84 «Средства измерений магнитной индукции

10 2

постоянного магнитного поля от 110 до 5 10 Тл образцовые. Методы и средства поверки».

Средства поверки: Государственный первичный эталон единиц магнитной индукции, магнитного потока, магнитного момента и градиента магнитной индукции ГЭТ 12-2011.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к магнитометру трехкомпонентному ТКМ

1    ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».

2    ГОСТ 8.030-2013 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений магнитной индукции, магнитного потока, магнитного момента и градиента магнитной индукции».

3    Техническая документация изготовителя.