
- •1 Аналитический обзор и постановка задачи
- •2.1.1 Преобразователь давления эталонный пдэ-010и
- •2.1.2 Электронный блок измеритель-калибратор иксу-260
- •3 Экспериментальные и теоретические исследования
- •4 Проектные решения по разработке
- •5 Техническая (информационно-программная) реализация результатов работы
- •6 Обсуждение результатов работы, их научная и практическая ценность
2.1.1 Преобразователь давления эталонный пдэ-010и
ПДЭ-010 предназначены для измерения и непрерывного преобразования значений избыточного давления жидкостей и газов, а также разрежения газов в цифровой выходной сигнал. ПДЭ-010 является эталонным средством измерения давления.
Принцип действия ПДЭ-010:
Измеряемое давление через штуцер подается на измерительную мембрану чувствительного элемента первичного преобразователя и вызывает ее деформацию. В качестве чувствительного элемента используется пластина поликристаллического кремния с мембраной, на которую нанесены полупроводниковые тензорезисторы. Деформация мембраны приводит к изменению сопротивления тензорезисторов, соединенных по мостовой схеме. Выходной электрический сигнал напряжения разбаланса моста, пропорциональный измеряемому давлению, поступает на электронное устройство преобразователя для усиления и преобразования в цифровой код значения измеряемого давления. Для обеспечения заданной высокой точности измерений применяется температурная компенсация сигнала чувствительного элемента и параметров измерительных цепей; тем самым минимизируется влияние температуры окружающей среды.
В энергонезависимой памяти (ППЗУ) преобразователя хранятся калибровочные коэффициенты, предназначенные для вычисления значения давления микропроцессором электронного устройства. Также в энергонезависимой памяти хранится информация, необходимая для настройки преобразователя (установки числа измерений для усреднения значений, параметры градуировки по эталонному средству измерения давления).
Преобразователи ПДЭ-010 могут быть подключены к последовательному порту персонального компьютера (ПК) по интерфейсу RS-232 для обработки и индикации показаний измеряемых значений давления, настройки (конфигурирования) преобразователей.
2.1.2 Электронный блок измеритель-калибратор иксу-260
ИКСУ-260 предназначены для воспроизведения и измерений электрических сигналов силы и напряжения постоянного тока, сопротивления постоянному току, а также для воспроизведения и измерений сигналов термометров (термопреобразователей сопротивления) (ТС) по ГОСТ Р 8.625-2006 (ГОСТ 6651-94) и DIN N 43760 и преобразователей термоэлектрических (ТП) по ГОСТ Р 8.585-2001 и измерений сигналов преобразователей давления эталонных ПДЭ-010, ПДЭ-010Ех. ИКСУ-260 используются в качестве эталонного (образцового) средства измерений при поверке рабочих средств измерений, а также в качестве высокоточных рабочих средств измерений при калибровке, поверке и настройке (градуировке) рабочих средств измерений как в лабораторных и промышленных условиях, так и в полевых условиях. Время установления рабочего режима не более 1 мин.
ИКСУ-260 при проведении поверки (калибровки и градуировки):
- сравнивает показания эталонного и рабочего средств измерений давления;
- воспроизводит сигналы ТС, ТП, силы, напряжения постоянного тока или сопротивления постоянному току и измеряет выходной ток преобразователя с унифицированным выходным сигналом;
- обеспечивает сбор, хранение, архивирование и передачу данных в ПК.
ИКСУ-260 состоит из следующих основных модулей:
- блок питания;
- аккумуляторный блок с элементами искрозащиты;
- модуль клавиатуры;
- модуль генерации;
- микропроцессорный блок.
2.1.3 Источник создания давления PV-211
Рисунок1
Диапазон задания давления: –0,09...4 МПа
2.2 Преобразователь давления АИР-20/М2
Датчик давления АИР-20/М2 предназначен для преобразования в унифицированный выходной сигнал(4…20 мА) избыточного давления (АИР-20/М2-ДИ); Датчики используются в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами.
Основные характеристики:
- 8 диапазонов измерения давления;
- отношение значения максимального верхнего предела к минимальному — 25:1;
- возможность изменения единицы измерения с МПа на кгс/см2 при помощи микропереключателя;
- возможность настройки прибора на нестандартный диапазон измерения давления (осуществляется через интерфейс RS-232 при помощи ПО);
- напряжение питания 12…36 В (при номинальном значении = (24±0,48) В или = (36±0,72) В);
- подстроечный резистор для корректировки диапазона;
- защита от обратной полярности питающего напряжения;
Принцип действия:
АИР-20/М2 состоит из первичного преобразователя давления (сенсора) и электронного устройства. Измеряемая среда подается в камеру первичного преобразователя давления и деформирует его мембрану (Мембрана из нержавеющей стали AlSi316L), что приводит к изменению электрического сопротивления электрической емкости между деформируемой металлизированной мембраной и подложкой, в результате чего первичный преобразователь давления выдает сигнал напряжения. Электронное устройство преобразует электрический сигнал в цифровой код значения измеряемого давления, а затем и в значение давления. Значение давления преобразуется в унифицированный токовый выходной сигнал и отображается в виде числового значения на индикаторном устройстве.
