Системы мониторинга и диагностики стационарные ССМД, 56291-14

ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ Системы мониторинга и диагностики стационарные ССМД Назначение средства измерений

Системы мониторинга и диагностики стационарные ССМД (далее системы ССМД) предназначены для измерения параметров абсолютной и относительной вибрации, измерения скорости вращения и осевого смещения валов, силы тока и температуры, а также для диагностирования состояния машинного оборудования и его защиты при критических уровнях вибрации, регистрации фаз вибрации и для хранения и анализа информации.

Описание

Принцип работы системы основан на преобразовании измеряемой величины в электрический сигнал, его фильтрации, преобразовании в цифровую форму, вычислении необходимых параметров, которые отображаются на экране монитора.

Система имеет следующие измерительные каналы: канал измерения виброускорения, канал измерения виброскорости, канал измерения абсолютного виброперемещения, канал измерения относительного виброперемещения, канал измерения осевого сдвига, канал измерения относительного расширения ротора, канал измерения механических величин (например, тепловое расширение ротора), канал измерения искривления (прогиба) ротора, канал измерения частоты вращения, канал измерения напряжения, канал измерения воздушного зазора, канал измерения количества ударов, канал измерения температуры и канал измерения унифицированных токовых сигналов.

Канал измерения виброускорения и количества ударов (импульсов) состоит из первичного вибропреобразователя, вторичного преобразователя и системы измерения вибрации Setpoint (Госреестр СИ № 49383-12). В зависимости от требуемых измерений в качестве первичного вибропреобразователя могут использоваться вибропреобразователи модели ST5484E (фирмы «Metrix Instrument Co», США) (Госреестр СИ №44233-10), акселерометры моделей 622В01 (Госреестр СИ № 36261-07) и 352C34 (фирмы «PCB Piezotronics», США), вибропреобразователи моделей SA6200, SA6210, SA6250, SV6350 (фирмы «Metrix Instrument Co», США) (Госреестр СИ № 44233-10), преобразователи виброскорости V-318 (ООО «Альконт», Россия) (Госреестр СИ № 50864-12). В зависимости от используемого первичного преобразователя и требуемых измерений в качестве вторичного преобразователя могут использоваться преобразователи вторичные виброизмерительные моделей 5535, 5545 (фирмы «Metrix Instrument Co», США) (Госреестр СИ №17360-04), преобразователи вторичные виброизмерительные цифровые модели GC9125 или драйверы моделей ICPD-01.15 и ICPDI-15.01.

Канал измерения виброскорости состоит из первичного вибропреобразователя, вторичного преобразователя и системы измерения вибрации Setpoint. В зависимости от требуемых измерений в качестве первичного вибропреобразователя могут использоваться вибропреобразователи моделей SV5475, SV5485, SV6300 (фирмы «Metrix Instrument Co»), США (Госреестр СИ № 44233-10), преобразователи виброскорости V-318 (исполнение для измерения виброскорости) (ООО «Альконт», Россия) (Госреестр СИ № 50864-12). В качестве вторичного преобразователя могут использоваться преобразователи вторичные виброизмерительные моделей 5534, 5544 (фирмы «Metrix Instrument Co», США) (Госреестр СИ №17360-04), преобразователи вторичные виброизмерительные цифровые модели GC9125 или драйверы моделей ICPD-01.15.

Всего листов 12

Канал измерения абсолютного виброперемещения (вибросмещения) состоит из преобразователя виброскорости V-318 (исполнение для измерения виброперемещения) (ООО «Альконт», Россия) (Госреестр СИ № 50864-12) и системы измерения вибрации Setpoint .

Канал измерения относительного виброперемещения состоит из первичного вибропреобразователя, вторичного преобразователя и системы измерения вибрации Setpoint. В зависимости от требуемых измерений в качестве первичного вибропреобразователя могут использоваться преобразователи вихретоковые (в комплекте с датчиками) серии TXR (Госреестр СИ № 44293-10), моделей 5465Е, МХ2034, МХ2033, МХ2032, 5533 (фирмы «Metrix Instrument Co», США). В зависимости от используемого первичного преобразователя и требуемых измерений в качестве вторичного преобразователя могут использоваться преобразователи вторичные виброизмерительные цифровые модели GC9125 или драйверы моделей ICPD-01.15 и ICPD-01.10.

