Назначение
Системы контроля параметров аккумуляторов и диагностирования аккумуляторной батареи СКД АБ (далее - СКД АБ) предназначены для измерения и контроля плотности, уровня и температуры электролита в восьми контрольных аккумуляторах батареи (АБ), напряжения на всех аккумуляторах, напряжения между полюсами и между каждым полюсом АБ и корпусом, тока АБ, а также для расчетов по результатам измерений: сопротивления изоляции АБ; количества электричества (емкости), приобретенного при заряде и полученного от АБ на момент контроля разряда, остаточной емкости на момент контроля разряда; времени до наступления момента полного разряда АБ текущим значением тока; наработки в условно-полных циклах (УПЦ); суммы УПЦ от начала эксплуатации АБ; остаточного ресурса АБ в УПЦ.
СКД АБ применяются на объектах сферы обороны и безопасности.
Описание
СКД АБ представляет собой многоканальную систему аналого-цифрового преобразования измерительной информации, поступающей в виде напряжений с выходов первичных измерительных преобразователей, устанавливаемых на аккумуляторах, и с клемм аккумуляторов и аккумуляторной батареи, с целью последующей обработки этой информации на ЭВМ.
СКД АБ включает в себя следующие измерительные каналы:
1) канал измерения плотности электролита, первичный измерительный преобразователь (ПИП) которого представляет собой датчик плотности электролита рефрактометрический;
2) канал измерения уровня электролита, ПИП которого использует принцип изменения емкости конденсатора, одной обкладкой которого является поверхность электролита, контактирующего с полюсами аккумулятора, а другой - металлический цилиндр, помещенный в диэлектрический стакан (емкость указанных конденсаторов пропорциональна глубине погружения диэлектрического стакана в электролит);
3) канал измерения температуры электролита, ПИП которого представляет собой медный термоэлемент сопротивления;
4) канал измерения напряжения на аккумуляторах;
5) канал измерения напряжения АБ;
6) канал измерения тока АБ, использующий штатный шунт АБ;
Конструктивно СКД АБ содержит:
1) шкаф ЭВМ, включающий в себя: переднюю панель с вычислительным устройством, экранной панелью и клавиатурой, блок питания, сигнальное устройство (СУ);
2) блоки обработки информации (БОИ), включающие в себя: субблок контроллера (СК), субблок контроля тока аккумуляторной батареи (СКТ), субблок контроля напряжения АБ и напряжения между каждым полюсом АБ и корпусом (СКН), субблок сигнального устройства (ССУ), субблок питания (СП);
3) устройство контроля параметров аккумуляторов (УКПА): плотности, уровня и температуры электролита и напряжения на аккумуляторе (8 шт. на группу аккумуляторов);
4) датчик плотности электролита рефрактометрический (ДПЭР - 8 шт. на группу аккумуляторов);
5) датчик уровня и температуры электролита (ДУТЭ - 8 шт. на группу аккумуляторов);
6) устройство контроля параметров аккумуляторов (УКПА-01) -напряжения на аккумуляторе (до 118 шт. на группу, в зависимости от количества аккумуляторов в группе).
Каждое из устройств: УКПА, УКПА-01, СКТ и СКН имеют собственный микропроцессор - однокристальную ЭВМ (ОЭВМ). Все эти устройства соединены с помощью приемо-передающих оптронов с локальной кольцевой двухпроводной вычислительной сетью (ЛВС), управление которой осуществляется субблоком контроллера СК, установленном в БОИ. Для снижения мощности, потребляемой ЛВС, на входе приемных оптронов каждого УКПА (УКПА-01) установлены усилители, питающиеся от соответствующего аккумулятора.
Первые восемь УКПА снабжены датчиками ДПЭР и ДУТЭ и они осуществляют: прием и нормализацию сигналов от датчиков плотности, уровня и температуры электролита; получение и нормализацию напряжения непосредственно с борнов аккумуляторов; преобразование в двоичный код полученной информации; цифровую обработку полученной информации; передачу полученной информации в линию связи по инициативе субблока контроллера (СК).
УКПА с датчиками ДПЭР и ДУТЭ может быть установлен на любых, так называемых контрольных, аккумуляторах группы АБ, поэтому они могут иметь любой (от 1 до 126) порядковый номер.
УКПА-01 не снабжены указанными датчиками, поэтому контролируют, преобразовывают и передают в линию информацию только о напряжении на аккумуляторе. УКПА и УКПА-01 могут быть подсоединены к ЛВС в произвольной последовательности.
