Назначение
Система виртуальная измерительная для метрологического обслуживания измерительных систем подвижного состава (далее - система) предназначена для воспроизведения постоянного и переменного электрического тока, постоянного и переменного электрического напряжения, сопротивления постоянному току, параметров давления и вакуума, температурных величин, а также измерений параметров давления и вакуума, электрических величин термометров сопротивления, преобразователей термоэлектрических, преобразователей давления и термометра цифрового.
Описание
Конструктивно система представляет собой совокупность технических и программных средств, включающих:
- калибратор универсальный Н4-14 (рег. № 72066-18), осуществляющий воспроизведение постоянного и переменного электрических токов, напряжений и сопротивлений;
- калибратор температуры «ЭЛЕМЕР-КТ-150К» (рег. № 80030-20), осуществляющий воспроизведение температуры в диапазоне от минус 54 до плюс 150 °C;
- калибратор температуры «ЭЛЕМЕР-КТ-500К» (рег. № 80030-20), осуществляющий воспроизведение температуры в диапазоне от плюс 28 до плюс 500 °C;
- преобразователи давления эталонные ПДЭ-020-ДА-040-А, ПДЭ-020-ДИ-120Е-А0, ПДЭ-020-ДИ-150-А0, ПДЭ-020-ДИ-170-А, ПДЭ-020-ДИ-170-А0, ПДЭ-020-ДИ-180-В, ПДЭ-020-ДИ-180-А0, ПДЭ-020-ДИ-190-А0, ПДЭ-020-ДИВ-340-А, ПДЭ-020-ДИВ-350-А (рег. № 58668-14), осуществляющие измерение и непрерывное преобразование значений абсолютного, избыточного давления жидкостей и газов, а также избыточного давления-разрежения газов в цифровой выходной сигнал;
- калибратор-измеритель унифицированных сигналов прецизионный
«ЭЛЕМЕР-ИКСУ-2012» (рег. № 56318-14), осуществляющий измерения электрических сигналов постоянного электрического тока и напряжения, сопротивления постоянному электрическому току, сигналов термометров сопротивления, преобразователей термоэлектрических и преобразователей давления и сигналов термометра цифрового;
- ЭВМ со специальным ПО осуществляет управление калибратором универсальным Н4-14, калибраторами температуры «ЭЛЕМЕР-КТ-150К» и «ЭЛЕМЕР-КТ-500К», калибратором-измерителем унифицированных сигналов прецизионным «ЭЛЕМЕР-ИКСУ-2012», преобразователями давления эталонными ПДЭ-020, прием измерительной информации и отображение ее в удобном для пользователя виде.
Принцип действия системы в соответствии с ГОСТ Р 8.818-2013 реализован на основе универсальной ЭВМ с набором технических средств, в которой порядок управления процессами измерений, обработки и индикации измерительной информации осуществляется с помощью специального программного обеспечения (далее - ПО). Порядок работы системы и ее составных частей может изменяться пользователем в процессе выполнения измерений и/или отображения их результатов с применением графического интерфейса пользователя и визуальных интерактивных компонентов.
Система обеспечивает измерение, индикацию и автоматическое обновление данных измерений на экране ЭВМ и архивирование параметров в процессе работы установки.
Функционально система состоит из измерительных каналов (ИК):
- ИК воспроизведения электрических величин;
- ИК воспроизведения и измерений параметров давления и вакуума;
- ИК воспроизведения температурных величин;
- ИК измерений электрических величин термометров сопротивления, преобразователей термоэлектрических, преобразователей давления и термометра цифрового.
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
Заводской номер A200G001T, идентифицирующий экземпляр средства измерений, нанесен на оборотную часть клавиатуры ноутбука Acer Aspire 5 методом наклейки и имеет буквенно-цифровое обозначение.
О бщий вид элементов системы представлен на рисунках 1-4. Места пломбировки от несанкционированного доступа, места нанесения заводского номера и знака утверждения типа представлены на рисунке 5.