Канал измерения линейных перемещений состоит из первичного вибропреобразователя, вторичного преобразователя и системы измерения вибрации Setpoint . В зависимости от требуемых измерений в качестве первичного вибропреобразователя могут использоваться преобразователи вихретоковые (в комплекте с датчиками) серии TXA (Госреестр СИ № 44293-10), моделей 5488Е, МХ2034, МХ2033, МХ2032, 5533 (фирмы «Metrix Instrument Co», США), векторный датчик перемещения ВДП с преобразователем ИП-1-ТК (фирмы ЧНПП «Турбоконтроль», Украина) (Госреестр СИ № 40691-09), преобразователь ВК-318.20 (ООО «ВиКонт»), датчик-преобразователь LVDT (фирмы «Metrix Instrument Co», США). В зависимости от используемого первичного преобразователя и требуемых измерений в качестве вторичного преобразователя могут использоваться преобразователи вторичные виброизмерительные цифровые модели GC9125 или драйверы модели ICPD-01.10.

Канал измерения частоты вращения состоит из первичного вибропреобразователя, вторичного преобразователя и системы измерения вибрации Setpoint. В зависимости от требуемых измерений в качестве первичного вибропреобразователя могут использоваться преобразователи вихретоковые (в комплекте с датчиками) серии TXA (Госреестр СИ № 4429310), моделей 5488Е, МХ2034, МХ2033, МХ2032, 5533 (фирмы «Metrix Instrument Co», США). В зависимости от используемого первичного преобразователя и требуемых измерений в качестве вторичного преобразователя могут использоваться преобразователи вторичные виброизмерительные цифровые модели GC9125 или драйверы модели ICPD-01.10.

Канал измерения напряжения (пульсации давления) представляет собой преобразователь вторичный виброизмерительный цифровой модели GC9125 и/или систему измерения вибрации Setpoint, на которые подается определенный уровень напряжения.

Канал измерения воздушного зазора состоит из датчика AGS-3,5 с преобразователем AGSC-25 или датчика AGS-3,5-2 с преобразователем AGSC-50 (фирмы Микротренд, Хорватия) и системы измерения вибрации Setpoint.

Канал измерения температуры представляет собой систему измерения вибрации Setpoint сконфигурированную на измерение температуры при входном напряжении от минус 10 до 2500 мВ или входном сопротивлении от 1 до 400 Ом.

Канал измерения унифицированных токовых сигналов представляет собой систему измерения вибрации Setpoint сконфигурированную на измерение необходимой характеристики при входном унифицированном токовом сигнале от 4 до 20 мА.

Выходной сигнал каждого канала поступает на средство визуализации автоматизированного рабочего места (АРМ) (компьютер или сенсорная панель системы Setpoint MX2020).

Первичные преобразователи моделей ST5484E, SA6200, SA6210, SA6250, SV6350, SV5475, SV5485, SV6300, V-318 и 622В01 являются преобразователями инерционного типа и используют прямой пьезоэлектрический эффект. Электрический заряд чувствительного элемента пропорционален ускорению, воздействующему на преобразователь.

Лист № 3 Всего листов 12

Первичные преобразователи серий TXR и TXA, моделей 5465Е, МХ2034, МХ2033, МХ2032, 5533 представляют собой датчики, принцип действия которых основан на взаимодействии электромагнитного поля, создаваемого датчиком, с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых в электропроводящем объекте контроля (роторе). Датчики являются преобразователями параметрического типа и могут работать, начиная с частоты равной нулю (постоянный входной сигнал).

Векторный датчик перемещения ВДП с преобразователем ИП-1-ТК представляет собой дифференциальный трансформаторный преобразователь с подвижным сердечником, перемещение которого изменяет магнитное сопротивление, индуктивность и выходное напряжение.

Датчики AGS-3,5 с преобразователем AGSC-25 и AGS-3,5-2 с преобразователем AGSC-50 являются датчиками емкостного типа, принцип действия которых основан на зависимости электрической емкости конденсатора, образованного наконечником преобразователя и поверхностью контролируемого объекта, от расстояния между ними. Изменение расстояния в процессе перемещения контролируемого объекта приводит к пропорциональному изменению выходного напряжения.

Преобразователь ВК-318.20 представляет собой прецизионный потенциометр, на валу которого установлен барабан со струной, принцип действия которого основан на снятии потенциала с элемента сопротивления, имеющего определенное общее значение. Следуя этому принципу деления напряжения, потенциометр используется как датчик позиций (перемещения струны).

