Назначение
Датчики интеллектуальные ZET 7051 Vibrometer-485 и ZET 7151 Vibrometer-CAN (далее по тексту - датчики интеллектуальные) предназначены для измерений виброускорения и определения виброскорости и виброперемещения.
Описание
Датчик интеллектуальный состоит из первичного преобразователя (акселерометра с зарядовым выходом) и измерительного модуля ZET 7051 или ZET 7151.
Первичный преобразователь крепится на исследуемом объекте и подключается к измерительному модулю. Вибрации объекта измерений воздействуют на первичный преобразователь, на выходе которого формируется электрический сигнал, пропорциональный воздействующему ускорению. Измерительный модуль получает электрический сигнал с первичного преобразователя, осуществляет его аналогово-цифровое преобразование, фильтрацию цифрового сигнала, вычисляет среднеквадратическое, пиковое и мгновенное значения параметров вибрации и передаёт эти значения по интерфейсу RS-485 или CAN, используя протокол MODBUS, а также по радиоканалу. Параметры первичного преобразователя записываются в памяти измерительного модуля, поэтому все измерения производятся с учётом его коэффициента преобразования и других характеристик, что позволяет избежать процедуры настройки измерительных каналов.
Принцип действия акселерометра основан на прямом пьезоэлектрическом эффекте. При механических колебаниях объекта контроля инерционная масса воздействует на пьезоэлемент силой, пропорциональной ускорению механических колебаний, в результате пьезоэлектрический материал генерирует на своих поверхностях, к которым прикреплены электроды, электрический заряд, пропорциональный воздействующей силе.
В акселерометрах ВС 111 (рисунок 1) и ВС 112 (рисунок 2) использован пьезочувствительный элемент в виде кольца с поляризацией по толщине. Съем заряда с пьезоэлемента акселерометра производится при помощи встроенного кабеля, который соединяет акселерометр с измерительным модулем.
В первичных преобразователях АР62В (рисунок 3) и АР63В (рисунок 4) использован предварительно напряженный пьезокерамический модуль, работающий по «компрессионной» схеме в режиме «растяжения-сжатия».
Измерительный модуль является программно-аппаратным комплексом, реализованным на современной элементной базе. В состав модуля входят:
- блок питания;
- цифровой сигнальный процессор ЦСП;
- аналого-цифровой преобразователь АЦП;
- схема формирования сигнала текущего значения измеряемой величины СФТЗ;
- схема формирования тестового сигнала СФТС.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) имеет интуитивно понятный графический интерфейс управления и отображения результатов измерений.
Идентификационные данные программного обеспечения представлены в таблице 1. Таблица 1
Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный но-мер)про-граммного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
Программное обеспечение датчиков интеллектуальных ZET 7051 Vibrome-ter-485 и ZET 7151 Vibrometer-CAN | ZETLab | версия 04.03.2013 | 0eb7f2c8326c645e2e7 b563716e88734 | MD5 |
Программное обеспечение состоит из двух частей:
- встроенное в измерительный модуль ПО в виде программного кода, записанного в ПЗУ; встроенное ПО в измерениях не участвует и на метрологические характеристики не влияет;
- ПО, устанавливаемое на ПЭВМ, реализуемое на «ZETLab» и имеющее следующие функции: считывание текущей измерительной информации с интеллектуального датчика, расчет параметров оцифрованных сигналов и отображение информации на мониторе.
Метрологически значимой частью ПО являются следующие программы ПО «ZET-Lab», устанавливаемого на ПЭВМ:
- программа «ZetServer.exe» - обеспечивает прием данных с АЦП;
- программы «VoltMeter.exe» и «VoltMeterDC.exe»- обеспечивают вычисление параметров сигналов и вывод результатов на индикаторы;
- программа «ZETLab.ехе» - обеспечивает интерфейс с пользователем (в т.ч. запуск программ ZETLab), а также отображение параметров ПО.
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с МИ 3286-2010 - А.