Пломбировка от несанкционированного доступа осуществлена путем нанесения мастичных пломб на винтах крепления оборотной части клавиатуры ноутбука Acer Aspire 5.
Рисунок 1 - Общий вид системы
Рисунок 2 - Общий вид ИК воспроизведения электрических величин СИ и ИС тягового подвижного состава
Рисунок 3 - Общий вид ИК воспроизведения и измерения параметров давления и вакуума СИ и ИС тягового подвижного состава
Рисунок 4 - Общий вид ИК воспроизведения температурных величин СИ и ИС тягового подвижного состава
Место нанесения знака утверждения типа
Места пломбировки
Место нанесения
заводского номера
Рисунок 5 - Оборотная часть клавиатуры ноутбука
Программное обеспечение
Метрологически значимая часть ПО модуля системы - исполняемый файл virtual_calibrator.exe, установленный с операционной системой Windows. Идентификационные данные о наименовании модели и серийном номере хранятся в энергонезависимой памяти. Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Операционная система | Windows 64-bit |
| Наименование ПО | Виртуальный калибратор |
| Идентификационное наименование ПО | virtual_calibrator.exe |
| Номер версии ПО | не ниже 1.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
| Алгоритм вычисления контрольной суммы исполняемого кода | SHA-256 |
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений «высокий» по Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 2 - ИК воспроизведения электрических величин
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон воспроизведения постоянного электрического напряжения, на пределах (Uh) 1), В: | от ±10—6 до ±4,5 включ. |
| 4 В |
| 20 В | св. ±4,5 до ±25 включ. |
| 200 В | св. ±25 до ±200 включ. |
| 1000 В | св. ±200 до ±1000 включ. |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения | |
| постоянного электрического напряжения, на пределах (Uh), ±(% от U + % от Un), В: | |
| 4 В | ±0,013 |
| 20 В | ±0,015 |
| 200 В | ±0,015 |
| 1000 В | ±0,055 |
| Диапазон воспроизведения переменного электрического напряжения в диапазоне частот от 10 до 105 Гц, на пределах Uh, В: | от 10-3 до 0,325 включ. |
| 0,3 В |
| 3 В | св. 0,325 до 3,25 включ. |
| 20 В | св. 3,25 до 21 включ. |
| 100 В | св. 21 до 125 включ. |
| Диапазон воспроизведения переменного электрического напряжения в диапазоне частот от 10 Гц до 1,2 кГц, на пределе Uh, В | от 125,001 до 701,000 |
| 700 В | включ. |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения переменного электрического напряжения в диапазоне частот от 10 до 20 Гц включ. на пределах Uh, ±(% от U + % от Un), В: 0,3 В | ±0,11 |
| 3 В | ±0,11 |
| 20 В | ±0,11 |
| 100 В | ±0,11 |
| 700 В | ±0,11 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения переменного электрического напряжения в диапазоне частот св. 20 до 1,2-103 Гц включ., на пределах (Uh), ±(% от U + % от Un), В: | |
| 0,3 В | ±0,055 |
| 3 В | ±0,055 |
| 20 В | ±0,055 |
| 100 В | ±0,065 |
| 700 В | ±0,065 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения переменного электрического напряжения в диапазоне частот св. 1,2 до 10 кГц включ., на пределах (Uh), ±(% от U + % от Un), В: | |
| 0,3 В | ±0,055 |
| 3 В | ±0,055 |
| 20 В | ±0,055 |
| 100 В | ±0,065 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения переменного электрического напряжения в диапазоне частот св. 10 до 50 кГц включ., на пределах (Uh), ±(% от U + % от Un), В: | |
| 0,3 В | ±0,075 |
| 3 В | ±0,075 |
| 20 В | ±0,075 |
| 100 В | ±0,085 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения переменного электрического напряжения в диапазоне частот св. 50 до 100 кГц включ., на пределах (Uh), ±(% от U + % от Un), В: | |
| 0,3 В | ±0,105 |
| 3 В | ±0,105 |
| 20 В | ±0,105 |
| 100 В | ±0,155 |
| Диапазон воспроизведения постоянного электрического тока, на пределах (In) 2), мА: | |
| 4 мА | от ±0,001000 до |
| 20 мА | ±4,500000 включ. св. ±4,50000 до |