Датчик-преобразователь LVDT представляет собой прецизионный потенциометр, вал которого имеет механическую связь с измерительным штоком, принцип действия которого основан на снятии потенциала с элемента сопротивления, имеющего определенное общее значение. Следуя этому принципу деления напряжения, потенциометр используется как датчик позиций (перемещения измерительного штока).

Вторичный виброизмерительный цифровой преобразователь модели GC9125 состоит из двух модулей - измерительного и цифрового. Измерительный модуль предназначен для выполнения аналоговых операций (усиления, фильтрации), а также для оцифровки сигналов. Цифровой модуль предназначен для управления работой преобразователя GC9125 на основе данных файла конфигурации и команд, поступающих по сети PROFIBUS; для осуществления преобразований оцифрованного сигнала, таких, как быстрое преобразование Фурье (БПФ) и расчет значений параметров вибрации (СКЗ, СКЗ в полосе спектра, пиковое значение, размах); сравнения рассчитанных значений с уставками; выдачи команды на замыкание реле по условному алгоритму, вызываемому при срабатывании соответствующей уставки; передачи по сети всех собранных и рассчитанных данных, а также сгенерированных в случае превышения уставок событий.

Системы измерения вибрации Setpoint представляют собой многоканальную систему, обеспечивающую измерение параметров абсолютной вибрации (виброускорение, виброскорость и виброперемещение) и относительной вибрации (осевое перемещение, относительное и тепловое расширение), измерение частоты вращения валов, а также температуры. Принцип работы системы основан на осуществлении непрерывного приема, усилении и преобразовании аналоговой информации, поступающей от первичных и вторичных преобразователей, расчете не измеряемых прямым путем параметров и сравнении измеренных и вычисленных параметров с пороговыми значениями (предупредительными и аварийными уставками).

Лист № 4 Всего листов 12

Каналы измерения напряжения и количества ударов предназначены для работы в качестве защиты оборудования.

Канал измерения напряжения при использовании совместно с датчиком давления, позволяет вычислить пульсацию давления.

Электропитание системы осуществляется от сети напряжением 220 В (50 Гц).

Внешний вид системы мониторинга и диагностики стационарной ССМД приведен на рисунке 1, структурная схема системы мониторинга и диагностики стационарной ССМД приведена на рисунке 2.

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) служит для обработки, визуализации данных, архивирования информации, поступающей от контроллеров системы, удаленного контроля и мониторинга и подготовки отчетов. ПО представляет собой программное обеспечение, которое поставляется совместно с системой.

Защита программы от преднамеренного воздействия обеспечивается тем, что пользователь не имеет возможности изменять команды программы, обеспечивающие управление работой системы и процессом измерений. Системный блок с установленным ПО находится в запирающемся шкафу, что исключает возможность физического воздействия на ПО с использованием внешних носителей информации. Запираемая лицевая панель с сенсорной панелью (опция) обеспечивает дополнительную защиту системы от несанкционированного доступа к портам данных и конфигурации. Защита программы от непреднамеренных воздействий дополнительно должна обеспечиваться функциями резервного копирования.

Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений «С» в соответствии с МИ 3286-2010.

Канал измерения виброускорения

Диапазон измерений СКЗ виброускорения, м/с

от 0,02 до 490

Диапазоны частот с преобразователями моделей, Гц:

622В01 SA6200 SA6210 SA6250 SA6350, V-318 352С34 ST5484Е

от 0,5 до 15000 от 0,5 до 12000 от 0,5 до 11500 от 0,8 до 15000 от 5 до 10000 от 0,5 до 10000 от 2 до 2000

Расширенная неопределенность измерения виброускорения в диапазонах рабочих частот при коэффициенте охвата 2 и доверительной вероятности

7

0,95 % в рабочем диапазоне температур, %

Канал измерения виброскорости

Диапазон измерений СКЗ виброскорости , мм/с

от 0,1 до 1250

Диапазоны частот с преобразователями моделей, Гц:

SV6300

от 2 до 8000 от 15 до 2000 от 5 до 10000

SV5475, SV5485 V-318

Расширенная неопределенность измерения виброскорости в диапазонах рабочих частот при коэффициенте охвата 2 и доверительной вероятности

