Системы управления виброиспытаниями ВС-301, 59035-14

Назначение

Системы управления виброиспытаниями ВС-301 (далее - системы) предназначены для измерений напряжения переменного тока, соответствующего значениям параметров вибрации (виброускорения, виброскорости и виброперемещения), воспроизведения и измерений частоты переменного тока и измерений коэффициента нелинейных искажений.

Описание

Конструктивно в базовой комплектации система выполнена в виде приборного блока, подключаемого к сетевому порту внешнего компьютера (не входящего в состав системы) посредством интерфейса Ethernet, и комплекта соединительных кабелей. Приборный блок имеет 4 входных и 2 выходных канала с индивидуальными настройками режимов работы. В расширенной комплектации несколько приборных блоков соединяются посредством интерфейса IU-291 с общим количеством программно поддерживаемых выходных каналов до 16, а входных каналов до 32.

Принцип действия систем основан на усилении выходных электрических сигналов первичных измерительных преобразователей (ПИП), установленных на испытуемых изделиях, преобразовании измерительных сигналов в цифровой код, дальнейшей обработке измерительной информации в компьютере и выдаче ее на внешние устройства в виде, удобном для пользователя, а также формировании и регулировании управляющих сигналов вибростенда таким образом, чтобы измеренные параметры вибрации соответствовали заданному профилю испытаний.

Система способна функционировать как под управлением внешнего компьютера, так и автономно. К внешнему управляющему компьютеру система подключается через стандартную сетевую плату Ethernet. В автономном режиме система выполняет ранее загруженные в её память программы испытаний с отображением режима работы и текущего состояния на встроенном жидкокристаллическом дисплее.

Система может работать со следующими типами ПИП параметров вибрации: с зарядовым выходом, c выходом по постоянному и переменному напряжению, со встроенным усилителем (ICP) и TEDS-датчиками.

Дополнительно каждый приборный блок имеет 16 независимых логических входов и выходов, которые служат для управления работой системы посредством внешних управляющих сигналов или управления с помощью системы иными внешними устройствами.

В максимальной комплектации система способна управлять вибрационными установками с шестью степенями свободы (6DoF), обеспечивающими перемещение по трем осям в сочетании с вращением по каждой оси.

Системы используются совместно с испытательными вибрационными установками для управления испытаниями в различных режимах:

-    синусоидальная вибрация с постоянной частотой или разверткой частоты (SINE);

-    поиск и удержание резонанса (RSTD);

-    случайная широкополосная вибрация ШСВ (RANDOM);

-    классический удар (SHOCK);

-    режим имитации стрелково-пушечного воздействия;

-    режим синтеза спектра ударного отклика (SRS);

-    наложение синусоидальных вибраций на ШСВ (SoR);

-    наложение ШСВ на ШСВ (RoR);

-    наложение синуса и ШСВ на ШСВ (SRoR);

-    наложение синус на синус (SoS);

-    переходной процесс (TTH);

-    запись и воспроизведение полевых испытаний и т.д.

В системе также реализованы функции измерений частоты периодических сигналов и коэффициента нелинейных искажений входного сигнала, а также синтеза синусоидального сигнала с регулируемым коэффициентом нелинейных искажений.

Дополнительно в системе программно реализованы автоматизированные процедуры аттестации виброиспытательного оборудования, анализа испытаний, проводимых на ударных стендах, и переходных процессов, а также автоматизированная поверка (калибровка) самой системы.

По условиям эксплуатации системы удовлетворяют требованиям группы 1.1 климатического исполнения УХЛ по ГОСТ РВ 20.39.304-98 с диапазоном рабочих температур от 10 до 30 °С и относительной влажностью окружающего воздуха до 80 % при температуре 25 °С, без предъявления требований по механическим воздействиям и воздействию атмосферных осадков, пыли, песка.

Внешний вид передней панели приборного блока и место для нанесения знака утверждения типа приведены на рисунке 1. Внешний вид задней панели приборного блока и места для пломбировки приведены на рисунке 2. Пломбировка предусмотрена на болтах крепления верхней панели к корпусу приборного блока.

IB.I Н*1 ИЗ* RIU.lh-.IHКЦГW

Рисунок 2

Программное обеспечение

Метрологически значимая часть программного обеспечения (ПО) представляет собой ПО VisProbe SL, работающее под управлением операционных систем семейства Windows в составе внешнего персонального компьютера, и встроенное ПО Vib03.

ПО VisProbe SL обеспечивает формирование заданий на проведение испытаний, управление работой системы в процессе испытания, отображение хода испытаний в удобном для пользователя виде, защиту настроек оборудования от несанкционированного доступа, анализ данных и протоколирование результатов.

ПО Vib03 - это внутреннее ПО приборного блока, обеспечивающее работу системы в автономном режиме и осуществляющее управление вибростендом в соответствии с заданием

пользователя, контроль хода выполнения испытания и целостности обратной связи, а также отображение данных о ходе испытания на встроенном дисплее системы.

Идентификационные данные (признаки) метрологически значимой части ПО указаны в таблице 1.

Таблица 1

Метрологически значимая часть ПО и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от преднамеренных и непреднамеренных изменений. Реализована защита ПО с помощью ключа лицензии, встроенного в приборный блок, и пароля доступа к ПО. Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» по Р 50.2.077 - 2014.