УКПА с соответствующими датчиками и ЛВС образуют одну подсистему контроля параметров аккумуляторов (ПКПА), контролирующую параметры одной группы аккумуляторов в АБ. При наличии в АБ нескольких групп, СКД АБ содержит соответствующее количество ПКПА и БОИ.
Субблок контроллера СК, установленный в БОИ, представляет собой нижний уровень пдсистемы обработки информации (ПСОИ). Он производит сбор и предварительную обработку информации по программе, записанной в ППЗУ субблока контроллера.
Полученная и предварительно обработанная в БОИ информация передается по линии связи на верхний уровень ПСОИ - в общую ЭВМ, размещенную в шкафу ЭВМ, где также находятся блок питания, клавиатура и дисплей.
Шкаф ЭВМ предназначен для: постоянной индикации состояния АБ; выдачи информации по запросу оператора об измеренных и рассчитанных параметрах; выдачи сообщений об обнаруженных неисправностях АБ; прогнозирования остаточного ресурса и остаточного срока службы АБ в процессе ее хранения, остаточной емкости в процессе разряда АБ и времени до окончания разряда заданным током; управления каналами связи с БОИ; передачи в канал связи с КСУ ЭЭС сообщений и предупреждений.
Технические характеристики
Таблица 1.
| Параметры | Единицы измерения | Значения |
| Канал измерения плотности электролита |
| 1. Диапазон измеряемых плотностей | г/см3 | от 1,040 до 1,350 |
| 2. Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения фактической плотности, не более: - в диапазоне от 1,040 до 1,240 г/см3 - в диапазоне от 1,240 до 1,350 г/см3 | г/см3 | ±0,010 ± 0,005 |
| 3. Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности измерения плотности, вызванной изменением: - температуры окружающей среды от 308 до 323 К (от 35 до 50 °C), не более | г/см3 | ± 0,0025 |
| Канал измерения уровня электролита |
| 4. Диапазон измеряемых уровней | мм | от 20 до 85 |
| 5. Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения уровня, не более | мм | ±5 |
| Канал измерения температуры электролита |
| 6. Диапазон измеряемых температур | к °C | от 273 до 343 (от 0 до +70) |
| 7. Пределы допускаемой приведенной к верхнему пределу погрешности измерения температуры, не более | % | ±1,5 |
| Канал измерения напряжения каждого аккумулятора |
| 8. Диапазон измеряемых напряжений | В | от 1, 4 до 3,0 |
| 9. Пределы допускаемой основной приведенной к верхнему пределу погрешности измерения, не более | % | ±0,1 |
| 10.Пределы допускаемой дополнительной приведенной к верхнему пределу погрешности, вызванной отклонением температуры окружающей среды от нормальной на каждые 10 К (10 °C) в диапазоне температур от 278 до 323 К (от 5 до 50 °C), не более | % | ±0,05 |
| Канал измерения напряжения АБ |
| 11. Диапазон измеряемых напряжений между полюсами АБ | В | от 170 до 330 |
| 12.Пределы допускаемой, приведенной к верхнему пределу, погрешности измерения напряжений между полюсами АБ, не более | % | ±0,5 |
| 13. Диапазон измеряемых напряжений между каждым полюсом АБ и корпусом | В | от 0 до 330 |
| 14. Пределы допускаемой, приведенной к верхнему пределу, погрешности измерения напряжений между каждым полюсом АБ и корпусом, не более | % | ±2 |
| Канал измерения тока АБ |
| 15. Диапазон измеряемых токов, зависящий от применяемых на заказе шунтов: - с шунтом типа 0,5 ШС-6000-100 - с шунтом типа 0,5 ШС-12000-75 - с шунтом типа 0,5 ШСВ-15000-100 | А | от 50 до 6000 от 50 до 12000 от 50 до 15000 |
| Канал измерения тока АБ |
| 16. Пределы допускаемой относительной погрешности измерения (без учета погрешности шунта) в поддиапазоне от 150 А до верхнего предела измерений | % | +2,5 |
| 17.Пределы допускаемой, приведенной к верхнему пределу поддиапазона, погрешности измерения в поддиапазоне от 50 до 150 А, не более | % | ±2,5 |
| 18. Масса, не более: шкаф ЭВМ БОИ УКПА УКПА-01 ДПРЭР ДУТЭ | кг | 30; 30; 1,0; 1,0; 0,5; 0,5. |
| 19. Габаритные размеры (длина х ширина х высота), не более: шкаф ЭВМ БОИ УКПА УКПА-01 ДПРЭР ДУТЭ | мм | 595x404x390; 580x340x437; 234x150x85; 234x150x85; 0 64x203; 0 64x203. |
Основные эксплуатационные характеристики.