7

0,95 % в рабочем диапазоне температур, %

Канал измерения абсолютного виброперемещения

Диапазон измерений абсолютного виброперемещения (размах), мкм

от 0,1 до 500

от 0,7 до 2,2 от 2,2 до 2,6 от 2,6 до 5,0 от 5,0 до 8,0 от 8,0 до 13,0 от 13,0 до 20,0 от 20,0 до 30,0 от 30,0 до 200,0

Диапазоны частот при использовании системы Setpoint, Гц

Диапазон частот при использовании преобразователя GC9125M, Гц

Расширенная неопределенность измерения абсолютного виброперемещения в диапазонах рабочих частот при коэффициенте охвата 2 и доверительной вероятности

7

0,95 % в рабочем диапазоне температур, %

Канал измерения относительного виброперемещения

Диапазоны измерений относительного виброперемещения, мкм: диаметр датчика 5 и 8 мм диаметр датчика 11 мм

от 0 до 500 от 0 до 1000

Диапазон частот, Гц

от 1 до 4000

Расширенная неопределенность измерения относительного виброперемещения в диапазоне рабочих частот при коэффициенте охвата 2 и доверительной    7

вероятности 0,95 % в рабочем диапазоне температур, %

Канал измерения линейного перемещения

Диапазоны измерений линейных перемещений (максимальные):

-для канала с вихретоковым датчиком с диаметром катушки 5 и 8 мм, мкм

от 500 до 2000;

от 500 до 4000 от 0 до 50,8

от 0 до 80 от 0 до 100

- для канала с вихретоковым датчиком с диаметром катушки 11 мм, мкм

-для канала с датчиком-преобразователем LVDT, мм -для канала с векторным датчиком ВД11-ХХ-ХХ с преобразователем ИП-1-ТК, мм -для канала с преобразователем ВК-318.20, мм

Расширенная неопределенность измерения линейного перемещения при коэффициенте охвата 2 и доверительной вероятности 0,95 % в рабочем диапазоне    5

температур, %

Каналы измерения частоты вращения (числа оборотов)

Диапазон измерений частоты вращения (числа оборотов),

об/мин    от 0,1 до 100000

Расширенная неопределенность измерения частоты вращения (числа оборотов) при коэффициенте охвата 2 и доверительной вероятности 0,95 % в рабочем диапазоне    1

температур, %

Канал измерения напряжения Диапазон измерений напряжения, В Диапазон частот, Гц

Расширенная неопределенность измерения напряжения в диапазоне рабочих частот при коэффициенте охвата 2 и доверительной вероятности 0,95 % в рабочем диапазоне температур, %

5

Канал измерения воздушного зазора Диапазоны измерений воздушного зазора, мм:

-    для канала с преобразователем модели AGCC-25    от 5 до 25;

-    для канала с преобразователем модели AGCC-50    от 10 до 50

Диапазон рабочих частот, Гц    от 5 до 500

Расширенная неопределенность измерения воздушного

зазора в диапазоне рабочих частот при коэффициенте

охвата 2 и доверительной вероятности 0,95 % в рабочем    2

диапазоне температур, %

Каналы измерения количества ударов (импульсов)

Диапазон измерений количества ударов (импульсов),    от 0 до 16

превышающих пороговый уровень за установленный период времени, импульс

Расширенная неопределенность измерения количества ударов (импульсов) при коэффициенте охвата 2 и

доверительной вероятности 0,95 % в рабочем диапазоне    5

температур, %

Канал измерения температуры Диапазон входного напряжения (для термопары), мВ    от минус 10 до 2500;

Диапазон входного сопротивления (для

термопреобразователя сопротивления), Ом    от 1 до 400

Диапазоны измерения температуры (определяются по нормативным документам), оС:

-    для термопары    ГОСТ Р 8.585-2001

-    для термопреобразователя сопротивления    ГОСТ 6651-2009

Всего листов 12

Расширенная неопределенность измерения температуры

при коэффициенте охвата 2 и доверительной вероятности    1

0,95 % в рабочем диапазоне температур, %

Канал измерения унифицированных токовых сигналов

Диапазон силы входного тока, мА    от 4 до 20

Расширенная неопределенность измерения силы тока унифицированных токовых сигналов при коэффициенте охвата 2 и доверительной вероятности 0,95 % в рабочем    1

диапазоне температур, %

Общие характеристики Расширенная неопределенность срабатывания уставок при коэффициенте охвата 2 и доверительной вероятности    1

0,95 % в рабочем диапазоне температур, %

Условия окружающей среды:

