АК-Д2 Акселерометр, измеритель угла наклона и колебательных ускорений, выход RS 485

Акселерометр АК-Д2 предназначен для измерения колебательных ускорений в системах мониторинга строительных конструкций (СМИК) с целью определения основных форм собственных колебаний строительных конструкций и проведения анализа напряженно-деформированного состояния.

Очистить

Назначение

Области применения:

Промышленное и гражданское строительство

— Системы мониторинга строительных  конструкций большепролетных, высотных и особоопасных объектов

— Системы мониторинга антенно-мачтовых сооружений сотовой связи, дымовых труб, мачт освещения

— Комплексы частотной диагностики строительных конструкций с целью определение износа и остаточного прочностного ресурса конструкции по частоте и декременту затухания собственных колебаний зданий, строительной конструкций

Атомная энергетика

-Системы статического и динамического мониторинга эксплуатируемых объектов использования атомной энергии по СТО-СРО-С 60542960 00043-2015

Ветроэнергетика

-Виброчастотный  мониторинг напряженно-деформированного состояния опор ветрогенераторов

 Основные возможности АК-Д2

АК-Д2  разработан специально под задачи систем мониторинга строительных конструкций. При разработке был учтен многолетний опыт применения инклинометров серии ИН-Д3. В данной модификации реализован:

— высокий уровень помехозащищенности цифровой линии

— контроль собственного состояния акселерометра, передача информации о состоянии

— запись в файл значений ускорений

— расчет среднего значения и максимального значения ускорений строительных конструкций за заданный период

— расчет спектра измеренных колебаний

— точная синхронизация по времени измерений нескольких акселерометров АК-Д2 дает возможность проводить фазный анализ колебаний строительных конструкций с нескольких акселерометров

Акселерометр имеет цифровой выход RS-485 c поддержкой протокола Modbus TCP, что позволяет провести легкую интеграцию в ПТК СМИК заказчика без затрат на приобретение внешних АЦП.

Реализована возможность установки акселерометров АК-Д2 и инклинометров ИН-Д3 на одной последовательной измерительной линии: для построения совмещенной измерительной цепи нужна одна витая пара.

Практические исследования собственных колебаний  строительных конструкций показывают, что главные гармоники основных форм (фронтальных, боковых и крутильных) колебаний большепролетных и высотных зданий, антенно-мачтовых сооружений, ветрогенератов  лежат в диапазоне 0.1-3Гц, т.е. как раз в той полосе частот, где АЧХ сейсмоприемников неравномерна и измерения амплитуды колебаний имеют существенную погрешность, а точности измерений MEMS — акселерометров недостаточно для задач виброчастотного мониторинга.

 

Особенности исполнения:

— 2 измерительных канала передачи данных: X,Y-ускорения,

— 2 канала передачи расчетных данных: X,Y- спектры колебаний  за заданный интервал измерений

— Передача данных по 2-х проводной линии RS-485

— Поддержка протокола ModBUS,

— Решение IP31, IP65

— Различные диапазоны измерения ускорений 3,4х10-2, 1,7х10-1, 3,4х10-1м/с2

Принцип работы:

Акселерометр  АК-Д2 состоит из первичного преобразователя  и электронного блока в состав которого входит: электронный модуль аналогового преобразования, модуль аналогово-цифрового преобразования, модуль цифровой обработки сигнала. Корпус имеет 3 опорных винта, с помощью которых производится точная установка измерителя на объекте. Первичный преобразователь измерительного комплекса представляет собой заполненную электролитом ампулу, с пятью токовыводами. Маятник, подвешенный на нерастяжимой нити, являющийся центральным электродом, и четыре боковых электрода образуют мостовую измерительную схему. При воздействии ускорения под действием силы инерции маятник отклоняется,  изменяются расстояния между центральным электродом-маятником и боковыми электродами в двух взаимоперпендикулярных направлениях. Это приводит к изменению электрических сопротивлений заполненных электролитом межэлектродных полостей. Электронный модуль аналогового преобразования, отслеживая указанные изменения, вырабатывает электрические сигналы, величины которых определяют суммарный вклад составляющих углов наклона и воздействующих на маятник ускорений по двум измерительным осям.

Полученный электрический сигнал подвергается аналого-цифровому преобразованию и последующей цифровой обработке.

Для синхронного измерения ускорений с нескольких датчиков, например, для расчета взаимных спектров сигналов нескольких акселерометров организованы два буфера FIFO по каждой измерительной оси X и Y. Это позволяет передавать по одной линии результаты измерений нескольких датчиков без потери синхронизации. Данные из буфера FIFO передаются по цифровому интерфейсу полудуплексной линии RS-485 по помехозащищенному протоколу.

Параметры

Диапазон измерения ускорений (амплитудное значение), м/с2

3,4х10-2 1,7х10-1 3,4х10-1 1 1,7

Коэффициент преобразования на базовой частоте 1Гц,

1 (цифровой выход)

Отклонение значения коэффициента преобразования от номинального, не более, %

5

Нелинейность амплитудной характеристики, не более, %

5

Диапазон рабочих частот, Гц

0[DC]-20

Неравномерность АЧХ относительно значения на частоте 1Гц в полосе рабочих частот, не более, дБ

3

Предел допускаемой основной относительной погрешности измерения ускорений на частоте 1Гц, не более, % от диапазона

10

Диапазон измерений углов наклона, угловые секунды

720 3600 7200 21600 36000

Пределы допускаемой основной приведённой к полному диапазону измерений погрешности измерений угла наклона, %

±0,5

Пределы допускаемой дополнительной приведённой к полному диапазону измерений погрешности, вызванная изменением температуры на 1ºС, %

±0,005

Температурный дрейф нуля, вызванный изменением температуры на 1ºС, % от полного диапазона измерений

±0,005

Тип выходного сигнала

интерфейс RS-485

Общая длина кабельной линии, м

до 800

Градуировочная характеристика по углам наклона и амплитудному значению ускорений

Линейная функция преобразования

Рабочий температурный диапазон

от – 40 до + 50°С

Угол между радиальными измерительными осями преобразователя, º

90 ±1

Пылевлагозащищённость, степень защиты IP

31, 65

Протокол обмена

ModBus TCP, запись в файл

Количество измерителей в одной измерительной цепи

до 20

Напряжение питания у измерителей, В

от 7 до 28

Потребляемый ток, не более, мА

80

Габаритные размеры корпуса преобразователя (ϕ х высота), мм

80х105

Габаритные размеры корпуса электронного блока, мм

98x64x34

Масса

0,45

Назначенная наработка на отказ, часов, не менее

10 000

Средний срок службы, лет, не менее

10

Производитель

НТП "Горизонт"

Характеристики

АK-Д2 720, IP31, АK-Д2 720, IP65, АK-Д2 3600, IP31, АK-Д2 3600, IP65, АK-Д2 7200, IP31, АK-Д2 7200, IP65