Назначение
Регистраторы контактных и дуговых процессов РКДП (именуемые в дальнейшем «регистраторы») предназначены для измерений и регистрации физических величин, характеризующих процесс электрической сварки (напряжение, ток, частота, усилие, линейное перемещение и пр.).
Описание
Принцип действия регистратора состоит в том, что измеряемые величины воспринимаются первичными измерительными преобразователями и преобразуются в нормированные электрические сигналы. Электрические сигналы подвергаются аналогоцифровому преобразованию и последующей обработке в ЭВМ с помощью специализированного программного обеспечения.
В состав регистратора входят:
• Комплекс измерительно-вычислительный, состоящий из IBM-совместимого персонального компьютера и блока сопряжения.
• Набор первичных измерительных преобразователей (датчиков).
IBM-совместимый персональный компьютер выполняет функции сбора и обработки измерительной информации, а также управления процессами измерений и регистрации.
Блок сопряжения выполняет функции нормализации сигналов, поступающих от первичных измерительных преобразователей, преобразования сигналов в цифровую форму и последующей передачи измерительной информации в компьютер по цифровому каналу связи.
Блок сопряжения позволяет осуществлять одноканальную и многоканальную регистрацию. Общее число каналов регистрации может быть от двух до пяти.
Первая часть каналов (от одного до трех) предназначена для регистрации сварочного тока с использованием датчиков следующих типов:
• Бесконтактные датчики сварочного тока типа «преобразователь индукционный».
• Бесконтактные датчики сварочного тока на основе эффекта Холла.
Вторая часть каналов (от одного до четырех) - для регистрации унифицированных сигналов напряжения в диапазоне от 0 до 10 В, поступающих от датчиков следующих типов:
• Кабели-преобразователи постоянного тока от 0 до 20 мА в напряжение от 0 до 10 В.
• Кабели-делители напряжения.
• Датчики регистрации напряжения дуги.
• Датчики регистрации усилия сжатия.
• Датчики измерения линейного перемещения.
• Датчики регистрации частоты следования импульсов.
Бесконтактные датчики тока типа «преобразователь индукционный» работают по принципу «пояса Роговского», преобразуя значение протекающего через него сварочного тока в сигнал напряжения, пропорционального первой производной сварочного тока.
Датчики сварочного тока на основе эффекта Холла преобразуют величину протекающего через них сварочного тока в сигнал напряжения.
Кабель-преобразователь постоянного тока диапазона от 0 до 20 мА, кабель-делитель напряжения, датчик регистрации напряжения дуги, датчик регистрации усилия сжатия, датчик измерения линейного перемещения преобразуют измеряемую величину в унифицированный сигнал напряжения в диапазоне от 0 до 10 В. Сигналы тока и напряжения удовлетворяют требованиям ГОСТ 26.011.
Датчик регистрации частоты следования импульсов преобразует импульсы, поступающие от инкрементального энкодера в импульсный сигнал напряжения, с амплитудой сигнала 10 В.
Сигналы от датчиков поступают в аналого-цифровой преобразователь блока сопряжения. Сигнал от преобразователя сварочного тока типа «преобразователь индукционный» с целью восстановления формы тока подвергается предварительному интегрированию. Сигналы, подаваемые на входы измерения напряжения, поступают на блок гальванической развязки, и далее на аналого-цифровой преобразователь.
Регистрируемые значения из блока сопряжения по цифровому каналу связи передаются в IBM-совместимый персональный компьютер, где подвергаются дальнейшей обработке с помощью специализированного программного обеспечения.
Сеанс регистрации запускается либо вручную при нажатии клавиши на клавиатуре компьютера, либо при появлении сигнала в предварительно выбранном измерительном канале. Имеется возможность запуска регистрации внешним дискретным сигналом, поступающим на вход блока сопряжения.
В регистраторе реализуется два основных режима регистрации:
• режим регистрации мгновенных значений (РМЗ), в котором все полученные при аналого-цифровом преобразовании значения сохраняются в файле-регистрограмме;
• режим регистрации с предварительной обработкой (РПО), в котором для последовательности кодов в каждом из каналов в реальном времени вычисляются средние (или среднеквадратические) значения на смежных 20-миллисекундных интервалах, сохраняемые в файле-регистрограмме.
По завершении сеанса регистрации результаты регистрации могут быть отображены на мониторе компьютера в графическом виде, а также в виде численных значений набора вычисляемых интегральных параметров процессов.
Количество и набор измерительных каналов регистратора определяется требованиями заказчика. Соответственно обозначение регистратора в документации и при заказе имеет вид: РКДП - XYZZ, где X - число каналов регистрации сигналов напряжения, Y - число каналов регистрации сигналов тока, ZZ - присваиваемый изготовителем порядковый номер изделия.
Внешний вид регистратора (без измерительных преобразователей) показан на рисунке 1.
Пломба со знаком поверки
Рисунок 1 - Внешний вид регистратора РКДП (без измерительных преобразователей)
Программное обеспечение
В регистраторе используется программное обеспечение (ПО) «Управляющая программа регистратора РКДП».
ПО «Управляющая программа регистратора РКДП» подготавливает и выполняет сеанс регистрации, осуществляет запись регистрируемых значений в файл-регистрограмму.
Идентификационные данные метрологически значимого программного обеспечения приведены в таблице 1.