Технические характеристики

Диапазон рабочих частот, Гц............................................................................от 0,1 до 35000.

Число входных каналов..............................................................................................от 4 до 32.

Число выходных каналов...........................................................................................от 2 до 16.

Диапазон измерений напряжения переменного тока (амплитудных значений), В........± 10.

Пределы допускаемой относительной погрешности воспроизведения частоты........................................................................................................................................ ± 5 10"5.

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений частоты................ ± 5 10"5.

Диапазон измерений коэффициента нелинейных искажений в диапазоне частот первой гармоники от 20 до 5000 Гц, %....................................................................................... от 0,01 до 90.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений коэффициента нелинейных искажений Кг, %.............................................................................................................± (0,1Кг+0,03).

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений синусоидального напряжения, соответствующего значениям виброускорения, виброскорости и виброперемещения, на частоте 1 кГц, %......................................................................................± 0,5.

Неравномерность АЧХ выходных каналов относительно опорной частоты 1 кГц, дБ, не более:

в диапазоне частот от 0,1 до 3 Гц (включительно)..............................................................0,2;

в диапазоне частот от 3 до 35000 Гц.....................................................................................0,1.

Динамический диапазон автоматического регулирования в режиме синусоидальной вибрации, дБ, не менее......................................................................................................................120.

Динамический диапазон автоматического регулирования в режиме широкополосной случайной вибрации, дБ, не менее...................................................................................................100.

Формы импульса удара...........полусинус, пилообразный, треугольный, трапецеидальный.

Г абаритные размеры приборного блока (длина х ширина х высота), мм, не более............................................................................................................................440 х 320 х 50.

Масса приборного блока, кг, не более.....................................................................................5.

Потребляемая мощность, В-А, не более................................................................................50.

Параметры электропитания:

напряжение переменного тока, В....................................................................................от 110 до 245

частота переменного тока, Гц..............................................................................................от 47 до 63

Рабочие условия эксплуатации:..................................................................................................

температура окружающего воздуха, °С..............................................................................от 10 до 30

относительная влажность окружающего воздуха (при температуре 25 °С), %, не более..............80

атмосферное давление, кПа.............................................................................................от 84 до 106,7

Знак утверждения типа

наносится на лицевую панель приборного блока методом шелкографии и на титульный лист эксплуатационной документации типографским методом.

Комплектность

Комплект поставки включает:

-    приборный блок - 1 шт.;

-    комплект кабелей - 1 к-т;

-    специальное ПО - 1 CD;

-    эксплуатационная документация - 1 к-т;

-    методика поверки - 1 шт.

Поверка

осуществляется по документу ВАПМ.466961.002МП «Инструкция. Системы управления виброиспытаниями ВС-301. Методика поверки», утвержденному руководителем ГЦИ СИ ФБУ «ГНМЦ Минобороны России» 19 сентября 2014 г.

Основные средства поверки:

-    калибратор-вольтметр универсальный В1-28 (рег. № 10759-86): диапазон воспроизведения напряжения переменного тока от 1 мкВ до 700 В в диапазоне рабочих частот от 0,1 Гц до 120 кГц, пределы допускаемой относительной погрешности воспроизведения напряжения переменного тока в диапазоне частот от 0,1 Гц до 100 кГц и в диапазоне напряжений от 10-4 до 20 В ± 0,08 %, диапазон измерений напряжения переменного тока от 1-10-5 до 700 В, пределы допускаемой относительной погрешности измерений напряжения переменного тока в диапазоне частот от 40 Гц до 50 кГц и в диапазоне напряжений от 10-4 до 20 В ± 0,12 %;

-    частотомер электронно-счетный Ч3-77 (рег. № 14739-95): диапазон измерений частоты от 0,01 Гц до 1,6 ГГц, пределы допускаемой относительной погрешности измерений частоты ± 1 • 10-8/Тсч, где Тсч - время счета;

-    калибратор-измеритель нелинейных искажений СК6-20 (рег. № 41370-09): диапазон частот первой гармоники от 10 Гц до 200 кГц, диапазон измерений коэффициента гармоник от

0,001 до 100 %, диапазон амплитуды при измерении коэффициента гармоник от 1 до 1,8 В, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений коэффициента гармоник (Кг) в диапазоне от 10 Гц до 20 кГц ± (0,03Кг+0,006) %.

Сведения о методах измерений

ВАПМ.466961.002 РЭ. Системы управления виброиспытаниями ВС-301. Руководство по эксплуатации.

Нормативные документы, устанавливающие требования к системам управления виброиспытаниями ВС-301

1.    ГОСТ РВ 20.39.304-98.

2.    ГОСТ 30296-95. Аппаратура общего назначения для определения основных параметров вибрационных процессов. Общие технические требования.

3.    ГОСТ Р 8.648-2008. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений

2    9

переменного электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот от 10 до 10 Гц.

4.    ГОСТ 8.762-2011. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений коэффициента гармоник.

5.    ВАПМ.466961.001 ТУ. Системы управления виброиспытаниями ВС-301. Технические условия.

Лист № 5 Всего листов 5

Рекомендации к применению

Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям, осуществление деятельности в области обороны и безопасности государства.