VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Введение

Антисейсмическая защита промышленных объектов, особенно таких, как атомные электростанции, имеет огромное практическое значение для человеческого общества. Аварии на Чернобыльской АЭС (СССР), АЭС Фукусима I (Япония), АЭС Три Майл Айленд (США) явились ощутимым толчком для развития атомного приборостроения и, в частности, для развития систем аварийной защиты, обеспечивающих безопасность реакторной установки и другой аппаратуры 1 класса безопасности.

Внедрение систем сейсмомониторинга и аварийной антисейсмической защиты удаленного конфигурирования существенно повысит безопасность эксплуатации энергоблоков АЭС за счет формирования упреждающих тревожных сигналов для систем защиты. Применение системы сейсмометрического контроля и сигнализации обеспечит автоматическую аварийную остановку реактора при землетрясениях заданной интенсивности, а также автоматическую регистрацию колебаний на уровне подошвы здания реакторной установки. В связи с этим к сейсмодатчикам систем аварийной защиты ядерных реакторов предъявляются жесткие требования к показателям надежности и стабильности метрологических характеристик.

Беспрецедентные требования безопасности, предъявляемые к аппаратуре систем аварийной защиты объектов атомной энергетики, привели к необходимости поиска новых методов их построения, исключающих ненадежность, электромагнитную неустойчивость, высокую вероятность ложного срабатывания и несанкционированного отключения реакторной установки, и как следствие, огромные экономические потери.

Развитие науки и использование новейших технических решений позволяет постоянно совершенствовать методы, по обеспечению безопасности АЭС.

Примером внедрения современных технологий является поколение сейсмодатчиков СД 4 производства ОАО «НИИФИ», в которых для измерения параметров сейсмовоздействия использованы высокотехнологичные акселерометры уравновешивающего преобразования АЛЕ 037, созданные для систем управления движения летательными аппаратами различного назначения. Их применение в сейсмодатчиках позволило решить противоречивую проблему одновременного повышения точности, чувствительности, значительного расширения полосы пропускания в области низких и высоких частот и обеспечения самых жестких требований к электромагнитной совместимости.

Высокая эффективность использованных в сейсмодатчиках СД 4 конструктивных решений позволила в достаточно короткий срок оснастить ими АЭС РФ, Украины, Ирана, Индии и Болгарии.

Данный курсовой проект выполняется в Открытое акционерное общество «Научно-исследовательском институте физических измерений" (ОАО НИИФИ). На базе имеющегося научно-технического отдела в ОАО «НИИФИ» проводится НИР по созданию системы сейсмомониторинга и аварийной антисейсмической защиты удаленного конфигурирования на основе сейсмодатчиков СД 4, обеспечивающей предупредительную защиту реакторной установки.

В этой связи актуальным является обеспечение соответствия сейсмодатчика установленным на него метрологическим требованиям.

Целью данного курсового проекта является разработка методики поверки сейсмодатчика СД 4, предназначенного для измерения сейсмоускорения, установление методов и средств первичной поверки до ввода в эксплуатацию и периодической поверки при эксплуатации.

1 Описание и принцип работы се йсмодатчика СД 4

1.1 Общие сведения

Сейсмометрия является традиционной областью применения приборов инерционного действия – виброметров и велосиметров, например типа ССЗ-1М, применяющихся в системах диагностики и аварийной защиты сооружений различного назначения. Известными недостатками виброметров и велосиметров, определяющих качество систем на их основе, являются неудовлетворительные надежность, ограниченность частотного диапазона измерений (ЧДИ), низкий уровень электромагнитной совместимости и невозможность контроля работоспособности всего измерительного тракта в процессе эксплуатации. Указанные недостатки устраняются в случае замены сейсмометров и велосиметров акселерометрами уравновешивающего преобразования, позволившими решить противоречивую проблему одновременного повышения точности, чувствительности, значительного расширения полосы пропускания в области низких и высоких частот и обеспечения самых жестких требований к электромагнитной совместимости.

Применяемые в измерительной технике пьезоэлектрические сейсмоприемники обладают неудовлетворительной чувствительностью и точностью измерений низкочастотных колебаний, что не позволяет применять их в системах аварийной защиты реакторов

Датчики, в которых в качестве преобразователя сейсмических колебаний в электрический сигнал применяется дифференциальный трансформатор, обладают неудовлетворительной стабильностью метрологических характеристик и низкой устойчивостью к воздействию электромагнитных помех, характерных для процесса эксплуатации на энергетических объектах.

В настоящее время известны сейсмодатчики, предназначенные для работы в составе аппаратуры индустриальной антисейсмической защиты, в которых в качестве сейсмоприемников используются индукционные виброметры, обладающие высокой чувствительностью. Однако и эти сейсмодатчики обладают рядом существенных недостатков, к которым относятся ограниченный частотный диапазон измерений в области низких частот, невысокая точность, неудовлетворительная устойчивость к электромагнитным помехам.

Характерным режимом работы сейсмодатчиков в составе системы безопасности является режим ожидания применения по назначению и значительное время непрерывной работы. При этом наличие информации о сохранении работоспособности датчика или оценке вероятности невыполнения функций требует обеспечения возможности автоматического периодического контроля на протяжении всего жизненного цикла без демонтажа и отключения датчика от системы защиты.

Требование высокой чувствительности сейсмодатчика обусловлено необходимостью получения сигнала в систему безопасности при уровнях сейсмовоздействий, составляющих доли от предельных значений ускорения, характеризующих проектное и максимальное расчетное землетрясения, способных привести к разрушению конструкций.

Всем этим требованиям удовлетворяет сейсмодатчик СД 4. Датчик работает в составе системы индустриальной антисейсмической защиты (СИАЗ) АЭС, обеспечивающей автоматическую аварийную остановку реактора при интенсивности максимального расчетного землетрясения до 8 баллов по шкале MSK-64.

Малогабаритные высокоточные сейсмодатчики СД 4 (далее сейсмодатчики) предназначены для измерения низкочастотных линейных ускорений, являются техническим устройством, выполняющим функцию измерения электрического напряжения, и применяются на объектах сферы безопасности.

Отличительными особенностями сейсмодатчиков на основе акселерометров АЛЕ 037 являются:

- высокая точность измерения проекций и модуля вектора сейсмоускорения;

- высокое быстродействие, повышающие степень безопасности объекта защиты;

- высокая надежность;

- наличие в составе сейсмодатчиков каналов аварийной защиты и мониторинговых каналов.

Для оценки основного показателя их надежности – вероятности выполнения функции на требование чрезвычайно важной является периодическая оценка готовности сейсмодатчика к выполнению задания в течение всего жизненного цикла без его демонтажа и отключения от системы аварийной защиты. Для ее реализации в указанных сейсмодатчиках предусмотрен периодический контроль и поверка всего измерительного тракта, включая и чувствительный элемент на основании прямых измерений электрического напряжения, функционально вязанного с измеряемым сейсмоускорением.

Сравнительная характеристика СД 4 с приборами-аналогами приведена в таблице 1.

