Система измерительная автоматизированная АСИ-5Д

Назначение

Система измерительная автоматизированная АСИ-5Д (далее - система) предназначена для измерений давления газов и жидкостей, температуры газов и жидкостей, линейного перемещения, относительной влажности воздуха, частоты вращения, а также для регистрации и отображения результатов измерений.

Описание

В состав системы входят:

устройство связи с объектом (УСО), установленное на стенде испытаний и выполненное в виде стойки, на которой размещены нагрузочные резисторы, комплект стабилизированных источников вторичного питания, комплект специальных преобразователей, контроллер;

панель датчиков давления, установленная на стенде испытаний;

комплект датчиков (температуры, относительной влажности воздуха, линейного перемещения, частоты вращения), устанавливаемых на дизель-редукторный агрегат и системы его жизнеобеспечения;

промышленный монитор серии PPC-154, установленный в помещении пультовой; комплект кабелей.

Принцип действия системы основан на измерении контролируемых параметров датчиками физических величин, дальнейшем преобразовании измерительных сигналов в цифровой код, обработке информации в компьютере и выдаче ее на внешние устройства в виде, удобном для пользователя.

Функционально система состоит из измерительных каналов (ИК):

- ИК атмосферного давления;

- ИК давления газа (жидкости);

- ИК температуры газа (жидкости);

- ИК линейного перемещения;

- ИК относительной влажности воздуха;

- ИК частоты следования импульсов напряжения постоянного тока, соответствующей значению частоты вращения;

- ИК параметров аналоговых сигналов общего назначения.

ИК атмосферного давления

Принцип действия ИК основан на преобразовании значений атмосферного давления в электрический сигнал (силу постоянного тока), пропорциональный измеряемому давлению. Токовый сигнал на нагрузочном резисторе преобразуется в напряжение постоянного тока и направляется на вход измерительного модуля с последующим вычислением в компьютере значений измеряемого давления по известной градуировочной зависимости.

ИК давления газа (жидкости)

Принцип действия ИК основан на преобразовании значений давления газа или жидкости датчиком давления в электрический сигнал (силу постоянного тока), пропорциональный измеряемому давлению. Токовый сигнал на нагрузочном резисторе преобразуется в напряжение постоянного тока и направляется на вход измерительного модуля с последующим вычислением в компьютере значений измеряемого давления по известной градуировочной зависимости.

Лист № 2

Всего листов 10 ИК температуры газа (жидкости)

Принцип действия ИК основан на преобразовании датчиком (термометром сопротивления со встроенным нормирующим усилителем) температуры объекта в электрический сигнал (силу постоянного тока), пропорциональный измеряемой температуре. Токовый сигнал на нагрузочном резисторе преобразуется в напряжение постоянного тока и направляется на вход измерительного модуля с последующим вычислением в компьютере значений измеряемой температуры по известной градуировочной зависимости.

ИК линейного перемещения

Принцип действия ИК основан на преобразовании линейного перемещения органа управления подачей топлива в электрический сигнал (силу постоянного тока), пропорциональный измеряемому перемещению. Токовый сигнал на нагрузочном резисторе преобразуется в напряжение постоянного тока и направляется на вход измерительного модуля с последующим вычислением в компьютере значений измеряемого перемещения по известной градуировочной зависимости.

ИК относительной влажности воздуха

Принцип действия ИК основан на преобразовании относительной влажности воздуха в месте отбора воздуха в электрический сигнал (силу постоянного тока), пропорциональный измеряемой относительной влажности воздуха. Токовый сигнал на нагрузочном резисторе преобразуется в напряжение постоянного тока и подается на вход измерительного модуля с последующим вычислением в компьютере значения измеряемой относительной влажности по известной градуировочной зависимости.

ИК частоты следования импульсов напряжения постоянного тока, соответствующей значениям частоты вращения

Принцип действия ИК основан на преобразовании частоты следования импульсов напряжения постоянного тока, поступающего от датчика индукционного типа, в электрический сигнал (силу постоянного тока), пропорциональный измеряемой частоте следования импульсов. Токовый сигнал на нагрузочном резисторе преобразуется в напряжение постоянного тока и направляется на вход измерительного модуля с последующим вычислением в компьютере значений измеряемой частоты вращения по известной градуировочной зависимости.

ИК параметров аналоговых сигналов общего назначения

Принцип действия ИК основан на преобразовании сигналов напряжения постоянного или переменного тока в цифровую форму и передачу их в компьютер.

Внешний вид составных частей системы, место для наклейки и места пломбировок приведены на рисунках 1 - 4.