| 200 мА | ±20,99999 включ. от ±21,0000 до ±209,9999 |
| 2000 мА | включ. от ±210,000 до ±2100,000 |
| 50 А* | включ. от ±2000 до ±52000 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения постоянного электрического тока, на пределах (1п), ±(% от I + % от In), мА: 4 мА | ±0,021 |
| 20 мА | ±0,021 |
| 200 мА | ±0,021 |
| 2000 мА | ±0,033 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения постоянного электрического тока, на пределах (1п), ±(% от I + % от In), А 50 А* | ±0,16 |
| Диапазон воспроизведения переменного электрического тока в диапазоне частот от 10 до 12403 Гц, на пределах (L), мА: 3 мА | от 0,01000 до 3,25000 включ. |
| 30 мА | св. 3,25000 до 32,5000 включ. |
| 200 мА | св. 32,5000 до 210,0000 |
| 2000 мА | включ. св. 210,00 до 2100,00 включ. |
| Диапазон воспроизведения переменного электрического тока в диапазоне частот от 10 до 1,2-103 Гц, на пределах (In), А 50 А* | от 2,000 до 52,000 включ. |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения переменного электрического тока в диапазоне частот от 10 до 20 Гц включ., на пределах (In), ±(% от I + % от In), мА: 3 мА | ±0,11 |
| 30 мА | ±0,11 |
| 200 мА | ±0,11 |
| 2000 мА | ±0,11 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения переменного электрического тока в диапазоне частот от 10 до 20 Гц включ., на пределах (In), ±(% от I + % от In), А 50 А* | ±0,22 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения переменного электрического тока в диапазоне частот от 20 до 1200 Гц включ. на пределах (!п), ±(% от I + % от In), мА: 3 мА | ±0,055 |
| 30 мА | ±0,055 |
| 200 мА | ±0,055 |
| 2000 мА | ±0,055 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения переменного электрического тока в диапазоне частот от 20 до 1200 Гц включ. на пределах (In), ±(% от I + % от In), А 50 А* | ±0,52 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения переменного электрического тока в диапазоне частот св. 1,2 до 12403 Гц включ. на пределах (In), ±(% от I + % от In), мА: 3 мА 30 мА 200 мА 2000 мА | ±(0,05<Kf3)+0,005) ±(0,05-Kf+0,005) ±(0,05-Kf+0,005) ±(0,05-Kf+0,005) |
| Диапазон воспроизведения сопротивления постоянному току, на пределах (Rh) 4), Ом: 30 Ом 300 Ом 3 кОм 30 кОм 300 кОм 3000 кОм | от 0,100 до 33,000 включ. св. 33,00 до 330,00 включ. св. 330 до 3300 включ. св. 3300 до 33000 включ. св. 33000 до 330000 включ. св. 330000 до 3300000 включ. |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения сопротивления постоянному току на пределах (Rh), Ом: 30 Ом 300 Ом | ±(0,0005-R5)+0,02) ±(0,0005-R+0,05) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения сопротивления постоянному току, на пределах (Rh), Ом: 3 кОм 30 кОм 300 кОм 3000 кОм | ±(0,0005-R+0,0005) ±(0,0005-R+0,005) ±(0,001-R+0,05) ±(0,005-R+0,5) |
| 1) Un — значение предела воспроизведения напряжения. 2) In - значение предела воспроизведения тока. 3) Kf - поправочный частотный коэффициент. Величина коэффициента пропорциональна значению установленной частоты, в килогерцах. 4) Rh - значение предела воспроизведения сопротивления постоянному току. 5) R - установленное значение воспроизводимого сопротивления * - на выходе усилителя силы тока Н4-14 |
Таблица 3 - ИК воспроизведения и измерения параметров давления и вакуума
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений избыточного давления, кПа | от 0 до 40 от 0 до 600 |
| от 0 до 6-103 от 0 до 16^ 103 от 0 до 60^ 103 |
| Пределы допускаемой приведенной к верхнему пределу (ВП) погрешности измерений избыточного давления, % от 0 до 40 кПа | ±0,02 |
| от 0 до 600 кПа | ±0,02 |
| от 0 до 6-103 кПа | ±0,03 |
| от 0 до 16303 кПа | ±0,05 |
| от 0 до 60303 кПа | ±0,02 |
| Диапазон измерений абсолютного давления, кПа | от 0 до 250 |
| Пределы допускаемой приведенной к ВП погрешности измерений абсолютного давления, % | ±0,03 |