Таблица 1

Наименование параметра	ССЗ-1М	БСД 1	СД 4
Диапазон ускорений, в пределах которого устанавливается порог выдачи аварийных сигналов, м/с2	0,25-4	0,25-2*	0,25-2*
Диапазон ускорений, в пределах которого устанавливается порог начала регистрации, м/с2	0,05-0,25	0,05-0,25*	0,05-0,25*
Предел измерений аналоговых раздельных каналов, м/с2 (конкретная величина устанавливается при заказе)	4	4	5,6
Наименование параметра	ССЗ-1М	БСД 1	СД 4
Дополнительная температурная погрешность, %/ºС	не нормир.	0,1	0,05
Наработка до отказа по функции измерений (расчетное значение), ч, не менее	200000	245000	245000
Гарантийный срок службы, лет	15	15	15
Время непрерывной работы, межповерочный интервал	8760	8760	17500
Частотный диапазон измерений (ЧДИ), Гц (Верхняя граница ЧДИ оговаривается при заказе)	0,3-50 -	0,1-32; 0,1-64; 0,1-128*
Время запаздывания по каналам выдачи аварийных сигналов на частоте 32 Гц , мс	-	10	10
Наличие встроенного устройства самодиагностики всего измерительного тракта в процессе жизненного цикла без демонтажа.	-	-	имеется
Периодичность процесса самодиагностики	-	-	10-30*
Средства измерений, необходимые для организации поверки	вибростенд с грузоподъемностью не менее 20 кг	1. Генератор сигналов специальной формы 2. Вольтметр эффективного значения 3. Цифровой осциллограф
Устойчивость к воздействию электромагнитных помех ГОСТ Р 50746-2000. Группа исполнения по жесткости электромагнитной обстановки	III	IV
Наименование параметра	ССЗ-1М	БСД 1		СД 4
Уровень собственных шумов от выходного сигнала, %	-	менее 0,02 % на канал
Масса комплекта из трех извлекаемых датчиков, кг	>18	0,6		0,6
Длина кабельной линии, соединяющей блок с регистратором и системой аварийной защиты, м	300	250		600

* — числовое значение параметра устанавливается при заказе.

1.2 Принцип действия

Сейсмодатчик предназначен для регистрации сейсмических воздействий на реакторную установку АС и формирование дискретных аварийных сигналов о превышении установленного уровня сейсмоускорения; дискретного сигнала начала регистрации; дискретного сигнала об исправности датчика; раздельных аналоговых сигналов по каналам X, Y, Z; общего аналогового сигнала (АО).

Конструкция СД-4 обеспечивает возможность установки различных порогов выдачи аварийных сигналов и сигналов запуска регистратора. В сейсмодатчике предусмотрен автоматический контроль исправности (периодичность 1 раз в 30±5 мин на протяжении всего жизненного цикла).

Сейсмодатчик СД 4 (рисунок 1.1) состоит из трех акселерометров типа АЛЕ 037 (сейсмоприемников), установленных на специальной платформе по трем взаимно ортогональным осям X, Y, Z платформы, выпрямителя и корзины с печатными платами. На корзине разъемным соединением установлены три платы измерительных каналов и по одной плате источника питания, формирователя дискретных сигналов, таймера и формирователя аналоговых сигналов.

Рисунок 1.1 – Внешний вид сейсмодатчика СД4

Акселерометр АЛЕ 037 (рисунок 1.2) состоит из чувствительного элемента и измерительной цепи. Чувствительный элемент содержит емкостный преобразователь перемещения и магнитоэлектрический обратный преобразователь, обеспечивающий воспроизведение уравновешивающей силы и представляющий собой цепь отрицательной электромеханической обратной связи (ООС) акселерометра. Акселерометры устойчивы к воздействию внешних электромагнитных полей, что обеспечивается используемыми принципами действия и специальными схемными решениями. Надежность и стабильность метрологических характеристик акселерометров подтверждена результатами многолетней эксплуатации на изделиях ракетно-космической техники.

Рисунок 1.2 – Внешний вид акселерометра АЛЕ 037

Сейсмодатчики содержат также блок питания и схему формирования сигналов, содержащую 5 измерительных каналов.

Три измерительных канала Ар(Х), Ар(Y), Ар(Z) предназначены для измерения выходного напряжения акселерометров и приведения их к нормированному виду. В указанных измерительных каналах осуществляется функция возведения в квадрат, необходимая для реализации заданного алгоритма вычисления модуля сейсмоускорения, а также формирование нижней границы частотного диапазона измерений 0,1 Гц. Далее выходные напряжения измерительных каналов Ар(Х), Ар(Y), Ар(Z) суммируются, а затем из суммарного сигнала извлекается корень квадратный с целью получения информации о модуле измеряемого сейсмоускорения. По установленному значению модуля в измерительных каналах П1(АОП - аппаратура отображения и протоколирования) и П1(БРС - блок размножения сигналов) формируются сигналы управления для системы антисейсмической защиты.

При выполнении функции измерения электрического напряжения оно подается на вход сейсмодатчиков и вызывает протекание электрического тока в специальных обмотках обратных преобразователей акселерометров. Моменты, возникающие в обратном преобразователе при протекании токов, эквивалентны действию проекций измеряемого ускорения и приводят к появлению напряжения на выходах каждого из акселерометров. Далее повторяется описанная выше процедура измерения и формирования заданного вида выходных сигналов сейсмодатчиков.

2 Анализ устройства и характеристик сейсмодатчика СД 4

2.1 Технические характеристики сейсмодатчика СД 4

Сейсмодатчик относится к восстанавливаемому оборудованию непрерывного длительного использования.

По сейсмостойкости сейсмодатчик относится к категории 1 по НП-031-01;по условиям эксплуатации и размещению - к группе А, исполнению 1 по РД 25818; по назначению - к группе 1 раздела 6 ОТТ 08042462; по влиянию на безопасность АЭС и выполняемым функциям - к элементам управляющей системы безопасности, к классу 2У по ПНАЭГ-01-011 (ОПБ 88/97) и функциональной группе 2УК2 по НП-026-01.

Сейсмодатчик имеет климатическое исполнение УХЛ4ТВ3 по ГОСТ 15150-69[5].

Сейсмодатчики изготавливаются в соответствии с комплектом конструкторской документации СДАИ.402139.037.

Электрическое питание сейсмодатчика осуществляется от сетей электроснабжения. Параметры электрического питания:

- напряжение 220-33+22 В;

- частота 50-4+3 Гц.

Максимальный ток, потребляемый сейсмодатчиком от сети, - 0,1 А.

Основные технические характеристики сейсмометра СД 4 представлены в таблице 2.