СКД АБ предназначена для работы в условиях, соответствующих требованиям ГОСТ РВ 20.39.304-98 для групп исполнения 2.3.1 для устройств, устанавливаемых вне аккумуляторных ям (АЯ) и для групп исполнения 2.3.2 для устройств АЯ с уточнением по ГОСТ В 23396-95 для электроэнергетических устройств. Климатическое исполнение СКД АБ -ОМЗ по ГОСТ 15150-69.
Для элементов СКД АБ, расположенных вне помещений АЯ:
- относительная влажность воздуха до 98 % при температуре 308 К (+35 °C).
- диапазон окружающих температур от 278 до 323 К (от 5 до 50 °C).
Для элементов СКД АБ, расположенных в помещении АЯ:
- относительная влажность воздуха до 100 % при температуре 323 К (+50 °C);
- диапазон окружающих температур от 278 до 323 К (от 5 до 50 °C).
Элементы СКД АБ, предназначенные для установки вне аккумуляторной ямы, имеют брызгозащищенное исполнение IP23, а устройства, размещаемые в АЯ, имеют водозащищенное исполнение IP55 по ГОСТ 14254-96.
Питание шкафа ЭВМ и БОИ осуществляется от двухбортной сети постоянного тока от 170 до 330 В с ручным переключением, питание электрических цепей УКПА (УКПА-01) от обслуживаемого аккумулятора постоянным напряжением от 1,4 до 3,0 В.
Потребляемая мощность, Вт, не более:
шкаф ЭВМ
БОИ
У КПА
УКПА-01
Вероятность безотказной работы по каждому функциональному самостоятельному устройству (ФСУ) в течении 5000 ч наработки должна быть не менее 0,96.
Во время эксплуатации допускается замена отдельных блоков или узлов, включение резервных блоков, предусмотренных в одиночном ЗИПе без последующей регулировки. Среднее время восстановления составляет не более 0,5 ч для элементов СКД АБ установленных вне АЯ.
Назначенный полный срок службы до заводского ремонта составляет не менее 7 лет.
Назначенный полный срок службы СКД АБ составляет не менее 15 лет.
Назначенный срок сохраняемости составляет не менее 7 лет.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульном листе формуляра СКД АБ - ТКЦП. 411734.001 ФО.
Комплектность
Комплект поставки СКД АБ приведен в таблице 2.
Таблица 2. - Комплектность СКД АБ
| Обозначение изделия | Наименование изделия | Кол. |
| ТКЦП.401163.001 | Шкаф ЭВМ | 1 |
| ТКЦП.426469.003 | Блок обработки информации (БОИ) | 1хп |
| ТКЦП.426439.003 | Устройство контроля параметров аккумулятора (УКПА) | 8хп |
| ТКЦП.426439.003-01 | Устройство контроля параметров аккумулятора (УКПА-01) | (k-8)xn |
| ТКЦП.410424.001 | Датчик плотности ДПЭР | 8хп |
| ТКЦП.407622.001 | Датчик уровня и температуры ДУТЭ | 8хп |
| ТКЦП.305651.027 | Комплект монтажных частей | 1 комп |
| Сигнальное устройство (звонок ЗВП-220 ТУ 16-425.047-85) | 1 |
| ЗИП | |
| Одиночный комплект запасных частей по ведомости ТКЦП.411734.001 ЗИ | 1 комп |
| Эксплуатационная документация | |
| Комплект эксплуатационной документации по ведомости ТКЦП.411734.001 ВЭ в т.ч. методика поверки | 1 комп |
Примечания к таблице 2:
п - количество групп в АБ, п=1.. .4;
к - количество аккумуляторов в группе АБ.
Поверка
Поверка СКД АБ проводится в соответствии с методикой, утвержденной начальником ГЦИ СИ "Воентест" 32 ГНИИИ МО РФ и входящей в комплект поставки.
Средства поверки: вольтметр универсальный цифровой В7-34; термометр лабораторный ртутный стеклянный ТЛ-6; прибор комбинированный цифровой Щ301-1; ареометр общего назначения АОН-1; линейка измерительная пластмассовая по ГОСТ 17435-72.
Межповерочный интервал 14 месяцев.
Нормативные документы
ГОСТ РВ 20.39.304-98.
Технические условия ТКЦП. 411734.001 ТУ.
Заключение
Тип систем контроля параметров аккумуляторов и диагностирования аккумуляторных батарей СКД АБ утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании и метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации.