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики датчиков интеллектуальных приведены в таблице 2 Таблица 2
Общие характеристики |
Наименование характеристики | Значение |
Полоса пропускания, Гц, при частоте дискретизации: | |
12000 Гц | от 1 (2*) до 4800 |
8000 Гц | от 1 (2*) до 3200 |
4000 Гц | от 1 (2*) до 1600 |
2000 Гц | от 1 (2*) до 800 |
1000 Гц | от 1 (2*) до 400 |
500 Гц | от 1 (2*) до 200 |
Диапазон частот измерения виброскорости, Гц | от 1 (2*) до 1000 |
Диапазон частот измерения виброперемещения, Гц | от 1 (2*) до 100 |
Пределы допускаемой относительной погрешности измерений виброускорения в диапазоне частот (5 - 4800) Гц, % | ± 6 |
Показатели надежности: Назначенная наработка на отказ, не менее, часов Средний срок службы, не менее, лет | 10000 5 |
Характеристики измерителя |
Наименование характеристики | Значение |
Модификация | 7051 | 7151 |
Частота дискретизации, Гц | 500, 1000, 2000, 4000, 8000, 12000 |
Частота выдачи данных параметров вибрации, Гц: при измерении мгновенного значения при измерении среднего и СКЗ | 500, 1000, 2000, 4000, 8000, 12000 1, 10 |
Интерфейс передачи данных | RS-485 | CAN 2.0 |
Неравномерность АЧХ, дБ: в диапазоне частот (1-5) Гц в диапазоне частот (5-4800) Гц | ±4 ±0,5 |
Рабочий диапазон измеряемых значений виброускорения, м/с2: в комплекте с акселерометром ВС 111 в комплекте с акселерометром ВС 112 в комплекте с вибропреобразователем АР62В в комплекте с вибропреобразователем АР63В | от 1 до 500 от 1 до 150 от 1 до 280 от 1 до 2000 |
Рабочий диапазон измеряемых значений виброскорости, м/с: в комплекте с акселерометром ВС 111 в комплекте с акселерометром ВС 112 в комплекте с вибропреобразователем АР62В в комплекте с вибропреобразователем АР63В | от 0,1 до 50 от 0,1 до 15 от 0,1 до 28 от 0,1 до 200 |
Рабочий диапазон измеряемых значений виброперемещения, мм: в комплекте с акселерометром ВС 111 в комплекте с акселерометром ВС 112 в комплекте с вибропреобразователем АР62В в комплекте с вибропреобразователем АР63В | от 0,1 до 50 от 0,1 до 15 от 0,1 до 28 от 0,1 до 200 |
Уровень собственных шумов интеллектуального датчика в комплекте с первичным преобразователем, м/с2, СКЗ не более: ВС111 ВС112 АР62В АР63В | 0,20 0,40 0,60 0,90 |
Рабочий диапазон температур, °С | от -40 до +80 |
Питание устройства, В | от 9 до 24 |
Потребляемая мощность при напряжении питания 12 В, не более, мВт | 600 | 960 |
Габаритные размеры (длинахширинахвысота), мм, не более | 70x38x17 |
Масса, г, не более | 35 |
Характеристики первичных преобразователей |
Вибропреобразователь АР62В | Госреестр №30135-11 |
Вибропреобразователь АР62В | Госреестр №30136-11 |
Акселерометр ВС 111 | Госреестр №46132-10 |
Акселерометр ВС 112 |
Наименование характеристики | Значение |
Чувствительность, пКл/(м/с ) | 1,5 |
Амплитудный диапазон, м/с | ±500 |
Частотный диапазон, Г ц | от 0,5 до10000 |
Неравномерность АЧХ, дБ | ±1 |
Габаритные размеры (диаметрхвысота), мм, не более | 17*26 |
Масса, г, не более | 28 |
*- при использовании первичных преобразователей АР62В, АР63В
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации типографским способом или специальным штампом и на верхнюю панель измерительного модуля методом наклейки.
Комплектность
Комплект поставки прибора соответствует таблице 3. Таблица 3
Наименование | Количество |
Датчик интеллектуальный ZET 7051 Vibrometer-485 или ZET 7151 Vibrometer-CAN: - первичный преобразователь, (в зависимости от заказа) - измерительный модуль | 1 шт. 1 шт. |
Соединительный кабель | 1 шт. |
Интерфейсный кабель USB | 1 шт. |
Руководство по эксплуатации ЗТМС.402249.001РЭ | 1 экз. |
Методика поверки ЗТМС.402249.001МП | 1 экз. |
Коробка упаковочная | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу ЗТМС.402249.001МП «Датчики интеллектуальные ZET 7051 Vibrometer-485 и ZET 7151 Vibrometer-CAN. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФБУ «ЦСМ Московской области» 22 июля 2013 г.
Основное поверочное оборудование: эталонная установка 2-го разряда по МИ 2070-90 для поверки средств измерений параметров вибрации, диапазон измерений виброускорения от 0,1 до 10000 м/с , диапазон частот от 0,3 до 20000 Гц, погрешность менее 3 %.
Сведения о методах измерений
Датчики интеллектуальные ZET 7051 Vibrometer-485 и ZET 7151 Vibrometer-CAN. Руководство по эксплуатации ЗТМС.402249.001 РЭ.
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к датчикам интеллектуальным ZET 7051 Vibrometer-485 и ZET 7151 Vibrometer-CAN
ГОСТ Р 8.673 - 2009. ГСИ. Датчики интеллектуальные и системы измерительные интеллектуальные. Основные термины и определения.
ГОСТ 22261-94. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
МИ 2070 - 90. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений виброперемещения, виброскорости и виброускорения в диапазоне частот 3 10-1 - 2104 Гц.
ЗТМС. 402249.001ТУ. Датчики интеллектуальные ZET 7051 Vibrometer-485 и ZET 7151 Vibrometer-CAN. Технические условия.
Рекомендации к применению
Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.