АН-Д3, Измеритель угла наклона и колебательных ускорений, выход RS485, поддержка ModBus, IP65

Акселерометр-наклономер АН-Д3 — средство измерения угла наклона и колебательных ускорений строительных конструкций в системах мониторинга строительных конструкций СМИК. В устройстве совмещен функционал инклинометра и прецизионного акселерометра сверхмалых ускорений в диапазоне 0-20Гц.

Очистить

Назначение

Области применения:

Промышленное и гражданское строительство

— Системы мониторинга строительных сооружений с целью определения кренов, прогибов и деформаций несущих конструкций, балок, ригелей, оснований и фундаментов

— Системы мониторинга напряженно-деформированного состояния большепролетных конструкций и высотных сооружений, мостов, антенных опор

— Комплексы частотной диагностики строительных конструкций с целью пределение 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

В АН-Д3 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

— точная синхронизация по времени измерений нескольких акселерометров АН-Д3 дает возможность проводить  анализ колебаний строительных конструкций с нескольких акселерометров

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

Применение АН-Д3 позволяет:

— увеличить количество измерительных каналов на один датчик, без увеличения количества кабельных линий. К двум каналам статических измерений угла наклона добавляется два канала динамических измерений колебательных ускорений.

— снизить стоимость системы мониторинга строительных конструкций за счёт уменьшения количества применяемых датчиков.

— снизить стоимость развертывания системы мониторинга за счёт уменьшения количества установочных элементов, соединительных кабелей, коммутационного оборудования. Нет необходимости ставить внешние АЦП, т.к. передача данных осуществляется по цифровым каналам RS-485.

Особенности исполнения:

— 4 измерительных канала передачи данных: X,Y-углы наклона, X,Y-ускорения,

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

— Поддержка протокола ModBUS,

— Решение IP31, IP65

— Контроль состояния оборудования, передача данных об ошибках в измерительном канале.

— Различные диапазоны измерения углов ±720, ±3600 ±7200, 21600, 36000 угл. сек

Принцип работы:

Акселерометр-наклономер АН-Д3 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 акселерометра-наклономера 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 наклоне или ускорении преобразователя изменяются расстояния между центральным электродом-маятником и боковыми электродами в двух взаимоперпендикулярных направлениях (при воздействии ускорений изменение положения маятника вызвано силой инерции). 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 выделения составляющей ускорения в полученном сигнале применяется: передискретизация сигнала на более высокую частоту, подавление сигнала в области высоких частот, цифровая корректирующая фильтрация для выравнивания АЧХ в области полезных частот.

— Для выделение составляющей угла наклона применяется усреднение цифрового сигнала на большом интервале измерений.

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 измерений, угловых секунд

, ,

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"