Назначение
Велосиметры широкополосные трёхкомпонентные со встроенным регистратором CMG-6TD (далее по тексту - велосиметры) предназначены для измерения скорости низкочастотных сейсмических колебаний.
Описание
Принцип действия велосиметра основан на преобразовании внешних низкочастотных колебаний, возникающих в месте установки прибора, в электрический сигнал, амплитуда и частота которого пропорциональны внешнему воздействию.
Велосиметр состоит из трёх однокомпонентных датчиков, встроенного цифрового преобразователя и калибратора, расположенных в общем герметичном корпусе. В основании корпуса расположены три регулируемые опоры, предназначенные для установки велосиметра в горизонт. Контроль положения велосиметра осуществляется по жидкостному уровню, расположенному на верхней крышке велосиметра, что позволяет произвести его установку с погрешностью не хуже 1°.
Датчик представляет собой колеблющуюся массу, снабжённую демпфером. При возникновении колебаний в направлении соответствующей оси чувствительности, подпружиненная масса начинает движение, в результате чего на выходе датчика вырабатывается сигнал пропорциональный внешнему воздействию. Датчики установлены так, что их чувствительные оси ориентированы ортогонально друг к другу, что позволяет одновременно измерять три компоненты колебаний земной поверхности. При установке велосиметра оси датчика ориентируются в направлениях: север-юг, восток-запад, третья ось
- вертикальная компонента движения. Каждый датчик обеспечивает измерение колебаний в широком диапазоне частот.
Встроенный цифровой преобразователь с разрешающей способностью 24 бита преобразует выходные сигналы с датчиков в цифровые данные. Полученные данные могут быть переданы в систему сбора данных или сохранены во встроенной флэш-карте памяти. Точная временная привязка информации обеспечивается благодаря подключённому к CMG-6TD GPS-приёмнику, связанному с CMG-6TD через коммутационный блок.
Встроенный калибратор состоит из цифрового генератора и предназначен для проведения калибровки велосиметра в месте его установки. Сигнал калибровки через канал обратной связи имитирует внешнее воздействие заданной амплитуды и частоты на чувствительный элемент датчика. С выхода датчика формируется сигнал отклика с параметрами, пропорциональными амплитуде и частоте заданного воздействия. Программное обеспечение велосиметра позволяет определить текущее значение коэффициента преобразования велосиметра.
Внешний вид велосиметра представлен на рисунке 1.
Программное обеспечение
С велосиметром используется встроенное и автономное программное обеспечение. Функционирование встроенного ПО осуществляется в операционной системе Linux. Встроенное ПО реализует функциональность велосиметра и предназначено:
- для управления велосиметра и регистрации результатов измерений;
- для хранения и передачи результатов измерений.
Встроенное ПО устанавливается на этапе изготовления и в процессе эксплуатации изменено быть не может.
Автономное ПО функционирует под управлением операционной системы Windows и Linux и реализует функции отображения и хранения результатов измерений.
Все ПО является метрологически значимым.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1. Таблица 1
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | CD24 | Scream! |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | v.321 | v.4.5 |
| Цифровой идентификатор ПО* | | E5259420 |
| Другие идентификационные данные, если имеются | | CRC32 |
Влияние программного обеспечения учтено при нормировании метрологических характеристик.
