Назначение
Установка ЦУ7013 (в дальнейшем - установка) предназначена для измерений ортогональных составляющих вектора магнитной индукции (МИ) положительной и отрицательной полярностей статического магнитного поля (МП) в месте (на стенде) расположения блоков первичных измерительных преобразователей (БИП-13), создаваемого объектами типа проекта 02668, при их прямолинейном равномерном движении курсом, заданным относительно линии расположения стенда. Установка применяется на объектах сферы обороны и безопасности и является составной частью комплекса специальной оснастки (КСО) ДВИЕ-02668-026-05, размещаемого на акватории измерительного стенда НИИП ФГУП «1 ЦНИИ МО РФ».
Описание
Принцип действия установки основан на преобразовании, воздействующей на БИП-13 МИ внешнего МП и гидростатического давления (ГД) в сигналы, пропорциональные ортогональным составляющим МИ и ГД, соответственно.
Установка выполняет следующие функции:
а) о дновременное измерение и регистрацию значений трех ортогональных составляющих вектора МИ положительной и отрицательной полярности постоянного МП в месте расположения каждого БИП-13;
б) измерение ГД каждым БИП-13;
в) представление результатов измерений и расчетов на дисплее в виде графиков (с оцифровкой точек графика по выбору оператора) и таблиц;
г) представление результатов измерений и расчетов в электронном виде на соответствующих носителях для обеспечения, по необходимости, распечатки на принтере в виде таблиц и графиков;
д) обработку измерительной информации по заданным алгоритмам;
е) поверку измерительных каналов (ИК) МИ (в том числе на месте эксплуатации) при использовании встроенного рабочего эталона магнитной индукции (ВРЭМИ-13) 3-го разряда по ГОСТ 8.030-91.
Установка состоит из надводной части, работающей в закрытых отапливаемых помещениях, в том числе на специально оборудованных судах, и подводной части, работающей в морской и пресной воде.
В надводную часть установки входят: устройство вторичной обработки (УВО-13), блок питания (БП-13), портативный компьютер М220.
В подводную часть установки входят: блоки измерительных преобразователей (БИП-13); коробка соединительная (КС-13); кабели подводные и кабель магистральный.
У В О-13 осуществляет прием по каналу связи (кабелю) общих управляющих сигналов от портативного компьютера М220 (ПЭВМ), прием по кабелю через КС-13 информации от каждого БИП-13, предварительно ее обрабатывает и передает по каналу связи в установленном программным обеспечением порядке, осуществляет питание каждого БИП-13. Корпус УВО-13 имеет брызгозащищенное исполнение.
БП-13 представляет собой корпус, внутри которого размещены два аккумулятора типа DL-12-65. Блок питания предназначен для резервного питания УВО-13. Корпус БП-13 имеет брызгозащищенное исполнение.
БИП-13 представляет герметичный контейнер, внутри которого размещены измерительные устройства и элементы, имеющий два разъема: информативный, к которому подключается кабель между КС-13 и БИП-13, и технологический, закрытый при работе заглушкой и используемый при поверке установки.
КС-13 выполнена из латуни. На КС-13 предусмотрено 9 соединителей типа Lemo.
Установка имеет встроенный в каждый измерительный канал МИ рабочий эталон магнитной индукции (ВРЭМИ-13) 3-го разряда по ГОСТ 8.030-91.
В качестве преобразователя МИ используются три ферромодуляционных преобразователя, расположенные в обойме БИП в виде пространственного креста. В качестве датчика ГД используется датчик давления STO50PG2B.
Сигналы в БИП-13 преобразуются в соответствующие числовые эквиваленты (цифровые коды) и по каналам связи CAN установленным порядком передаются в УВО-13, управляющее передачей данных с БИП-13.
БИП-13 установки подключаются к УВО-13 через КС-13.
В УВО-13 информационные сигналы преобразуются к виду, удобному для передачи по каналу Ehtemet к ПЭВМ. Управляющие сигналы от ПЭВМ, используемые для управления работой всех БИП-13, преобразуются к виду, удобному для передачи по CAN каналу.
ПЭВМ осуществляет общее управление работой установки и представление информации на дисплее портативного компьютера.
Измерение МИ осуществляется одновременно семью БИП-13. Восьмой БИП-13 является компенсационным. В установке возможна компенсация вариаций магнитного поля земли (МПЗ). Разработанное программное обеспечение предполагает возможность работы установки и без компенсации вариаций МПЗ.
По условиям эксплуатации установка соответствует группе 2.1.1 исполнения УХЛ для надводной части (для диапазона рабочих температур от 10 до 35 °C и относительной влажности окружающей среды до 98 % при температуре 35 °C) и группе 2.1.5 для подводной части (для диапазона рабочих температур от 0 до 35 °C и при изменении температуры окружающей среды за время выполнения измерений не более чем на 5 °C) по ГОСТ РВ 20.39.304-98.
Технические характеристики
Диапазоны измерений МИ постоянного МП, мкТл......................................от 0,002 до 10;
.....................................................................................................от минус 10 до минус 0,002.
Диапазон измерений гидростатического давления, кПа.................................от 50 до 150.