Таблица 2

Наименование характеристики и единица измерения	Значение характеристики
1	2
Диапазон ускорений, в пределах которого устанавливаются порог выдачи аварийных сигналов П1, м/с2	0,2 – 2,0
Диапазон ускорений, в пределах которого устанавливается порог начала регистрации П2, м/с2	0,05 – 0,25
1	2
Смещение нуля каналов Ар(Х), Ар(Y), Ар(Z), мА	11,6 – 12,4
Смещение нуля канала АО, мА	3,8 – 4,2
Коэффициент преобразования каналов Ар(Х), Ар(Y), Ар(Z), мА/В	0,138 – 0,148
Предельное значение нелинейности функции преобразования каналов Ар(Х), Ар(Y), Ар(Z), %	±0,5
Предельное значение отклонения АЧХ в частотном диапазоне измерений, %:
для каналов Ар(Х), Ар(Y), Ар(Z)	±3
для канала АО	±15
для канала П1	±10
Скорость затухания АЧХ за пределами частотного диапазона измерений каналов Ар(Х), Ар(Y), Ар(Z), дБ/окт	не менее 8
Эффективное значение напряжения, эквивалентное порогу П1, В	не более ±1,015 П1К*

Датчик должен сохранять работоспособность после воздействия:

а) относительной влажности воздуха до 98 % при температуре от плюс 25 до плюс 35 ^ºС без конденсации влаги с содержанием хлоридов с концентрацией 210^-2 мг/м³, сульфатов с концентрацией до 310^-2 мг/м³ и сернистого газа SO₂ c концентрацией до 310^-2 мг/м³ в течение 15 суток в неработающем состоянии;

б) относительной влажности воздуха до 100 % при температуре плюс 40^ºС в течение 6 ч в неработающем состоянии;

в) орошения измеряемой средой - раствором борной кислоты концентрацией до 16 г/кг, ионы калия 1-2 г/кг, гидразин-гидрат 100-150 мг/кг при температуре раствора 20-90 ^ºС;

г) максимальной поглощенной дозы излучения за 10 лет – 6 Гр (0,610³ рад).

Эксплуатация датчика разрешается только при наличии инструкции по технике безопасности, утвержденной руководителем предприятия-потребителя и учитывающей специфику применения датчика в конкретном технологическом процессе.

По влиянию на безопасность АЭС и выполняемым функциям датчик должен относиться к классу 2У элементов управляющей системы безопасности в соответствии с ПНАЭ Г-01-011 (ОПБ 88/97) и функциональной группе 2УК2 по НП-026-01.

Датчик должен соответствовать общим требованиям безопасности по ГОСТ 12.2.003-91[8] и ГОСТ 12.3.002-75[9].

Все внешние доступные для прикосновения металлические нетоковедущие части блока должны быть соединены с клеммой для присоединения к защитному заземлению, имеющей обозначение по ГОСТ 25874-83[10].

Датчик должен быть пожаробезопасным и не быть источником возгорания при вероятности возникновения пожара в датчике не более 110^-6 в год в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.007.0-75[11], ГОСТ 12.1.004-91[12], ГОСТ 12.2.003-91[8] и ВСН-01. Как в нормальных, так и в аварийных режимах работы АЭС пожаром считается возникновение открытого огня на наружных поверхностях датчика или выброс горящих частиц из него.

По способу защиты человека от поражения электрическим током датчик должен относиться к классу 01 по ГОСТ 12.2.007.0-75[11].

Электробезопасность датчика должна соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.038-82[13].

При проведении испытаний на электрическую прочность изоляции должны соблюдаться требования безопасности по ГОСТ 12997-84[14] и "Правилам устройства электроустановок" (ПУЭ).

При этом к работе с приборами для испытаний электрической прочности допускаются лица, имеющие удостоверение на право работы не ниже 4 группы электробезопасности.

Во время работы с приборами обязательным является применение резиновых и диэлектрических перчаток, резиновых калош и резинового диэлектрического коврика.

По истечении срока службы и после воздействия на датчик факторов, обладающих радиоактивностью, должна быть проведена дезактивация по группе 4 раздела 5 ОТТ 08042462 с последующим демонтажом, размещением его в специальном "отстойнике" и, при необходимости, захоронением.

После реального землетрясения любой интенсивности, вплоть до "большой течи", вопрос о дальнейшей эксплуатации датчиков в течение его последующего срока службы должен решаться комиссией, включающей представителей службы эксплуатации эксплуатирующей организации, предприятия – изготовителя и ВО "Безопасность" (или Ростехнадзора для исполнения СДАИ.402139.037-01).

Датчик должен иметь следующие показатели безотказности:

а) средняя наработка до отказа не менее 87000 ч;

б) вероятность невыполнения функции аварийной защиты на требование (при действии аварийного значения сейсмоускорения) не более 110^-4;

Отказом при выполнении функции аварийной защиты является невыдача команды при наличии требования на срабатывание;

в) вероятность ложного срабатывания по функции аварийной защиты не должна быть более 110^-4;

г) параметр потока отказов при выполнении функции контроля и регистрации не более 210^-5 1/ч.

Отказом при выполнении функции контроля и регистрации является невыдача команды при проведении контроля исправности датчика. Показатели безотказности определяются расчетным путем на стадии разработки рабочей документации.

Время восстановления датчика не более 1 ч. Восстановление датчика исполнения СДАИ.402139.037 должно проводиться путем его замены из состава ЗИП системы АИАЗ-01Р; восстановление датчика исполнения СДАИ.402139.037-01 должно проводиться путем его замены на идентичный по уровням П1, П2 и по диапазону.

Назначенный срок службы датчика должен быть не более 10 лет. По истечении 10 лет эксплуатация датчика может быть продолжена только после решения, принятого специальной комиссией, включающей представителей эксплуатирующей организации, предприятия-изготовителя и ВО "Безопасность" (или Ростехнадзора для исполнения СДАИ.402139.037-01) на основе обследования его технического состояния.

2.3 Анализ функциональной схемы сейсмодатчика СД 4.

Функциональная схема сейсмодатчика представлена на рисунке 2.1. Она содержит три ортогонально установленных статико-динамических акселерометра уравновешивающего преобразования Ах, Аy, Az и схему формирования сигналов. В схеме формирования сигналов имеется три измерительных канала ИКХ, ИKY, ИКZ, Измерительные каналы, в зависимости от конкретных требований к порогам срабатывания, позволяют ослабить или усилить выходные сигналы акселерометров, сформировать амплитудно-частотную характеристику канала, осуществить операцию возведения в квадрат измеряемого сигнала.

Нагрузкой измерительных каналов является суммирующий усилитель  (сумматор), расположенный на плате формирователя аналогового общего сигнала (ФАС).

Сигнал с выхода сумматора через согласующий усилитель СУ4 поступает на вход схемы извлечения корня квадратного из суммы квадратов, формирующей сигнал пропорциональный модулю вектора действующего сейсмоускорения. Далее этот сигнал поступает на схему формирования аналогового общего сигнала АО, а также, через согласующие усилители СУ5, СУ6 с платы ФАС приходит накомпараторы К1, К2 формирователя дискретных сигналов (ФДС), настроенные на заданные пороги срабатывания. Компараторы управляют работой одновибраторов ОВ1 и ОВ2. Одновибраторы формируют одиночные импульсы заданных амплитуды (до 15 В) и длительности (не менее 2 с). Импульсы с одновибраторов управляют работой оптронов С1, С2, С3, обеспечивающих гальваническую развязку выходных сигналов одновибраторов, и сигналов, передаваемых в АОП [П1(0В) АОП], аппаратуру АЛОС (через АЗТП) [П1(0В) БРС] и на запуск регистрирующего устройства [П2(0В) АОП] в АОП. В сейсмодатчике предусмотрен канал контроля исправности всех измерительных цепей. Периодичность контроля – (112) мин на протяжении всего жизненного цикла.