| Диапазон измерений избыточного давления разрежения, кПа | от -100 до 160 от -100 до 600 |
| Пределы допускаемой приведенной (к ВП, кПа) погрешности измерений избыточного давления разрежения, % | ±0,03 |
Таблица 4 - ИК воспроизведения температурных величин
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон воспроизведения температур, °С | от +28* до +500 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения температуры, °С | ±(0,02 +230-4 • t)1) |
| Нестабильность поддержания температуры за 30 мин, °С | ±(0,005 +230-5 • t) |
| Неоднородность температурного поля по высоте рабочей зоны, °С: от 0 до 60 мм от 0 до 80 мм | ±(0,01 +10-4 • t) ±(0,02 +1,5-10’4 • t) |
| Разность воспроизводимых температур в каналах с одинаковыми диаметрами, °С | ±2,5-10’4 • t |
| Диапазон воспроизведения температур, °С | от -54** до +150 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения температуры, °С | ±(0,03+3<0-4|t|) |
| Нестабильность поддержания температуры за 30 мин, °С | ±0,01 |
| Неоднородность температурного поля по высоте рабочей зоны от 0 до 60 мм, °С | ±(0,03+4<0-4|t|) |
| Разность воспроизводимых температур в каналах с одинаковыми диаметрами, °С | ±(0,02+10-4|t|) |
| 1) t - установленное значение температуры * - при температуре окружающего воздуха не выше +23°С для «Элемер-КТ-500К» * * - при температуре окружающего воздуха не выше +20°С для «Элемер-КТ-150К» |
Таблица 5 - ИК измерений электрических величин термометров сопротивления, преобразователей термоэлектрических, преобразователей давления и термометра цифрового
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон воспроизведения постоянного электрического тока, мА | от 0 до 25 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения постоянного электрического тока, мкА | ±(10-441) +1) |
| Диапазон измерений постоянного электрического тока, мА | от 0 до 25 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений постоянного электрического тока, мкА | ±(10’4-! +1) |
| Диапазоны воспроизведения постоянного электрического напряжения, мВ | от -10 до 100 от 0 до 12403 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения постоянного электрического напряжения, в диапазонах, мкВ: от -10 до 100 мВ от 0 до 12403 мВ | ±(740-5 •|U2)|+3) ±3-103 |
| Диапазон измерений постоянного электрического напряжения, мВ | от -10 до 100 от 0 до 1,2405 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений постоянного электрического напряжения, в диапазонах, мкВ от -10 до 100 мВ от 0 до 12404 мВ | ±(7^10-^|U|+3) ±(12,540-^|U|+5000) |
| Диапазон воспроизведения сопротивления постоянному току, Ом | от 0 до 320 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведении сопротивления постоянному току, Ом от 0 до 180 Ом включ. св. 180 до 320 Ом включ. | ±0,015 ±0,025 |
| Диапазон измерений сопротивления постоянному току, Ом | от 0 до 320 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений сопротивления постоянному току, Ом | ±0,01 |
| 1) I - значение тока воспроизведения/измерения 2) U - значение напряжения воспроизведения/измерения |
Таблица 6 - Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электропитания: - номинальное напряжение, В - частота, Гц | 220±22 50±1 |
| Общая масса системы, кг, не более | 70 |
| Габаритные размеры (длинахширинахвысота), мм, не более | 3600x600x1200 |
| Потребляемая мощность, В^А, не более | 5000 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха при температуре +25 °С, % - атмосферное давление, кПа | от +15 до +25 от 30 до 80 от 84,0 до 106,7 |
Таблица 7 - Показатели надежности
| Наименование характеристики | Значение |
| Средний срок службы, лет | 50 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 10000 |
| Среднее время восстановления работоспособности, ч | 1 |
Знак утверждения типа
наносится на оборотную часть клавиатуры ноутбука Acer Aspire 5 методом наклейки.
