Датчик вибрации и температуры с цифровой обработкой сигналов
Датчик вибрации и температуры с цифровой обработкой сигналов предназначен для мониторинга вибрационных и температурных характеристик промышленного оборудования.
Области применения:
- химическая;
- горнорудная промышленность;
- заводы и предприятия строительной отрасли;
- на предприятиях по изготовлению строительных смесей и материалов;
- в пищевой промышленности;
- на предприятиях агропромышленного комплекса.
Датчик может использоваться как в составе распределенных систем мониторинга состояния машин и механизмов, так и в качестве автономного средства противоаварийной защиты.
Датчик вибрации и температуры обеспечивает:
- измерение и обработку вибрационных характеристик по трем осям;
- измерение температуры поверхности, на которую установлен, и температуры окружающей среды (воздуха).
Исполнения датчика:
- VTS-DSP-3D/2.1 – два оптически изолированных выхода управления;
- VTS-DSP-3D/2.2 – один оптически изолированный выход управления, один оптически изолированный вход.
Наличие входа в исполнении VTS-DSP-3D/2.2 позволяет использовать его в двух вариантах:
- в качестве потенциального дискретного входа сигнала о включении оборудования, может применяться для машин и механизмов с установившимся режимом с постоянной частотой оборотов и известным временем разгона и выбега;
- в качестве импульсного входа внешнего датчика оборотов, что необходимо, в первую очередь, для контроля оборудования с переменной частотой оборотов.
Цифровой интерфейс передачи данных:
промышленный интерфейс RS485 / Modbus RTU обеспечивает подключение датчика на удалении до 1 км, даже в условиях промышленных электромагнитных помех;
при использовании типовых преобразователей интерфейсов, локальных сетей, беспроводных сетей и сети Интернет удаление датчика может быть не ограниченным.
Цифровая обработка сигнала:
- измерение, фильтрация и преобразование интегральных величин вибрации (СКЗ ускорения, скорости и перемещения) по трем осям на основе быстрого преобразования Фурье;
- формирование и передача спектрограмм частотного представления вибрационного сигнала синхронно по трем осям с задаваемой дискретностью по частоте и границами интересующей полосы частот;
- возможность передачи непосредственного временного представления сигналов ускорения вибрации синхронно по трем осям для углубленной обработки и анализа на верхнем системном уровне;
- контроль уровней в шестнадцати частотных полосах, с задаваемыми границами, предупредительными и аварийными порогами;
- формирование представления состояний по превышению предупредительных и аварийных уставок порогов СКЗ, уровней в задаваемых частотных полосах, температуры поверхности и воздуха и передача его по цифровому интерфейсу;
- управление выходами (выходом) в соответствии с программируемым любым сочетанием состояний.
Масштабируемость применения датчика вибрации и температуры:
- автономное («противоаварийное реле») – может применяться для защиты оборудования без использования какой либо системы с помощью выходов управления для сигнализации, либо автоматического отключения;
- использование датчика в системе минимальной конфигурации с использованием локального подключения к компьютеру через преобразователь интерфейсов RS485/USB и программного обеспечения комплекта поставки;
- подключение к существующим системам управления технологическим процессом (SCADA)
- создание распределенной, в том числе – территориальной, (включающей удаленные производственные объекты) системы централизованного мониторинга состояния машин и механизмов.
Система централизованного мониторинга состояния промышленного оборудования на основе датчиков вибрации и температуры
Масштабируемость:
- в рамках локальной сети предприятия;
- в территориальных сетях, в том числе с использованием беспроводных сетей 3G\4G и сети Интернет.
Структура:
- сервер централизованной обработки и хранения данных;
- рабочие места специалистов с WEB доступом и использованием стандартных браузеров.
Организация сбора данных:
- гибкое формирование расписания сбора данных с каждого из датчиков (периодичность, тип данных – состояние, интегральные значения, спектрограммы) в соответствии с производственными потребностями и пропускной способностью каналов передачи данных;
Контролируемые параметры:
- состояния по результатам обработки данных датчиками;
- тренды интегральных значений (СКЗ ускорения, скорости и перемещения);
- спектрограммы частотного представления сигналов;
- тренды значений по спектрограммам частотного представления для анализа возможного развития дефектов на длительных интервалах времени;
- запросы пользователем оперативных данных исходного временного представления сигналов ускорения вибрации;
- температурные тренды по поверхности и воздуху.
Анализ оперативных данных исходного временного представления сигналов:
- БПФ до 8192 точек, с выбором линейного или логарифмического масштабов и оконной функции;
- фильтрация сигналов на основе прямого и обратного БПФ, преобразование величин (ускорения в скорость и перемещение), Wavelet – анализ, трассировка 2D/3D и т.д.
Формирование предупредительных и аварийных сообщений, ведение журналов, подготовка отчетов и т.д.
Датчик применяется в соответствии с ГОСТ 30296-95.
Микроконтроллер цифровой обработки сигналов
- ядро — ARM Cortex M0+;
- тактовая частота – 48 МГц.
Измерение вибрационных воздействий
- трехосевой акселерометр;
- технология чувствительного элемента – MEMS;
- синхронное получение данных по трем осям.
Программируемые диапазоны измеряемых интегральных вели-чин вибрации
- СКЗ ускорения – диапазоны 10, 20, 50 и 100 м/с2 в полосе частот 2- 1000 Гц;
- СКЗ скорости – диапазоны 3, 6, 12 и 24 м/с в полосе частот 2- 1000 Гц;
- СКЗ перемещения – диапазоны 200, 400, 800 и 1600 мм в полосе частот 2- 1000 Гц.
Цифровая обработка сигналов
- полоса пропускания 2 — 3000 Гц;
- БПФ на 8192 точках по каждой из осей;
- время цикла обработки – 3 с по всем осям и параметрам;
- спектрограммы – 1024 полосы по каждой из осей;
- расчет величин СКЗ ускорения, скорости и перемещения с фильтра-цией в программируемых полосах частот;
- контроль превышения заданных предупредительных и аварийных порогов в 16 программируемых частотных полосах;
- передача исходного временного представления сигналов – буферы по 8192 значения по каждой оси.
Измерение температуры
- температура поверхности;
- температура воздуха;
- диапазон измерений от -30 до 80 Со;
- точность измерения +/- 2 Со.
Интерфейс
- RS485, протокол Modbus RTU;
- скорость – 115200, 57600, 38400, 19200, 9600, 4800 бит/с;
- количество датчиков, подключаемых к одной линии – до 8;
- длина линии – до 1000 м, в зависимости от скорости передачи и типа кабеля.
Выходы управления
- VTS-DSP-3D/2.1 – два выхода управления;
- VTS-DSP-3D/2.2 – один выход управления;
- оптически изолированные, типа «открытый коллектор».
Вход
- только VTS-DSP-3D/2.2;
- оптически изолированный.
Электропитание
- от 8 до 25 В постоянного тока;
- ток потребления – не более 40 мА.
Диапазон рабочих температур
- от -30 до 80 Со;
Степень защиты
- IP 67 по ГОСТ 14254
Габаритные размеры
- 40х40х33 мм
Кабель подключения
- длина 3 м, может быть изменена при заказе.
Вес датчика без учета кабеля подключения
- 140 г
Крепление датчика
- на шпильку М8
- при использовании переходника – на шпильку М5.