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «Средний» по Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики велосиметра приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Количество измерительных каналов | 3 |
| Отклонение значения коэффициента преобразования велосиметра от номинального1^ %, не более | 10 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений скорости2), м/с | ± (10-6 Vmax+1 10-3 V) |
| Максимальная преобразуемая скорость, м/с | 0,01 |
| Рабочий частотный диапазон преобразования (по уровню минус 3 дБ) 2), Гц | 0,03 — 200 0,1 — 200 1 - 200 |
| Нелинейность амплитудной характеристики выходного сигнала, %, не более | 0,1 |
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) в рабочем диапазоне частот, дБ | 3 |
| Динамический диапазон преобразования, дБ, не менее | 120 |
| Относительный коэффициент поперечной чувствительности, дБ, не менее | 60 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения скорости с помощью встроенного калибратора, м/ с | ± (10-6 Vmax+5 10-4 V) |
| Условия эксплуатации: - диапазон рабочих температур, °С - относительная влажность при температуре окружающего воздуха 25 °С, %, не более | от минус 20 до +70 98 |
| Г абаритные размеры (диаметр х высота), мм, не более: | 154x246 |
| Масса, кг, не более | 2,7 |
| Питание: - напряжение источника постоянного тока, В | от 12 до 28 |
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Потребляемая мощность при напряжении питания 12 В, Вт, не более | 1 |
| Выходное сопротивление, Ом | 47 |
| Срок службы, лет | 10 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 45000 |
Где:
- V - измеряемая скорость;
- Vmax - скорость, максимальная для данного диапазона частот;
1) - за номинальные значения коэффициентов преобразования принимаются значения, определённые при первичной калибровке производителем;
2) - значение параметра устанавливается при изготовлении по требованию заказчика Знак утверждения типа
наносится на корпус велосиметра несмываемой краской и на титульный лист Паспорта типографским способом.
Комплектность
Комплектность велосиметра приведена в таблице 3.
Таблица 3
| Наименование | Обозначение | Кол-во | Примечание |
| Велосиметр | - | 1 | |
| Коммутационный блок | - | 1 |
| GPS-приёмник | - | 1 |
| Комплект кабелей | - | 1 |
| Паспорт CMG-6TD ПС | | 1 |
| Руководство по эксплуатации CMG-6TD РЭ | Велосиметры широкополосные грёхкомпонентные со встроенным регистратором CMG-6TD. | 1 |
| Методика поверки | МП 253-15-154 «Велосиметры широкополосные трёхкомпонентные со встроенным регистратором CMG-6TD. Методика поверки» | 1 |
| Отчёт о тестовых испытаниях и краткая инструкция по установке | | 1 |
| Упаковка | | 1 | |
Поверка
осуществляется по документу МП 253-15-154 «Велосиметр широкополосный трёхкомпонентный со встроенным регистратором CMG-6TD. Методика поверки», утверждённой ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 2.09.2015 г.
Основные средства поверки:
- Установка сейсмометрическая горизонтальная УСГ-3М из состава эталона
7 2
ГЭТ 159-2011. Диапазон частот 0,001-30 Гц; диапазон амплитуд ускорений 5x10" - 10 м/с ; 00=1х10-4 - 1 x 10-3; S0=2x10-4 - 5x10-3;
- Установка сейсмометрическая вертикальная УСВ-2 из состава эталона ГЭТ 159-2011.
-7 2
Диапазон частот 0,001-30 Гц; диапазон амплитуд ускорений 5x10" - 10 м/с ; ©0=2х10-4 - 4x10-3; S0=2x10-4 - 5x10-3;
- Преобразователь виброизмерительный - из состава эталона ГЭТ 159-2011. Диапазон
-1 4 2 -3 -3
частот 0,5-1000 Гц; амплитуд ускорений 1x10 - 1x10 м/с , tSSS от 2-10" до 5-10".
- Генератор сигналов произвольной формы 33220A. Диапазон частот от 1 мкГц до 30 МГц, пределы допускаемой погрешности установки частоты выходного сигнала ±110-6f..
Сведения о методах измерений
Методика измерений содержится в документах: «Велосиметры широкополосные трёхкомпонентные со встроенным регистратором CMG-6TD. Руководство по эксплуатации».
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к велосиметрам широкополосным трёхкомпонентным со встроенным регистратором CMG-6TD
1. ГОСТ Р 8.852-2013 «Государственная поверочная схема для средств измерений сейсмоперемещения, сейсмоскорости и сейсмоускорения в диапазоне частот 0,01 - 30 Гц»
2. ГОСТ Р 8.800-2012 «Государственная поверочная схема средств измерений виброперемещения, виброскорости и виброускорения в диапазоне частот 0,1 - 20000 Гц»
3. Техническая документация изготовителя.
62265-15: Описание типа СИСкачать118.1 Кб