Поверка системы управления виброиспытаниями ВС-301

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. Поверка системы управления виброиспытаниями ВС-301 осуществляется в аккредитованной лаборатории АНК и занимает от 1 до 5 дней.

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.

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.

• Число входных каналов: 1 – 32.
• Число выходных каналов: 2 – 16.
• Диапазон частот: от 0,1 до 35000 Гц.
• Частота опроса данных с каналов: 1290 Гц – 108 кГц.
• Число цифровых входов: 8.
• Число цифровых выходов: 8.
• Максимальное число объединяемых систем: 8.
• Поддерживаемые типы испытаний:
• синусоидальная вибрация с изменяющейся и фиксированной частотой, в том числе поиск и удержание резонансов;
• ШСВ (широкополосная случайная вибрация);
• ударные воздействия:
• классический удар;
• виброудар (имитация стрелково-пушечного воздействия (СПВ));
• испытания с воспроизведением заданного ударного спектра;
• имитация переходного процесса;
• смешанные или наложенные воздействия (синус на ШСВ, ШСВ на ШСВ, синус и ШСВ на ШСВ);
• запись и воспроизведение полевых испыта- ний;
• анализ импульса удара на механическом ударном стенде;
• проведение аттестации вибрационных уста- новок.
• Потребляемая мощность: не более 50 Вт.
• Напряжение питания: 110 – 245 В.
• Частота питающего напряжения: 47 – 63 Гц.
• Габаритные размеры (Д х Ш х В): не более 440∙320∙50 мм.

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 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.