При контроле исправности на выходе П1(0В) БРС сейсмодатчика появляются одиночные импульсы длительностью не более 100 мкс, не успевающие запустить систему аварийной защиты реакторной установки. Наличие этих импульсов свидетельствует об исправном состоянии сейсмодатчика и его готовности к выполнению основной функции. При этом на выходах "Контр. испр.(0В) АОП" и "Контр. испр.(0В) АСП" наблюдаются постоянные уровни, соответствующие логической единице (ток от 10 до 12 мА).

В сейсмодатчике также предусмотрена возможность проведения поверки внешним сигналом (1 раз в два года) при отключенной системе аварийной защиты реактора. При этом в цепи электромеханической обратной связи акселерометров подается электрическое напряжение, вызывающее протекание тока в катушках магнитоэлектрических датчиков силы. В результате взаимодействия тока в катушках, подвешенных в магнитном поле, с индукцией поля возникает сила, эквивалентная воздействию сейсмоускорения. Схема настраивается таким образом, что указанные электрические сигналы, проходя через весь тракт преобразования, вызывают срабатывание выходных одновибраторов каналов П1(0В) АОП, П2(0В) АОП, а также приводит к появлению электрических сигналов на аналоговых выходах.

Стабильность величин электрических напряжений, при которых происходит срабатывание одновибраторов, служит оценкой стабильности метрологических характеристик датчика.

Рисунок 2.1 – Функциональная схема сейсмодатчика СД 4

Источник питания состоит из трех линейных стабилизаторов напряжения, обеспечивающих раздельное питание электронных компонентов каналов X, Y, Z. Источник питания запитывается напряжением постоянного тока, поступающим на него с выпрямителя сетевого напряжения. Выпрямитель содержит понижающий трансформатор, мостовую выпрямительную схему и два сглаживающих фильтра.

Измерительные каналы ИКХ, ИКY, ИКZ построены по одной схеме. Она содержит акселерометр низкочастотный Ах(Ау_, Аz), разделительную дифференцирующую цепь R1C1, фильтр нижних частот (ФНЧ), преобразователь напряжение – ток ("UI"), предварительный усилитель У1 (У2, У3), разделительную дифференцирующую цепь R2C2, согласующий усилитель СУ1 (СУ2, СУ3) и схему возведения сигналов в квадрат СВКХ² (СВКY², СВКZ²).

Разделительная цепь R1C1 формирует нижнюю границу частотного диапазона измерений и отсекает постоянную составляющую сигнала, вызванную влиянием гравитационного ускорения на выходные сигналы акселерометров. Выходной сигнал с разделительной цепи R1C1 подается на ФНЧ, который формирует верхнюю границу частотного диапазона измерений и скорость затухания амплитудно-частотной характеристики за его пределами. С ФНЧ сигнал поступает на вход преобразователя "UI", являющегося выходным каскадом аналогового раздельного канала. Преобразователь "UI" выполнен на двух последовательно включенных источниках тока, охваченных общей отрицательной обратной связью.

В преобразователе формируются заданные уровни выходных токов: выходной сигнал при отсутствии сейсмоускорения (смещение нуля); нижнее и верхнее граничные значения при измерении ускорений, соответствующих пределу измерений аналоговых раздельных каналов.

Выходной сигнал с ФНЧ подается также на предварительный усилитель У1 (У2, У3), затем на разделительную дифференциальную цепь R2C2, после чего на согласующий усилитель СУ1 (СУ2, СУ3).

Выходной сигнал согласующего усилителя СУ1 (СУ2, СУ3) подается на схему возведения в квадрат СВКХ² (СВКY², СВКZ²), на выходе которой имеем сигнал только положительной полярности.

Формирователь аналогового общего сигнала (ФАС) предназначен для формирования заданного вида выходного сигнала канала АО и содержит суммирующий усилитель (), схему извлечения корня квадратного, согласующие усилители СУ4, СУ5, СУ6 и преобразователь "UI".

Сигналы с выходов схем возведения в квадрат каналов ИКХ, ИКУ, ИКZ поступают на трехвходовый инвертирующий сумматор. Выходное напряжение сумматора, пропорциональное сумме квадратов проекций вектора действующего на датчик сейсмоускорения, через согласующий усилитель СУ4 поступает на схему извлечения корня квадратного.

Выходное напряжение схемы извлечения корня квадратного, пропорционально модулю вектора измеряемого сейсмоускорения. Этот сигнал подается на усилители СУ5, СУ6, формирующие пороговые значения напряжений для каналов П1(0В) АОП, П2(0В) АОП, и преобразователь "UI", являющийся выходным каскадом канала АО. В выходном каскаде канала АО формируются заданные уровни выходного тока – нижнее граничное значение, соответствующее отсутствию сейсмоускорения (смещение нуля), и амплитудное значение выходного тока при измерении ускорения, соответствующего величине порога П1.

Форма сигнала на аналоговом выходе АО представлена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 – Форма сигнала на аналоговом общем выходе АО при воздействии синусоидального сигнала

Схемы преобразователей "UI" всех аналоговых каналов датчика идентичны.

Для обеспечения временных характеристик режима контроля исправности в сейсмодатчике предусмотрен таймер. В состав таймера входят мультивибратор М, программируемый счетчик (СЧ), два одновибратора ОВ1, ОВ2, согласующий усилитель СУ7, источник опорного напряжения (ИОН), схема выбора режима работы датчика "Упр." и схема дистанционного контроля функционирования.

Мультивибратор выполнен на двух логических элементах "И-НЕ" и генерирует импульсы прямоугольной формы. Указанные импульсы поступают на вход программируемого счетчика, на выходе которого один раз в (112) мин появляется импульс с длительностью, соответствующей периоду поступающей частоты. Этот импульс, проходя через открытый аналоговый ключ, запускает одновременно два одновибратора ОВ1, ОВ2, формирующих одиночные импульсы заданной длительности. Одновибратор ОВ1 формирует прямоугольный импульс для подачи на калибровочные входы акселерометров через согласующий усилитель СУ 7 и открытые аналоговые ключи. Схема ИОН выполнена на параметрическом стабилизаторе напряжения и инвертирующем усилителе. Выходное стабилизированное напряжение усилителя подается на калибровочный вход акселерометра канала Z, установленного измерительной осью вертикально. Таким образом, компенсируется влияние гравитационного ускорения на этот акселерометр.

Схема дистанционного контроля функционирования выполнена на управляемых мультивибраторах УМХ, УМY, УМZ, с выхода которых в соответствующий акселерометр А_X, А_Y, или А_Z поступают прямоугольные импульсы. Управление мультивибраторами осуществляется через выходной разъем Х2 датчика путем подачи напряжения постоянного тока последовательно на контакты 26, 27, 28 относительно контакта 29 (Общ. дискр. упр.), разъема Х2.

Формирователь дискретных сигналов (ФДС) предназначен для формирования заданного вида дискретных сигналов сейсмодатчика.

Схема формирования дискретных сигналов содержит два компаратора К1, К2, два одновибратора (ОВ1, П1), (ОВ2, П2), схему определения исправного и неисправного состояний датчика, выполненную на элементах ЛЕ и Т, и выходных оптронов С1–С6.

