Назначение
Виброметры лазерные миниатюрные VibroMicro (далее - виброметры) предназначены для бесконтактных измерений параметров вибрации (виброскорости, виброперемещения и виброускорения) и импульсных механических процессов.
Описание
Принцип действия виброметров основан на доплеровском сдвиге частоты лазерного излучения инфракрасного лазера, отраженного от движущегося объекта. Отраженное от движущейся поверхности объекта излучение содержит информацию о скорости и перемещении объекта. Перемещение поверхности модулирует фазу волны излучения, в то время как скорость движения поверхности сдвигает его оптическую частоту. Поскольку частота лазерного излучения слишком высока для непосредственной демодуляции, в целях выделения измеряемых параметров движения в виброметрах применяют интерферометрическое устройство. В интерферометре происходит смешение измерительной волны излучения и волны опорного луча, поступающих в фотодетектор.
Результирующая интенсивность излучения на поверхности фотодетекторов определяется относительной фазой и частотой смешивающихся волн. Разность фаз опорного и измерительного лучей зависит от разности пройденных ими путей, которая изменяется при перемещении движущейся поверхности. Фазовая модуляция сигнала приводит к его частотной модуляции таким образом, что соответствующая девиация частоты является производной по времени модулированного фазового угла. Скорость движения поверхности объекта измерения будет связана с девиацией частоты по отношению к несущей частоте. Информация, закодированная в сигнале с высокочастотной несущей гетеродинного интерферометра, менее чувствительна к помехам и искажениям.
После первичной обработки виброметр выдает сигнал в аналоговом виде через BNC выход или в цифровом виде через Ethernet разъем.
Виброметры лазерные VibroMicro выпускаются в следующих модификациях: Sputnik, Apollo, Shenzhou и Mars, которые отличаются максимальным значением виброскорости. Модификация Mars отличается наличием дополнительного радиатора пассивного охлаждения и дополнительного выходного канала.
Виброметры используются совместно со съемными объективами, параметры которых отличаются оптической диафрагмой, максимальным расстоянием до объекта измерений, регулируемым фокусным расстоянием, глубиной резкости и максимальным углом диффузного отражения от поверхности измерения.
Общий вид виброметров и место нанесения серийного номера представлены на рисунке 1 и рисунке 2.
Опломбирование виброметров не предусмотрено. Нанесение знака поверки на виброметры не предусмотрено.
Серийный номер в цифро-буквенном формате наносится на корпус виброметра методом наклейки.
Место нанесения серийного номера
Рисунок 1 - Общий вид виброметров лазерных миниатюрных VibroMicro модификаций Sputnik, Apollo и Shenzhou
Место нанесения серийного номера
Рисунок 2 - Общий вид виброметров лазерных миниатюрных VibroMicro модификации Mars
Программное обеспечение
Виброметры лазерные миниатюрные VibroMicro имеют встроенное и внешнее программное обеспечение (далее - ПО).
Встроенное ПО находится во внутренней памяти микроконтроллера и служит для обеспечения функционирования виброметров, преобразования сигналов и обмена данными. Метрологические характеристики нормированы с учетом влияния ПО.
Модификации Sputnik и Apollo могут быть удаленно перепрограммированы, а конфигурации могут быть изменены путем загрузки в память обновленных версий встроенного ПО. Модификации Shenzhou и Mars не могут быть удаленно перепрограммированы, а конфигурации могут быть изменены только на производстве.
Внешнее ПО, устанавливаемое на персональный компьютер, предназначено для сбора информации, анализа, контроля и управления виброметром, выбора режима работы, переключения диапазона измерений, коэффициента преобразования и полос частот фильтров.
Взаимодействие виброметров VibroMicro с ПО VibroSoft осуществляется в цифровом виде по разъему Gigabit Ethernet или при помощи аналого-цифровых преобразователей (АЦП), подключаемых к аналоговому выходу виброметра. ПО по структуре является целостным, выполняет математические функции формирования выходного сигнала и функции управления параметрами отображения.
Установленные для аналогового выхода параметры сохраняются в энергонезависимой памяти и сохраняются при отключении виброметра от сети питания.
Защита ПО от преднамеренного воздействия обеспечивается тем, что пользователь не имеет возможности изменять команды программы, обеспечивающие вычисления и процесс измерений. Защита ПО от непреднамеренных воздействий обеспечивается функциями резервного копирования.
Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» по Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Встроенное ПО |
| Идентификационное наименование ПО | - |
| Номер версии ПО, не ниже | V9.0 |
| Внешнее ПО |
| Идентификационное наименование ПО | VibroSoft |
| Номер версии ПО, не ниже | V9.0 |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений амплитудного значения виброскорости, мм/с: - Sputnik - Apollo, Shenzhou, Mars | от 0,01 до 1500 от 0,01 до 1800 |
| Диапазон измерений размаха виброперемещения, мм | от 0,0001 до 250 |
| Диапазон измерений амплитудного значения виброускорения, м/с2 | от 0,01 до 500 |
| Диапазон рабочих частот, Гц | от 0,1 до 20000 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений виброскорости, виброперемещения и виброускорения, % - в поддиапазоне частот от 0,1 до 0,5 Гц включ. - в поддиапазоне частот св. 0,5 до 20 Гц включ. - в поддиапазоне частот св. 20 до 800 Гц включ. - в поддиапазоне частот св. 800 до 2000 Гц включ. - в поддиапазоне частот св. 2000 до 5000 Гц включ. - в поддиапазоне частот св. 5000 до 10000 Гц включ. - в поддиапазоне частот св. 10000 до 20000 Гц включ. | ±3 ±1 ±0,5 ±1 ±1,6 ±3 ±5 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Длина волны измерительного лазера, нм | 1310 |
| Минимальное расстояние до объекта измерений, мм | 25 (зависит от объектива) |
| Максимальное расстояние до объекта измерений, м | 100 (зависит от объектива) |
| Максимальное значение скорости, м/с: - Sputnik - Apollo - Shenzhou - Mars | 1,5 4,5 20 30 |
| Разрешение по перемещению, нм, менее: - Sputnik/Apollo/Shenzhou - Mars | 0,01 0,001 |
| Габаритные размеры (длинахширинахвысота), мм, не более: - Sputnik/Apollo/Shenzhou - Mars | 125 х 52 х 60 125 х 66 х 72 |
| Масса, кг, не более: - Sputnik/Apollo/Shenzhou - Mars | 0,35 0,6 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С | от 0 до +40 |
| Тип дисплея | жидко-кристаллический цветной |
Знак утверждения типа
наносится на руководство по эксплуатации методом наклейки или печати.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Виброметр лазерный миниатюрный | VibroMicro | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. |
| Дополнительный принадлежности (объективы, устройства точного позиционирования лазерного луча, устройства крепления виброметра, треноги, транспортировочные контейнеры) | - | по заказу |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 3 «Установка и ввод в эксплуатацию» руководства по эксплуатации.
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2018 года № 2772 «Государственная поверочная схема для средств измерения виброперемещения, виброскорости, виброускорения и углового ускорения»;
Стандарт предприятия «Единые технические и метрологические требования на виброметры лазерные миниатюрные VibroMicro».
