Комплексы измерительные спектральной обработки данных КИСОД
Назначение средства измерений
Комплексы измерительные спектральной обработки данных КИСОД предназначены для спектрального разложения входных периодических сигналов произвольной формы и измерений амплитуд гармоник и их углов сдвига фазы относительно базовой частоты разложения, измерений частоты следования периодических импульсов положительной полярности (базовой частоты разложения), а также для преобразования амплитуд гармоник разложения в значения виброускорения, виброскорости и виброперемещения.
Описание измерительного комплекса спектральной обработки данных
Принцип действия измерительных каналов (ИК) КИСОД, выполняющих спектральное разложение входных периодических сигналов произвольной формы в ряд по гармоникам, основан на быстром преобразовании Фурье, дающем амплитудный и фазовый спектры входных сигналов. Преобразование гармоник спектра в значения виброускорения, виброскорости и виброперемещения выполняется программным путем на основе известных соотношений между выходным напряжением переменного тока вибродатчиков и значениями виброускорения, виброскорости и виброперемещения; при этом в оперативную память программы записывается коэффициент преобразования вибродатчика. Измерение частоты следования периодических импульсов положительной полярности выполняется на основе измерения временного интервала между одноименными фронтами соседних импульсов. По запросу результаты измерений и преобразования всех ИК передаются через интерфейсы связи RS422, RS485 на вычислительное устройство верхнего уровня (ВУВУ), обеспечивающего визуализацию результатов.
КИСОД является компонуемым средством измерений, состоящим из двух типов независимых каналов – ИК типа AS и ИК типа SA. Количество и типы ИК в поставляемом КИСОД зависит от заказа.
Особенности
- возможность гибкого распределения цифровых измерительных преобразователей (ЦИП) на большой площади, исходя из удобства построения системы контроля;
- широкий диапазон поддерживаемых типов первичных измерительных преобразователей (датчиков);
- широкий обслуживаемый диапазон измерения (преобразования);
- высокая электрическая прочность изоляции между входными/выходными цепями и питанием, полностью гальванически развязывающая измерительные каналы (ИК);
- низкий коэффициент температурного дрейфа;
- пределы допускаемой дополнительной погрешности от максимального воздействия помех – не более половины пределов основной;
- способность выдерживать перегрузки во входных цепях ИК;
- широкий диапазон рабочих температур: от 0 до 50 °С;
- малые габаритные размеры ЦИП.
Примеры применения
- в составе систем технологического контроля и диагностики электротехнического оборудования (генераторов, турбин, двигателей, трансформаторов и т. д.);
- как набор ИК различного назначения при построении АСУТП на любых промышленных объектах;
- в комплекте с поставляемым сервисным ПО, как законченный полноценный программно-технический комплекс технологического мониторинга широкого круга параметров для небольших промышленных объектов.
В состав КИСОД входят:
- входной интерфейс, обеспечивающий согласование и гальваническую развязку входных сигналов;
- выходной интерфейс, представляющий собой один или два независимых с остальными цепями КИСОД шинных формирователя интерфейса RS422 или RS485.
Рисунок 1.1 – Функциональная блок-схема КИСОД
Структурная схема
Основными структурными единицами КИСОД являются входящие в его состав ЦИП производства ООО «Ракурс-инжиниринг». В общем случае КИСОД представляет собой произвольное количество ЦИП, объединённых в локальную вычислительную сеть и подключённых к ВУВУ через выходные последовательные интерфейсы RS422 или RS485.
ЦИП могут располагаться как рядом, так и на значительном расстоянии друг от друга. Общая длина кабеля связи, соединяющего между собой все ЦИП и ВУВУ в произвольном порядке, не должна превышать 1200 м. На двух крайних (самых удалённых друг от друга) в сети ЦИП должны быть включены нагрузочные сопротивления 120 Ом (терминаторы).

Рисунок 1.2 – Структурная схема КИСОД. Пример
Конструктивно КИСОД выполнен в виде отдельных модулей (модули ИК AS и модули ИК SA), предназначенных для крепления на монтажном рельсе. При сборке на объекте эксплуатации КИСОД должен размещаться в металлическом шкафу. Подключение кабелей к КИСОД производится внутри шкафа с помощью промежуточных клемм или непосредственно на модули КИСОД.