Наши разработки —
основа «умных» предприятий
+375 44 538 55 43

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.