место для наклейки

место пломбировки

Рисунок 1 - Устройство связи с объектом

Рисунок 2 - Панель датчиков давления

а)

б)

в)                                     г)

ж)

д)

е)

и)

Датчики, устанавливаемые на двигателе:

а) датчик относительной влажности воздуха ИПТВ-056,

б) датчик линейного перемещения IM5141;

в) датчик температуры ТСМУ-055;

г) датчик температуры ТА3431;

д) отметчик индукционный IGC233

Датчики, установленные на панели датчиков:

е) датчики избыточного давления-разрежения PY2068 и PN2024;

ж) датчики избыточного давления РТ3542, РТ3543 и РТ3544

Датчик, установленный в УСО:

и) датчик атмосферного (абсолютного) давления Сапфир-22МП

Рисунок 3

ровки

место пломби-

Рисунок 4 - Промышленный монитор

Программное обеспечение

Работа системы осуществляется под управлением специализированного программного обеспечения (СПО) «Stend5DRA», которое выполняет следующие функции:

- циклический сбор измерительной информации от ИК;

- расшифровку полученной информации и приведение ее к виду, удобному для дальнейшего использования;

- обеспечение оперативной передачи результатов измерений программам пользователя;

- расчет значений косвенных измерений параметров;

- визуализацию результатов измерений в цифровом и графическом представлении;

- обеспечение режимов калибровки и тестирования (поверки) ИК комплекса с формированием соответствующих протоколов.

Метрологически значимая часть (МЗЧ) программного обеспечения (ПО) системы выделена в качестве самостоятельных единиц:

- модуль опроса ИК и передачи данных в ПМ (Test_37.vi);

- конфигурационный файл ИК АСИ-5Д (Config9);

- модуль расчета значений косвенных параметров (Calc_5DRA.vi);

- модуль преобразования результатов измерений в физические величины, отображения и регистрации всех параметров (Viewer.vi);

конфигурационный файл содержит получаемые на этапе калибровки коэффициенты полиномов, представляющих обратные номинальные статические характеристики преобразования (НСХП) каждого ИК.

- файл поправок на высоту столба для ИК давления жидкости (Alt_ correction.txt);

- модуль вычисления контрольных сумм (Checksum.exe).

Одна единица МЗЧ ПО размещена в контроллере Hercules II, остальные в промышленном мониторе (ПМ).

Идентификационные данные (признаки) МЗЧ ПО указаны в таблице 1.

СПО «Стенд-5ДРА» работает в инструментальной среде «LabVIEW» версий 7.1 и выше под управлением операционных систем: «Windows 2000» или «Windows XP».

Таблица 1

ПО системы и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных

средств защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений. Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.

Технические характеристики

ИК атмосферного давления

Диапазон измерений атмосферного давления, кПа (мм рт. ст.) ....... от 96 до 104 (от 720 до 780).

Пределы допускаемой приведенной (к верхнему пределу измерений (ВП)) погрешности измерений атмосферного давления, % .............................................................................................. ±

Количество ИК

ИК давления газа (жидкости)

Диапазон измерений избыточного давления и разрежения газа, кПа (мм вод. ст.).............................................................. от минус 5,1 до 7,4 (от минус 520 до 755).

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений избыточного давления и разрежения газа, % .....................................................................................................................±

Количество ИК

Диапазон измерений избыточного давления и разрежения газа, кПа (мм вод. ст.).............................................................от минус 10 до 2,5 (от минус 1020 до 255).

Пределы допускаемой приведенной (к диапазону измерений (ДИ)) погрешности измерений

избыточного давления и разрежения газа, % ............................................................................±

Количество ИК

Диапазон измерений избыточного давления газа, кПа (мм вод. ст.)........................................................................................... от 0 до 20 (от 0 до 2040).

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений избыточного давления газа, % ...............................................................................................................................................± 0,5.

Количество ИК .................................................................................................................................. 1.

Диапазон измерений избыточного давления и разрежения, МПа (кгс/см2) .............................................................от минус 0,051 до 0,5 (от минус 0,52 до 5,1).

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений избыточного давления и разрежения, %.................................................................................................± 1,0.

Количество ИК

Диапазон измерений избыточного давления газа (жидкости), МПа (кгс/см2)................................................................................................ от 0 до 1,0 (от 0 до 10,2).

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений избыточного давления газа (жидкости), % .......................................................................................................................... ±

Количество ИК

Диапазон измерений избыточного давления жидкости, МПа (кгс/см2)........................................................................от 0 до 1,6 (от 0 до 16,32).

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений избыточного давления жидкости, % ................................................................................................................................. ±

Количество ИК

Диапазон измерений избыточного давления жидкости, МПа (кгс/см2).........................................................................................от 0 до 2,5 (от 0 до 25,5).

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений избыточного давления

жидкости, % ................................................................................................................................. ± 1,0.