Неисправное состояние сейсмодатчика, характеризуемое отсутствием импульсов на выходе одновибратора канала П1(0В) АОП, приводит к появлению логического нуля на выходах сейсмодатчика, отсутствию импульсов на выходе П1(0В) БРС и отсутствию импульсов на одном, двух или трех аналоговых раздельных выходах.

3. Методы и средства поверки сейсмодатчика СД 4

Необходимость поверки средств измерений определяется требованиями Закона РФ "Об обеспечении единства измерений" в части защиты прав и законных интересов государства от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений.

Для атомной энергетики кроме указанного Закона существует также ряд подзаконных документов, обязывающих проводить поверку сейсмодатчика СД 4, как элемента управляющей системы безопасности атомных станций.

Поверка - установление органом государственной метрологической службы (или другим официально уполномоченным органом, организацией) пригодности средства измерений к применению на основании экспериментально определяемых метрологических характеристик и подтверждения их соответствия установленным обязательным требованиям[17].

Комплекс нормируемых метрологических характеристик (НМХ) акселерометров и датчиков на их основе, с одной стороны, должен удовлетворять условию детального определения характеристик прибора, а с другой – требованиям максимального упрощения процедуры их определения.

Наряду с этим комплекс НМХ является составной частью исходной информации для определения результатов измерений и расчетной оценки характеристик инструментальной составляющей погрешности измерений.

К числу метрологических характеристик, необходимых для определения результата измерений, относится функция преобразования.

Инструментальная составляющая погрешности измерения может быть определена как объединение четырех составляющих:

- погрешности, обусловленной неидеальностью собственных свойств, т.е. отличием действительной функции преобразования в нормальных условиях от номинальной функции преобразования. Эта составляющая называется основной погрешностью и в настоящее время относится к числу рекомендуемых;

- погрешности, обусловленной реакцией акселерометра на изменения внешних влияющих величин (ВВ) и неинформативных параметров входного сигнала относительно их нормальных значений. Эта составляющая зависит как от динамических свойств акселерометра (чаще всего времени вхождения в режим), так и от изменений влияющих величин. Она называется дополнительной погрешностью в случае, если обусловлена изменениями ВВ относительно своих нормальных значений, и погрешностью в интервале изменения ВВ, когда одна из них принимает любые значения в пределах рабочей области, а остальные находятся в пределах, соответствующих нормальным условиям;

- погрешности, обусловленной реакцией акселерометра на скорость (частоту) изменения входного сигнала. Эта составляющая зависит как от динамических свойств акселерометра, так и от частотного спектра входного сигнала и называется динамической погрешностью;

- погрешности, обусловленной взаимодействием акселерометра и объекта измерений. Подключение любого средства измерений (СИ) к объекту измерений во многих случаях приводит к изменению значения измеряемой величины относительно того значения, которое имела измеряемая величина до подключения СИ к объекту измерений и определение которого является целью измерений.

Нормирование всех составляющих погрешности должно быть таким, чтобы возможно было статистическое объединение всех составляющих погрешностей, отражаемых метрологическими характеристиками и имеющих место в реальных условиях эксплуатации.

Основные метрологические характеристики сейсмодатчика СД 4 представлены в таблице 3.

Таблица 3

Наименование	Значение характеристики
Диапазон ускорений, в пределах которого устанавливается порог выдачи аварийных сигналов, м/с2	0,25-2
Диапазон ускорений, в пределах которого устанавливается порог начала регистрации, м/с2	0,05-0,25
Предел измерений мониторинговых каналов, м/с2	5,6
Предел допускаемого значения основной погрешности измерения модуля вектора сейсмоускорения, %	1,5
Дополнительная температурная погрешность, %/ºС	0,05
Вероятность пропуска события (вероятность невыполнения функции на требования)	5∙10-6
Вероятность ложного срабатывания	7∙10-6
Время непрерывной работы, межповерочный интервал	17500
Регулируемый частотный диапазон измерений (ЧДИ), Гц	0,1-32;0,1-64; 0,1-128
Время запаздывания по каналам выдачи аварийных сигналов на частоте 32 Гц , мс	10
Возможность поверки при вводе в эксплуатацию и периодической поверки без демонтажа с мест установки	Свидетельства об утверждении типа
	RU.С.28.018.В № 35546
Средства измерений, необходимые для организации поверки	1. Генератор сигналов специальной формы 2. Вольтметр эффективного значения 3. Цифровой осциллограф
Устойчивость к воздействию электромагнитных помех ГОСТ Р 50746-2000. Группа исполнения по жесткости электромагнитной обстановки	IV Сертификат № РОСС RU.0001.01АЭ00.58.10.0396

Комплекс нормированных метрологических характеристик сейсмодатчика СД 4, подлежащих контролю:

- параметры функции преобразования каналов измерительных Ар(Х), Ар(Y), Ар(Z).

- эффективное значение напряжения, эквивалентного порогу срабатывания П1.

- допускаемое отклонение коэффициентов преобразования каналов Ар(Х), Ар(Y), Ар(Z) в частотном диапазоне измерений (ЧДИ) от коэффициентов преобразования на базовой частоте (неравномерности АЧХ) и скорости затухания АЧХ за пределами ЧДИ.

- допускаемое отклонение АЧХ каналов П1(АОП) в П1(БРС) в ЧДИ (неравномерности АЧХ относительно базовой частоты).

Основные средства поверки и вспомогательное оборудование:

- Цифровой двухканальный осциллограф Tektronix TDS 220: предел допускаемой погрешности измерения амплитуды напряжения на диапазонах измерений от 0,2 до 5 В/дел – не более 2,5 %;

- Источник питания постоянного тока Б5-71/4 м: предел суммы относительной и приведенной погрешностей измерения выходного напряжения - не более 0,003 %.;

- Цифровой прецизионный мультиметр НР 34401А: предел суммы относительной и приведенной погрешностей в режиме измерения напряжения постоянного тока на пределах не более 0,0026 %; не более 0,0019 %; предел суммы относительной и приведенной погрешностей в режим измерения эффективного значения напряжения на частоте не менее 5 Гц: не более 0,38 %; не более 0,37 %;

- Генератор сигналов специальной формы Г6-37: погрешность воспроизведения гармонического напряжения - не более погрешности контроля вольтметром в режиме измерения эффективного значения выходного напряжения (до 0,37 %); погрешность установки частоты гармонического сигнала  2%;

- Пульт П090;

- Кабель.

Входящие в состав сейсмодатчиков акселерометры АЛЕ 037 периодической поверке не подлежат. Установленный интервал между поверками сейсмодатчика СД 4 - один раз в два года без демонтажа с мест их постоянной установки.

Датчик должен сохранять работоспособность при воздействии:

а) температуры окружающей среды в интервале от минус 10 до плюс 60 ^ºС в течение 6 ч;

б) виброускорений амплитудой не более 9,81 м/с² в интервале частот от 10 до 120 Гц и виброперемещений амплитудой не более 1 мм в интервале частот от 10 до 20 Гц;

в) сейсмоускорений:

1) для исполнения СДАИ.402139.037 - амплитудой 7 м/с² в частотном диапазоне от 1 до 35 Гц с шагом по частоте согласно таблице 4.