2.3 АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ РАБОЧЕЕ МЕСТО ИКСУ-260 +
Назначение программы:
1)Программа АРМ ИКСУ-260 предназначена для автоматизации работы с измерителем калибратором унифицированных сигналов ИКСУ-260.
2) Программа осуществляет градуировку и конфигурирование прибора ИКСУ-260, позволяет с его помощью эмулировать и измерять сигналы, задавать набор пользовательских программ, проводит процесс симуляции и поверки преобразователя давления (ПД), имеет набор инструментов для работы с архивом прибора.
3) Особенностью программы является предоставление пользователю возможности работать с прибором ИКСУ-260, используя удобный графический интерфейс установленной на компьютере программы, а не клавиатуру прибора.
Структура программы и основные функции:
Окно программы имеет четыре основных раздела:
- главное меню;
- панель инструментов;
- закладки;
- строка состояния.
Главное меню позволяет создавать новые проекты, сохранять старые проекты, загружать ранее сохраненные результаты Эмуляции, Измерения, Симуляции и Проверки ПД. Через главное меню производится настройка программы и вызывается справка по программе.
Кнопки панели инструментов дублируют соответствующие пункты
главного меню:
– новый проект;
– открыть проект;
– сохранить проект;
– закрыть проект;
– настройки программы;
– помощь.
Закладки
Закладки отображают основные функциональные возможности
программы.
"Настройка связи" - поиск подключенных к компьютеру ИКСУ-260 и выбор одного из них для работы с программой.
"Градуировка" - градуировка измерения и эмуляции тока, напряжения и cопротивления.
"Конфигурирование" - изменение настроек прибора.
"Программирование" - задание шести программ работы прибора.
"Эмуляция" - эмуляция сигнала; построение графика эмуляции.
"Измерение" - измерение сигнала; построение графика измерения.
"Симуляция" - одновременная эмуляция сигнала и измерение тока; постороение графиков эмуляции, измерения и погрешности.
"Поверка ПД" - поверка электронного и механического преобразователей давления, включая настройку связи с эталонным преобразователем; построение графиков давления эталонного и поверямого преобразоваиелей и погрешности.
"Архив" - считывание и удаление архива прибора; построение графиков по выбранным в архиве записям, перенос архива в таблицу Microsoft® Excel.
Если из-за малого размера окна программы полный перечень закладок не умещается в один ряд, справа в конце линейки закладок появляются две кнопки, позволяющие перематывать перечень закладок влево и вправо.
Строка состояния
Строка состояния отображает наличие связи с прибором, наличие обмена данными с прибором и действие, выполняемое программой в данный момент.
2.4 Technical Guide Builder 2.5
интегрированный комплекс программных средств для разработки, сопровождения, изменений и публикации эксплуатационной документации на сложные изделия.
Функциональные возможности Technical Guide Builder:
- Совместная работа по подготовке и сопровождению сложной документации, с использованием специальных средств распределения, планирования и контроля выполнения работ
- Управление конфигурациями, версиями и изменениями в документации
- Выпуск документации на различных языках (русский, английский, испанский, французский, арабский)
- Анализ базы данных электронной документации. Автоматическая подготовка отчетов и перечней (таблицы ссылок, перечня действующих страниц, содержания и др.) в соответствии с требованиями стандарта ASD S1000D
- Контроль целостности и корректности базы данных электронной документации
- Формирование и передача заказчику электронных технических публикаций в интерактивном виде (вместе с бесплатным средством просмотра и работы с такими публикациями - TG Browser), а также в открытых форматах SGML\XML, и в виде готовых оригинал-макетов в формате PDF
- Поддержка работы с текстовой, графической, мультимедийной информацией (видео, аудио, 3D)
Вместе с системой TG Builder используется набор специализированных программных решений, предназначенных для:
- разработки плана-проспекта (Data Modules Requirements List) эксплуатационной документации;
- интерграции с системами автоматизированного перевода на иностранные языки (Transit, Trados);
- работы с трехмерными моделями, созданными в CAD-системах Solid Works, Solid Edge, Pro/Engineer.