диапазоны рабочих температур измерительных каналов

при использовании преобразователей моделей, °С:

622В01, SA6200, SA6210, SA6250, SV6300

от минус 54 до 121 от минус 40 до 325 от минус 54 до 93 от минус 40 до 125 от минус 40 до 325 от минус 40 до 400 от минус 40 до 100 от минус 54 до 200 от минус 54 до 375

от минус 40 до 177 от минус 20 до 85 от минус 10 до 100 от минус 20 до 60

от 0 до 125

SA6350

352С34

V-318 (в зависимости от исполнения)

ST5484E

SV5475,

SV5485

TXR, TXA, 5465Е, МХ2034, МХ2032, МХ2033, 5533 и

5488Е

LVDT

ВДП-ХХ-ХХ с преобразователем ИП-1-ТК ВК-318.20

AGS-3,5 с преобразователем модели AGSC-25 и AGS-3,5-2 с преобразователем модели AGSC-50

Габаритные размеры (длина х ширина х высота) (в зависимости от спецификации заказа), мм, не более

400 х 600 х 250 800 х 600 х 300 600 х 600 х 2000

Масса (в зависимости от комплектации), кг

от 40 до 150

Знак утверждения типа наносится на стойку системы в виде наклейки и на руководство по эксплуатации методом наклейки или печати.

Комплектность

Система мониторинга и диагностики стационарная    1 шт. (спецификация по

ССМД в составе:    согласованию с заказчиком)

-    вибропреобразователи моделей ST5484E, SA6200,

SA6210, SA6250, SV6350, SV5475, SV5485, SV6300

-    акселерометры моделей 622В01 и 352C34

-    преобразователь виброскорости модели V318 -преобразователи е в комплекте с вихретоковыми датчиками серий TXR и TXА, моделей 5465Е, МХ2034,

МХ2032, МХ2033, 5533 и 5488Е

-векторный датчик перемещения ВДП-ХХ-ХХ с

преобразователем ИП-1-ТК

-преобразователь модели ВК-318.20

-датчик-преобразователь модели LVDT

-датчик модели AGS-3,5 с преобразователем модели

AGSC-25

-датчик модели AGS-3,5-2 с преобразователем модели AGSC-50

-    преобразователи вторичные виброизмерительные (формирователи сигнала) моделей ST5534, ST5535,

ST5544 и ST5545

-    драйверы ICPD-01.10; ICPD-01.15; ICPDI-15.01; ICPDF-01.15

-система измерения вибрации Setpoint

-    преобразователь вторичный виброизмерительный цифровой модели GC9125

Документация, в том числе:    1 комплект

Руководство по эксплуатации

Методика поверки

Инструкция по монтажу

Формуляр

Схема соединений электрическая Программное обеспечение Паспорта на составные части

Упаковка    1 шт.

Поверка

осуществляется по документу 4277-016-71637534-13 МП «Система мониторинга и диагностики стационарная ССМД. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС»

20 июня 2013 года.

Основные средства поверки: установка для калибровки и поверки средств измерений параметров вибрации ALCS-1 (Госреестр СИ № 44016-10); установка для калибровки и поверки средств измерений параметров вибрации ALCS-2 (Госреестр СИ № 44017-10); установка для калибровки и поверки вихретоковых преобразователей ALCS-3 (Госреестр СИ №44018-10); генератор сигналов произвольной формы Agilent 33220А (Госреестр СИ № 3299309); вибростенд калибровочный переносной HI-803 (Госреестр СИ № 37167-08), мультиметр Agilent 34401А (Госреестр СИ № 16500-97); калибратор-измеритель стационарных сигналов КИСС-03 (Госреестр СИ № 20641-11); магазин сопротивлений Р4831 (Госреестр СИ № 633277); частотомер электронно-счетный вычислительный Ч3-64 (Госреестр СИ № 32993-09).

Сведения о методах измерений

Руководство по эксплуатации «Система мониторинга и диагностики стационарная ССМД.» 4277-016-71637534-13 РЭ, раздел 1.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системам мониторинга и диагностики стационарным ССМД

1    Рекомендация «Г осударственная поверочная схема для средств измерений виброперемещения, виброскорости и виброускорения в диапазоне частот 3 10-1 ^ 2104 Гц» МИ 2070-90

2    Технические условия ТУ 4277-016-71637534-13

Рекомендации к применению

Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.