Таблица 4

	Значение параметра частоты
	(1…9), Гц	(9…35), Гц
Шаг по частоте, Гц	1,0	2,0
Время выдержки на каждой частоте, с	20,0	10,0

Параметры сейсмоускорений, приведенные в таблице 4, соответствуют испытаниям датчика методом фиксированных частот для высотной отметки до 20 м согласно МУ 7.4-01;

2) для исполнения СДАИ.402139.037-01 – амплитудой и частотой согласно таблице 5.

Таблица 5

Частота, Гц	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Ускорение, м/с2	0,7	0,9	1,2	1,3	1,2	1,1	1,05	1,0	0,9	0,75	0,8
Время воздействия на каждой частоте, с	10
Частота, Гц	12	13	14	16	18	20	22	24	26	28	30
Ускорение, м/с2	0,7	0,55	0,55	0,55	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
Время воздействия на каждой частоте, с	10

г) относительной влажности воздуха до 98 % при температуре от плюс 25 до плюс 35 ^ºС без конденсации влаги;

д) дезактивирующего раствора едкого натра (NaOH) с концентрацией (50-60) г/л и перманганата калия (KMnO₄) с концентрацией (5-10) г/л, либо раствора щавелевой кислоты (H₂C₂O₄) с концентрацией (20-40) г/л при дезактивации помещений;

е) для исполнения датчика СДАИ.402139.037 - электромагнитных помех, соответствующих IY группе исполнения (жесткая электромагнитная обстановка) ГОСТ Р 50746-2000[7] с критерием качества функционирования при испытаниях на помехоустойчивость – А;

ж) поглощеной дозы излучения мощностью до 510^-4 Гр/ч (510^-2 рад/ч);

и) для исполнения датчика СДАИ.402139.037-01 – электромагнитных помех, соответствующих IY группе исполнения (электромагнитная обстановка средней жесткости) ГОСТ Р 50746-2000[7] по всем видам помех за исключением воздействия повторяющихся колебательных затухающих помех, кондуктивных помех в полосе частот от 0 до 150 кГц и затухающего колебательного магнитного поля. Критерий качества функционирования при испытаниях на помехоустойчивость – А.

В соответствии с ГОСТ 8.395-80[1] при проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

- температура окружающего воздуха, ^ºС 20  2;

- относительная влажность воздуха, % 65  15;

- атмосферное давление воздуха, кПа 100  6;

- напряжение питающей сети, В 220  22;

- частота питающей сети, Гц 50  1.

К проведению поверки допускаются поверители с квалификацией не ниже 6 разряда, имеющие опыт работы с измерительными приборами. Перед проведением поверки поверитель должен изучить методику поверки Сейсмодатчика СД 4.

Результаты поверки должны быть оформлены в соответствии с требованиями ПР 50.2.006-94[15]. Результаты расчета метрологических характеристик по результатам поверки должны быть занесены в свидетельство о поверке.

Если по результатам первичной поверки до ввода в эксплуатацию сейсмодатчик признан годным к применению, то на формуляр сейсмодатчика в соответствии с требованиями ПР 50.2.006-94[15] наносится оттиск поверительного клейма.

Если по результатам периодической поверки сейсмодатчик признан непригодным к применению, поверительное клеймо гасится и делается соответствующая запись в формуляре.

Заключение

В данном курсовом проекте были предложены способы решения проблемы антисейсмической защиты АЭС. Рассмотрены основные виды сейсмодатчиков, преимущество применения сейсмодатчиков на основе акселерометров АЛЕ 037 в составе аппаратуры индустриальной антисейсмической защиты.

Проведен функциональный анализ конструкции сейсмодатчика СД 4. Проанализированы требования стабильности метрологических характеристик, безопасности и надежности, предъявляемые к сейсмодатчику. Описан комплекс нормированных метрологических характеристик, подлежащих контролю при поверке.

В ходе выполнения данного курсового проекта был разработан проект методики поверки сейсмодатчика СД 4.

Список использованных источников

1. ГОСТ 8.395-80 Государственная система обеспечения единства измерений. Нормальные условия измерений при поверке. Общие требования.

2. ГОСТ Р 8.563-96 ГСИ. Методики выполнения измерений.

3. ГОСТ 8.009-84 Нормируемые метрологические характеристики средств измерений.

4. ГОСТ 29075-91Системы ядерного приборостроения для атомных станций. Общие требования

5. ГОСТ 15150-69. Исполнения для различных климатических районов.

6. ГОСТ 24297-87 Входной контроль продукции. Основные положения

7. ГОСТ Р 50746-2000 Совместимость технических средств электромагнитная. Технические средства для атомных станций. Требования и методы испытаний

8. ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности

9. ГОСТ 12.3.002-75 Система стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования безопасности

10. ГОСТ 25874-83 Аппаратура радиоэлектронная, электронная и электротехническая. Условные функциональные обозначения

11. ГОСТ 12.2.007.0-75 Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности

12. ГОСТ12.1.004—91Пожарная безопасность. Общие требования.

13. ГОСТ 12.1.038-82 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов

14. ГОСТ 12997-84 Изделия ГСП. Общие технические условия

15. ПР 50.2.006-94 Государственная система обеспечения единства измерений. Порядок проведения поверки средств измерений

16. НП-071-06 Правила оценки соответствия оборудования, комплектующих, материалов и полуфабрикатов, поставляемых на объекты использования атомной энергии.

17. РМГ 29-99 Метрология. Основные термины и определения.

Приложение А

Техническое задание на курсовой проект

ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет приборостроения, информационных технологий и систем

Кафедра метрологии и систем качества

УТВЕРЖДАЮ

И.о. Зав. Кафедрой МСК

к.т.н., доцент

_________Ю.М.Голубинский

«____»____________ 2013г.

Разработка методики поверки сейсмодатчика СД 4

Техническое задание на курсовой проект

ПензГУ 200501 – 09КП09ПС1.07 ТЗ

Исполнитель – А.А.Воронина, студент гр.09ПЦ1

Руководитель – И.В.Комбарова, начальник группы научно-исследовательского

комплекса ОАО "НИИФИ"

Предприятие и подразделение, в котором выполняется проект: ОАО "НИИФИ", НИК-5

1 Назначение и область применения

Методика поверки предназначена для установления методов и средств первичной поверки до ввода в эксплуатацию и периодической поверки при эксплуатации сейсмодатчика СД 4. Сейсмодатчик СД 4 предназначен для измерения низкочастотных линейных ускорений, является техническим устройством, выполняющим функцию измерения электрического напряжения, и применяется на объектах сферы безопасности.

2 Основание для разработки

Требования "Закона об обеспечении единства измерений", требования нормативных документов Росатома к поверке аппаратуры аварийной защиты АЭС.

3 Цель и технико-экономическое обоснование разработки

Цель разработки методики поверки – установить методы и средства первичной поверки до ввода в эксплуатацию и периодической поверки при эксплуатации.

Экономический эффект будет заключаться в снижении трудоемкости проведения поверки сейсмодатчика за счет оптимизации комплекса нормируемых метрологических характеристик и методов их экспериментального определения.