Количество ИК

Диапазон измерений избыточного давления газа, МПа (кгс/см2).............. от 0 до 4,9 (от 0 до 50).

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений избыточного давления га-

за, % .............................................................................................................................................. ±

Количество ИК

ИК температуры

Диапазон измерений температуры, °С ........................................................................... от 0 до 100.

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений температуры, % ...... ±

Количество ИК

ИК линейного перемещения

Диапазон измерений линейного перемещения, мм ........................................................ от 0 до 26.

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений линейного перемещения, % ........................................................................................................................... ±

Количество ИК

ИК относительной влажности воздуха

Диапазон измерений относительной влажности воздуха, % ....................................... от 15 до 98.

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений, % ............................. ±

Количество ИК

ИК частоты следования импульсов напряжения постоянного тока, соответствующей значениям частоты вращения

Диапазон измерений частоты следования импульсов напряжения постоянного тока, соответствующей значениям частоты вращения вала двигателя в диапазоне

от 60 до 660 об/мин, Гц.............................................................................................. от 124 до 1364.

Лист № 8

Всего листов 10

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений частоты следования импульсов напряжения постоянного тока, % ............................................................................... ±

Количество ИК

Диапазон измерений частоты следования импульсов напряжения постоянного тока, соответствующей значениям частоты вращения ротора турбокомпрессора в диапазоне от 3000 до 24000 об/мин, Гц........................................................................................ от 100 до 800.

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений частоты следования импульсов напряжения постоянного тока, % ........................................ ±

Количество ИК

Диапазон измерений частоты следования импульсов напряжения постоянного тока, соответствующей значениям частоты вращения вала отбора мощности в диапазоне от 30 до 330 об/мин, Гц............................................................................................................ от 150 до 1650.

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений частоты следования импульсов напряжения постоянного тока, % ........................................................................... ±

Количество ИК

ИК параметров аналоговых сигналов общего назначения

Диапазон измерений напряжения постоянного тока, В .................................... от минус 10 до 10.

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений напряжения постоянного тока, % .............................................................................................. ±

Количество ИК

Общие характеристики

Напряжение питания от сети переменного тока частотой (50 ± 1) Гц, В.........220 ± 22.

Потребляемая мощность, В^А, не более

Габаритные размеры (длина x ширина x высота), мм, не более:

УСО................................................................................................ 650x575x1580;

промышленный монитор........................................................................ 585x180x500;

панель датчиков давления..................................................................... 800x200x1400.

Масса, кг, не более:

УСО

промышленный монитор

панель датчиков давления

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульный лист формуляра и на УСО в виде наклейки.

Комплектность

Комплект поставки приведен в таблице 2.

Таблица 2

Поверка

осуществляется по документу «Инструкция. Система измерительная автоматизированная АСИ-5Д. Методика поверки АСИ-5Д.001 МП», утвержденному руководителем ГЦИ СИ ФБУ «ГНМЦ Минобороны России» 20.05.2012 г.

Основные средства поверки:

Лист № 10

Всего листов 10

- барометр-анероид метеорологический БАММ-1 (рег. № 5738-76): диапазон измерений абсолютного давления от 600 до 795 мм рт. ст., пределы допускаемой относительной погрешности ± 0,2 %;

- калибратор давления Crystal XP2i (рег. № 31517-06): диапазоны измерений от минус 100 до 700 кПа, от 0 до 7 МПа; класс точности 0,1;

- прибор для поверки вольтметров программируемый В1-13 (рег. № 6014-77): пределы допускаемой погрешности измерений напряжения постоянного тока ± (540-5^Uk+40) мкВ в диапазоне от 1 мВ до 1000 В, где Uk - установленное значение напряжения;

- прибор вторичный цифровой прецизионный F, модель F200 (рег .№ 27089-04): пределы допускаемой погрешности измерений температуры ± 0,25 % в диапазоне от минус 40 до 250 °С;

- штангенглубиномер ШГ-160 (рег. № № 32780-06): диапазон измерений от 0 до 160 мм, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений ± 0,05 мм;

- генератор сигналов низкочастотный прецизионный Г3-110 (рег .№ 5460-76): диапазон воспроизведения частоты от 0,01 Гц до 10 МГц, пределы допускаемой относительной погрешности воспроизведения частоты ± 340-5.

Сведения о методах измерений

А СИ-5Д.001 РЭ. Система измерительная автоматизированная АСИ-5Д. Руководство по эксплуатации.

Нормативные документы

Техническая документация изготовителя.

Рекомендации к применению

Деятельность в области обороны и безопасности государства, в том числе выполнение работ по автоматическому контролю параметров судовых двигателей в процессе их испытаний на стенде.