Защита программного обеспечения соответствует уровню «C» по МИ 3286-2010.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Наименование ПО | Идентификац ионное наименование ПО | Номер версии ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма) | Алгоритм вычисления контрольной суммы |
| Управляющая программа регистратора РКДП | WinReg.exe | 1.5 | 21A013DF8DE6E954D498D2F7853F68B3 | MD5 |
| Библиотека связи с блоком сопряжения | Lusbapi.dll | 2.0 | FAF1A3275A18A577E0E09890ECAF0257 | MD5 |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические и технические характеристики регистратора
| Наименование характеристик | Значение |
| Количество каналов регистрации тока | от 1 до 3 |
| Количество каналов регистрации напряжения | от 1 до 4 |
| Диапазон измерения и регистрации сварочного тока при использовании датчиков тока типа «преобразователь индукционный (ПИ)», кА | 0,5 - 200 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности приведенной скорости интегрирования, % | ±0,4 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерения тока при использовании датчика тока типа «ПИ», % | ±1,0 |
| Диапазон измерения и регистрации сварочного тока при использовании бесконтактных датчиков тока на основе эффекта Холла, А | 1 - 1000 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерения тока при использовании бесконтактных датчиков тока на основе эффекта Холла, % | ±1,0 |
| Диапазон измерения и регистрации сигналов постоянного тока, мА | 0 - 20 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерения сигналов постоянного тока, % | ±0,5 |
| Диапазон измерения и регистрации напряжения с кабелем-делителем, В | 0,1 - 600 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерения напряжения с кабелем-делителем, % | ±1,0 |
| Диапазон измерения и регистрации напряжения дуги специализированным датчиком, В | 2 - 100 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерения напряжения дуги специализированным датчиком, % | ±1,5 |
| Диапазон измерения и регистрации усилия сжатия, кН | 0,01 - 60 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерения усилия сжатия, % | ±2,5 |
| Диапазон измерения и регистрации линейного перемещения, мм | 0 - 50 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения перемещения, мм | ±0,1 |
| Диапазон измерения и регистрации частоты следования импульсов, генерируемых инкрементальными энкодерами, Гц | 200 - 8000 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения частоты следования импульсов, % | ±0,5 |
| Диапазон измерения длительности временного интервала Тинт , с | от V10-3 до 10 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения длительности временного интервала Тинт , с где: Тинт - измеряемая длительность временного интервала, с At - константа, с: - 1-канальная регистрация - 2-канальная регистрация - 3-канальная регистрация - 4-канальная регистрация - 5-канальная регистрация | ±(2П0-3^инт + At) 10-10-6 20П0-6 30П0-6 40П0-6 50^10-6 |
| Максимальное время сеанса регистрации, с, не менее - режим регистрации мгновенных значений - режим регистрации с предварительной обработкой | 30 1800 |
Окончание таблицы 2
| Мощность потребления блока сопряжения, В •А, не более | 100 |
| Масса блока сопряжения (без внешних кабельных устройств), кг, не более | 5 |
| Габаритные размеры блока сопряжения (без рукоятки), мм, не более | 290x205x85 |
| Среднее время безотказной работы, час. | 10000 |
| Полный срок службы, лет | 6 |
Рабочие условия эксплуатации:
• температура окружающего воздуха - от 10 °C до 35 °C.
• относительная влажность воздуха (при 25 °C) - от 30 % до 80 %.
• атмосферное давление - от 84 кПа до 106,7 кПа.
Знак утверждения типа
наносят печатным способом на титульный лист паспорта, и способом наклейки на лицевую панель блока сопряжения.
Комплектность
Таблица 3 - Комплектность
| Обозначение | Наименование | Кол-во | Примечание |
| IBM-совместимый персональный компьютер | 1 | По заказу |
| РКДП-хххх | Блок сопряжения | 1 | |
| Сетевой адаптер AC-DC 12 В | 1 | |
| Набор датчиков и кабелей | 1 | По заказу |
| Компакт-диск с программным обеспечением | 1 | |
| КПБШ.411711.ххх.ПС | Паспорт | 1 | |
| МП 28-262-2012 | Методика поверки | 1 | |
Поверка
осуществляется по документу МП 28-262-2012 «ГСИ. Регистратор контактных и дуговых процессов РКДП. Методика поверки», утвержденному ФГУП "УНИИМ" в январе 2013 г.
Перечень средств измерений, применяемых при поверке:
- мегаомметр, до 50 МОм, КТ 1,5 (например, Ф4102/2-1М);
- вольтметр универсальный (0,1 - 1000) В, КТ не хуже 0,1 (например, В7-73);
- амперметр переменного тока, (1 - 20) А, КТ 0,2 (например, Д5090);
- генератор сигналов, (10 - 106) Гц, с отн. погрешностью установки частоты ±2 % (например, Г3-112);
- частотомер, (10 - 106) Гц, с отн. погрешностью не хуже^±10-6 (например, Ч3-83);
- установка для поверки вольтметров (0,1 - 1000) В, с отн. погрешностью 0,1 % (например, В1-8);
- трансформатор тока (1 - 10000) А, КТ 0,05 (например, И-523);
- динамометры (1 - 50) кН, отн. погрешность ±0,5 % (например, ДОСМ-3);
- концевые меры длины (1 - 50) мм, КТ 1 (например, КМД №1).
Сведения о методах измерений
Методика измерений изложена в документе «Регистратор контактных и дуговых процессов РКДП. Паспорт» КПБШ.411711.ххх ПС.
Нормативные документы
1 ГОСТ 26.011-80 Средства измерений и автоматизации. Сигналы тока и напряжения электрические непрерывные входные и выходные.
2 ГОСТ 26.203-81 Комплексы измерительно-вычислительные. Признаки классификации. Общие требования.
2 ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
4 Регистратор контактных и дуговых процессов РКДП. Технические условия КПБШ.411711.005 ТУ.
Рекомендации к применению
Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством РФ требований по промышленной безопасности и эксплуатации опасного производственного объекта.