4 Источники разработки

ГОСТ 8.009-84 Нормируемые метрологические характеристики средств измерений.

ГОСТ Р 8.563-96 ГСИ. Методики выполнения измерений.

ГОСТ 8.395-80 Государственная система обеспечения единства измерений. Нормальные условия измерений при поверке. Общие требования.

ПР 50.2.006-94 Государственная система обеспечения единства измерений. Порядок проведения поверки средств измерений.

5 Технические характеристики объекта

5.1 Смещение нуля, коэффициент преобразования, предельное значение нелинейности функции преобразования, отклонения АЧХ, скорость затухания АЧХ и эффективное значение напряжения приведены в таблице 1.

Таблица 1

Наименование метрологической характеристики	Канал	Установленные требования к характеристике
Смещение нуля, мА	Ар(Х)	11,6 – 12,4
	Ар(Y)	11,6 – 12,4
	Ар(Z)	11,6 – 12,4
Коэффициент преобразования, мА/В	Ар(Х)
	Ар(Y)
	Ар(Z)
Предельное значение нелинейности функции преобразования, %	Ар(Х)	0,5
	Ар(Y)	0,5
	Ар(Z)	0,5
Предельное значение отклонения АЧХ в частотном диапазоне измерений, %	Ар(Х)	5
	Ар(Y)	5
	Ар(Z)	5
	П1	10
Скорость затухания АЧХ за пределами частотного диапазона измерений, дБ/окт	Ар(Х)	не менее 8
	Ар(Y)	не менее 8
	Ар(Z)	не менее 8
Эффективное значение напряжения, эквивалентное порогу П1, В	П1	от 1,0 до 3,0
*П1Кф – значение параметра П1К, занесенное в формуляр

5.2 Параметры электрического питания:

- напряжение 220-33+22 В;

- частота 50-4+3 Гц.

5.3 Максимальный ток, потребляемый датчиком от сети, - 0,1 А.

5.4 Периодичность контроля – 1 раз в течение (11±2) мин. Длительность времени контроля – от 0,5 до 0,8 с.

5.5 Выходной сигнал аналоговых каналов от 4 до 20 мА на нагрузке 500Ом.

6 Требования к разрабатываемой документации

6.1 Требования к методике поверки

Методика поверки должны соответствовать ГОСТ Р 8.563-2009 и ГОСТ 2.114-95.

6.2 Требования к оформлению курсового проекта

Курсовой проект должен быть выполнен в соответствии с требованиями и рекомендациями, изложенными в следующих источниках.

ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.

ГОСТ 2.301-68 ЕСКД. Форматы.

Курсовой проект оформить на бумаге формата А4 в машинописном виде. Текст разместить с одной стороны листа.

6.3 Требования к оформлению разрабатываемых документов

Документы на методику поверки должны содержать вводную часть, устанавливающую назначение документа, степень его соответствия требованиям международных документов, а также рекомендуемый интервал между поверками, и разделы, расположенные в следующем порядке:

- операции поверки;

- средства поверки;

- требования безопасности;

- условия поверки;

- подготовка к поверке;

- проведение поверки;

- обработка результатов измерений;

- оформление результатов поверки.

7 Этапы разработки

Этап 1 Выбор темы – до 06.09.2013г.

Этап 2 Изучение номенклатуры нормативной документации – до 08.09.2013г.

Этап 3 Разработка технического задания – до 19.09.2013г.

Этап 4 Оформление пояснительной записки – до 15.10.2013г.

Этап 5 Разработка методики поверки – до 10.11.2013г.

Этап 6 Представление пояснительной записки руководителю – до 15.11.2007г.

Этап 7 Защита курсового проекта – до 17.12.2013г.

Этапы работ и сроки выполнения могут корректироваться по ходу выполнения дипломного проекта.

Приложение Б

Проект методических указаний

ОАО «НИИФИ»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ МИХХХХХХ

Проект

СЕЙСМОДАТЧИК СД 4

Методика поверки

Исполнитель – студент гр.09ПЦ1	А.А.Воронина
Руководитель - начальник группы научно-исследовательского комплекса ОАО "НИИФИ"	И.В. Комбарова

2013

Вводная часть

Настоящая методика распространяется на сейсмодатчики, предназначенные для измерения сейсмоускорения и устанавливает методы и средства первичной поверки до ввода в эксплуатацию и периодической поверки при эксплуатации. В состав сейсмодатчика входят акселерометры АЛЕ 037, как средства измерений утвержденного типа, предназначенные для измерения ускорения, выполняющие измерительную функцию электрического напряжения и не требующие периодической поверки.

Межповерочный интервал сейсмодатчиков СД 4 - 2 года.

1 Операции поверки

1.1 Перечень наименований операций, проводимых при поверке, приведен в таблице 1.

Поверка прекращается при получении отрицательных результатов при проведении той или иной операции.

Таблица 1 – Перечень операций при проведении поверок

		Проведение операции
		при вводе в эксплуатацию	при периоди- ческой поверке
1	2	3	4
1 Определение параметров функции преобразования каналов измерительных Ар(Х), Ар(Y), Ар(Z).	6.3.1	да	Да
1	2	3	4
2 Определение эффективного значения напряжения, эквивалентного порогу срабатывания П1.	6.3.2	да	Да
3 Определение допускаемого отклонения коэффициентов преобразования каналов Ар(Х), Ар(Y), Ар(Z) в частотном диапазоне измерений (ЧДИ) от коэффициентов преобразования на базовой частоте (неравномерности АЧХ) и скорости затухания АЧХ за пределами ЧДИ.	6.3.3	да	Да
4 Определение допускаемого отклонения АЧХ каналов П1(АОП) в П1(БРС) в ЧДИ (неравномерности АЧХ относительно базовой частоты).	6.3.4	да	Да

2 Средства поверки

2.1 Перечень основных средств поверки и вспомогательного оборудования приведен в таблице 2.

Таблица 2

Номер пункта методики поверки	Наименование средства поверки	ГОСТ, ТУ	Погрешность измерения воспроизведенного или измеренного параметра	Пределы изменения измеряемой или воспроизводимой величины
1	2	3	4	5
	Осциллограф цифровой Tektronix TDS 220	071-0404-03	Предел допускаемой погрешности измерения амплитуды напряжения на диапазонах измерений от 0,2 до 5В/дел – не более 2,5%	до 10 В
1	2	3	4	5
	Источник питания постоянного тока Б5-71/4 м	ТУ РБ 100694318.001- 2001	Предел суммы относительной и приведенной погрешностей измерения выходного напряжения - не более 0,003%	(23,9 – 24,1) В
	Мультиметр цифровой прецизионный НР 34401А	−	Предел суммы относительной и приведенной погрешностей в режиме измерения напряжения постоянного тока на пределах: не более 0,0026 % не более 0,0019 %	1 10
			Предел суммы относительной и приведенной погрешностей в режим измерения эффективного значения напряжения на частоте не менее 5 Гц не более 0,38 % не более 0,37 %	0,1 1 - 10
	Генератор сигналов специальной формы Г6-37	ЕХ2.211.037 ТУ	Погрешность воспроизведения гармонического напряжения - не более погрешности контроля вольтметром в режиме измерения эффективного значения выходного напряжения (до 0,37%) Погрешность установки частоты гармонического сигнала  2%	до 10 В (5 – 512) Гц
1	2	3	4	5
	Пульт П090	СДАИ.411531.049	−	−
	Кабель	МКНИ.685611.326 СДАИ.685611.523 МКНИ.685611.324	− − −	− − −

Примечания.