Комплектность
Таблица 8 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество, шт./экз. |
| Система виртуальная измерительная для метрологического обслуживания измерительных систем подвижного состава: | РНДЛ.411182.001 | |
| Калибратор универсальный Н4-14 | КМСИ.411182.027 | 1 |
| Усилитель тока Н4-14 | КМСИ.411582.041 | 1 |
| Калибратор температуры «ЭЛЕМЕР-КТ-500К» | НКГЖ.405173.005-02 | 1 |
| Калибратор температуры «ЭЛЕМЕР-КТ-150К» | НКГЖ.405173.003-01 | 1 |
| Калибратор-измеритель унифицированных сигналов прецизионный «ЭЛЕМЕР-ИКСУ-2012» | НКГЖ.408741.004 | 2 |
| Комплект поверочный давления ПДЭ-020 | НКГЖ.406233.015-04 | 1 |
| Преобразователь давления эталонный | ПДА-020-ДА-040-А | 1 |
| Преобразователь давления эталонный | ПДА-020-ДИ-120Е-А0 | 1 |
| Преобразователь давления эталонный | ПДА-020-ДИ-150-А0 | 1 |
| Преобразователь давления эталонный | ПДЭ-020-ДИ-170-А | 1 |
| Преобразователь давления эталонный | ПДЭ-020-ДИ-170-А0 | 1 |
| Преобразователь давления эталонный | ПДЭ-020-ДИ-180-А0 | 1 |
| Преобразователь давления эталонный | ПДЭ-020-ДИ-180-В | 1 |
| Преобразователь давления эталонный | ПДЭ-020-ДИ-190-А0 | 1 |
| Преобразователь давления эталонный | ПДЭ-020-ДИВ-340-А | 1 |
| Преобразователь давления эталонный | ПДЭ-020-ДИВ-350-А | 1 |
| Компьютер переносной персональный (ноутбук) | Acer Aspire 5 | 1 |
| Источник бесперебойного питания | Импульс ЮНИОР СМАРТ 1500 | 1 |
| Программное обеспечение | «Виртуальный калибратор» | 1 |
| Руководство оператора | РОФ.РНДЛ.00002-01 34 01 | 1 |
| Руководство по эксплуатации | РНДЛ.411182.001 РЭ | 1 |
| Схема электрическая подключений | РНДЛ.411182.001 Э5 | 1 |
| Паспорт | РДНЛ.411182.001 ПС | 1 |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 2 «Использование по назначению» документа РНДЛ.411182.001 РЭ «Система виртуальная измерительная для метрологического обслуживания измерительных систем подвижного состава. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.818-2013 «ГСИ. Средства измерений и системы измерительные виртуальные. Общие положения»;
Приказ Росстандарта от 28.07.2023 № 1520 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы»;
Приказ Росстандарта от 01.10.2018 № 2091 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне 1-10’16 до 100 А»;
Приказ Росстандарта от 30.12.2019 № 3456 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления постоянного и переменного тока»;
Приказ Росстандарта от 22.10.2022 № 2653 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений избыточного давления до 4000 МПа»;
Приказ Росстандарта от 19.11.2024 № 2712 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений температуры».