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений МИ ИК в диапазонах измерений от 0,002 до 0,1 мкТл и от минус 0,1 до минус 0,002 мкТл, нТл
Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений МИ ИК в диапазонах измерений от 0,1 до 10,0 мкТл и от минус 10,0 до минус 0,1 мкТл, %
Цена единицы наименьшего разряда отсчетного устройства ИК МИ, нТл
Неравномерность АЧХ ИК МИ в диапазоне частот от 0 до 1 Гц относительно базовой частоты 0 Гц, %, не более.........................................................................................................± 10-
Дрейф нуля ИК МИ за 10 минут работы, мкТл, не более.........................................± 0,002.
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерений ГД ИК, % ,...± 1.
Цена единицы наименьшего разряда отсчетного устройства ИК ГД, кПа.................± 0,1.
Неортогональность магнитных осей ферромодуляционных преобразователей (ФМП) «X», «У», «Z» БИП-13, не более.............................................................................................± 14'.
Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений, обусловленные изменением температуры окружающей среды от значения (20 ± 5) °C в пределах рабочих условий эксплуатации на каждые 10 °C при независимом воздействии температуры на надводную и подводную части установки:
при измерении МИ:
± 0,2 предела допускаемой основной абсолютной погрешности в диапазоне измеряемых значений МИ от минус 0,1 до минус 0,002 мкТл и от 0,002 до 0,1 мкТл;
± 0,5 предела допускаемой основной относительной погрешности в диапазоне измеряемых значений МИ от минус 10 до минус 0,1 мкТл и от 0,1 до 10 мкТл;
при измерении ГД:
± 0,5 предела допускаемой основной приведенной погрешности.
Нескомпенсированный остаток (допускаемое отклонение от нуля) составляющих МИ МПЗ, мкТл, не более..............................................................................................................± 0,01.
ИК МИ сохраняют свою работоспособность:
- при воздействии на БИП-13 сигнала помехи, имеющего значение частотноамплитудного магнитного параметра (ЧАМП) не более 150 дБ частотой 50 и 400 Гц;
- при отклонении каждого из БИП-13 от вертикального положения на угол ± 10° в любом направлении.
ИК ГД сохраняют свою работоспособность во время воздействия на надводную часть установки качки и длительных наклонов.
Установки сохраняют свою работоспособность после:
- воздействия на БИП-13, КС-13 и подводные кабели гидростатического давления до 0,3 МПа;
- воздействия синусоидальной вибрации в вертикальном направлении с амплитудой ускорения до 2 g в диапазоне частот от 1 до 60 Гц;
- воздействия постоянного МП с индукцией 200 мкТл и переменного МП частотой 50 Гц с амплитудным значением 5 мкТл;
- пребывания при температуре от минус 20 до 50 °C.
- воздействия на нее в выключенном состоянии механического удара одиночного действия с ускорением 15 g при длительности импульса 2 мс.
Напряжение питания от сети переменного тока частотой (50 ± 1) Гц, В.............220 ± 22.
Время установления рабочего режима, час, не более
Потребляемая мощность, кВ-A, не более
Вероятность безотказной работы за 12 ч, не менее
Назначенный срок службы, лет, не менее
Назначенный ресурс, ч, не менее..................................................................................10000.
Масса, кг, не более:
- УВО-13
- БИП-13
-КС-13
Габаритные размеры, мм, не более:
- УВО-13 (длина х ширина х высота)..........................................................600 x310x 180;
- БИП-13 (диаметр х высота)...................................................................................262 х 620;
- КС-13 (диаметр х высота)......................................................................................460 х 162.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на УВО в верхнем правом углу панели на металлической пластине с соответствующей гравировкой и на эксплуатационную документацию методом нанесения факсимильного оттиска изображения знака.
Комплектность
В комплект поставки входят: установка ЦУ7013, программное обеспечение на компакт-диске, одиночный комплект ЗИП, комплект эксплуатационных документов, методика поверки.
Поверка
Поверка установки ЦУ7013 проводится в соответствии с документом «Установка ЦУ7013. Методика поверки измерительных каналов ЗПИ.487.116 Д5», утвержденным начальником ГЦИ СИ «Воентест» 32 ГНИИИ МО РФ в ноябре 2005 г. и входящим в комплект поставки.
Средства поверки: аппаратура МО76М (рабочий эталон 2-го разряда по ГОСТ 8.030-91), встроенный рабочий эталон магнитной индукции (ВРЭМИ-13) 3-го разряда (по ГОСТ 8.030-91), катушка электрического сопротивления Р321 (по ТУ 25-04.3368-78), нановольтметр цифровой постоянного тока В2-38 (по ТГ2.701.021 ТУ), магазин электрического сопротивления 4830/1 (по ГОСТ 7003-64), вольтметр универсальный цифровой быстродействующий В7-43 (по Тг2.710.026 ТУ), манометр типа МО диаметром 250 мм (по ТУ 25-05-1664-74), осциллограф С8-13 (по ГВ22.044.079 ТУ), квадрант оптический типа КО-1 (КО-60) (по ТУЗ-3.949-80).
Межповерочный интервал - 1 год.
Нормативные документы
ГОСТ РВ 20.39.304-98.
ГОСТ 8.030-91. «ГСП. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерения магнитной индукции постоянного поля в диапазоне 1Т0”12 - 5Т0 2 Тл, постоянного магнитного потока, магнитной индукции и магнитного момента в интервале частот от 0 до 20000 Гц».
ВПС-34. «Военная поверочная схема для средств измерений избыточного давления».
Заключение
Тип установки ЦУ7013 утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.