1 При проведении поверки допускается замена средств измерений и оборудования другим с равнозначными или более высокими техническими характеристиками.

2 Все средства измерений, применяемые при поверке, должны иметь документы о поверке, испытательное оборудование – об аттестации.

3 Требования к квалификации поверителей

3.1 К проведению поверки допускаются поверители с квалификацией не ниже 6 разряда, имеющие опыт работы с измерительными приборами.

4 Требования к безопасности

4.1 При проведении поверки необходимо соблюдать общие требования безопасности по ГОСТ 12.2.003-91, ГОСТ 12.3.002-75 и требования на конкретное поверочное оборудование.

4.2 При работе с сейсмодатчиком должны быть приняты меры защиты от воздействия статического электричества:

- перед подключением испытательных кабелей к сейсмодатчику с их разъемов должны быть сняты электростатические заряды. Для этого на разъемы кабеля навернуть заглушку с короткозамкнутыми выводами, корпус которой соединить с шиной ОБЩАЯ ТОЧКА. Все работы при снятой заглушке проводить только в соединенных с заземляющим устройством антистатических браслетах;

- корпус сейсмодатчика через стержень защитного заземления должен быть надежно заземлен.

4.3 Коммутации и подключения, связанные с монтажом схем испытаний, проводить только при выключенном напряжении питания. Перед монтажем схем регуляторы выходных напряжений источника питания постоянного тока и генератора должны быть выведены в крайнее левое положение.

5 Условия поверки и подготовка к ней

5.1 Перед проведением поверки поверитель должен изучить настоящую методику.

5.2 В соответствии с ГОСТ 8.395-80 при проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

- температура окружающего воздуха, ⁰С 20 ± 2;

- относительная влажность воздуха, % 65 ± 15;

- атмосферное давление воздуха, кПа 100 ± 6;

- напряжение питающей сети, В 220 ± 22;

- частота питающей сети, Гц 50 ± 1.

5.3 Подготовить средства измерений к работе в соответствии с руководствами по их эксплуатации.

5.4 Все измерения, если нет особых указаний, начинать не ранее, чем через 30 мин после включения напряжения питания.

5.5 Монтаж схем, приведенных в методике поверки, при отсутствии специальных кабелей вести проводом МГШВ ТУ 16-505.437-82 любого цвета, сечением не менее 0,12 мм². Длина соединительных проводов не более 1,5 м. Соединительные провода должны оканчиваться однополюсными штепселями.

5.6 При всех поверочных операциях перед началом поверок переключатели пульта П 090 должны находиться в положениях, соответствующих таблице 3.

Таблица 3

Наименование переключателя и тумблера	Положение переключателя и тумблера
КОНТРОЛЬ ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ	ВЫКЛ
КОНТРОЛЬ АНАЛОГОВЫХ ВЫХОДОВ	ВЫКЛ
КАЛИБРОВКА, АЧХ КАНАЛОВ	П2К, П1К
ДИСКРЕТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ	ВЫКЛ
ЗАПРЕТ КИ	ВКЛ

ВНИМАНИЕ! Включение питания сейсмодатчика осуществлять только после подключения выходного разъема Х2 сейсмодатчика к пульту П 090.

Примечание - Подключение средств измерений аналоговых сигналов к соответствующим каналам сейсмодатчика проводится коммутацией переключателей КОНТРОЛЬ АНАЛОГОВЫХ ВЫХОДОВ в положения Ар(Х), Ар(Y), Ap(Z), а дискретных коммутацией переключателя КОНТРОЛЬ ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ пульта П 090 в положения П1(0В) АОП, П1(0В) БРС.

5.7 Включение и выключение напряжения питания сейсмодатчика в процессе поверки проводить подсоединением к сети ″~220 В″ через вилку Х1 сейсмодатчика.

6 Проведение поверки

6.1 Внешний осмотр

6.1.1 Внешним осмотром убедиться в отсутствии на поверхности корпуса датчика вмятин, царапин, забоин, отслоений покрытий, следов коррозии и других дефектов.

6.2 Опробование

6.2.1 Контроль выходных сигналов каналов Ар(Х), Ар(Y), Ар(Z).

6.2.1.1 При проведении периодической поверки необходимо разъединить кабель аппаратуры АИАЗ и разъем Х2 сейсмодатчика.

6.2.1.2 Собрать схему в соответствии с рисунком 1.

6.2.1.3 Установить напряжение на выходе источника G2 равным (24_-0,1) В, контролируя его мультиметром PV1, включенным в режиме измерения постоянного тока.

6.2.1.4 Подключить сейсмодатчик к сети кабелем МКНИ.685611.326 и выдержать его во включенном состоянии 30 мин.

6.2.1.5 Измерить мультиметром PV1 в режиме постоянного тока напряжения на выходах каналов Ар(Х), Ар(Y), Ар(Z) датчика путем коммутации переключателя КОНТРОЛЬ АНАЛОГОВЫХ ВЫХОДОВ пульта в соответствующие положения. Занести результаты измерений в таблицу 4. Измеренные напряжения на выходах Ар(Х), Ар(Y), Ар(Z) должны находиться в интервале от 5,788 до 6,188 В.

6.3 Определение метрологических характеристик

6.3.1 Определение параметров функции преобразования каналов измерительных Ар(Х), Ар(Y), Ар(Z).

6.3.1.1 Установить переключатели пульта П 090 в следующие положения:

КОНТРОЛЬ ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ – П1 (ОВ) АОП;

КОНТРОЛЬ АНАЛОГОВЫХ ВЫХОДОВ – Ар(Х) AOП;

КАЛИБРОВКА, АЧХ КАНАЛОВ – П2К, П1К.

6.3.1.2 Выполнить операции по пунктам 6.2.1.1 – 6.2.1.4.

6.3.1.3 Измерить мультиметром PV1 в режиме постоянного тока напряжения U_0X(Y,Z) на выходах пульта П 090 Ар(Х), Ар(Y), Ap(Z) соответственно с точностью до четырех знаков после запятой. Результаты измерений занести в таблицу 6 для значения (i = 0).

6.3.1.4 Подсчитать значения смещения нуля каналов в мА (b_0X, b_0Y, b_0Z) с точностью до одного знака после запятой по формуле

b_0X(Y,Z) = k₁ U_0X(Y,Z) , (1)

где

Подсчитанные значения b_0X, b_0Y ,b_0Z должны находиться в интервале от 11,6 до 12,4 мА.

6.3.1.5 Подготовить мультиметр PV1 к измерению эффективного значения напряжения на минимальной частоте 3 Гц путем поочередного однократного нажатия кнопок SHIFT и MENU  на их лицевых панелях. Затем на кнопку RANGE  нажать дважды. После первого нажатия на табло должно высветиться FILTR, после второго – "20 Гц", затем нажать кнопку MENU

Код для цитирования: Скопировать