Акселерометр АК-Д2

Описание

Производитель: Собственное производство
Акселерометр АК-Д2 предназначен для измерения колебательных ускорений в системах мониторинга строительных конструкций (СМИК) с целью определения основных форм собственных колебаний строительных конструкций и проведения анализа напряженно-деформированного состояния.

Области применения:

Промышленное и гражданское строительство

— Системы мониторинга строительных конструкций большепролетных, высотных и особоопасных объектов

— Системы мониторинга антенно-мачтовых сооружений сотовой связи, дымовых труб, мачт освещения

— Комплексы частотной диагностики строительных конструкций с целью определение 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

Основные возможности АК-Д2

АК-Д2 разработан специально под задачи систем мониторинга строительных конструкций. При разработке был учтен многолетний опыт применения инклинометров серии ИН-Д3. В данной модификации 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

— расчет спектра измеренных колебаний

— точная синхронизация по времени измерений нескольких акселерометров АК-Д2 дает возможность проводить фазный анализ колебаний строительных конструкций с нескольких акселерометров

Акселерометр имеет цифровой выход RS-485 c поддержкой протокола Modbus TCP, что позволяет провести легкую интеграцию в ПТК СМИК заказчика без затрат на приобретение внешних АЦП.

Реализована возможность установки акселерометров АК-Д2 и инклинометров ИН-Д3 на одной последовательной измерительной линии: для построения совмещенной измерительной цепи нужна одна витая пара.

Практические исследования собственных колебаний строительных конструкций показывают, что главные гармоники основных форм (фронтальных, боковых и крутильных) колебаний большепролетных и высотных зданий, антенно-мачтовых сооружений, ветрогенератов лежат в диапазоне 0.1-3Гц, т.е. как раз в той полосе частот, где АЧХ сейсмоприемников неравномерна и измерения амплитуды колебаний имеют существенную погрешность, а точности измерений MEMS — акселерометров недостаточно для задач виброчастотного мониторинга.



Особенности исполнения:

— 2 измерительных канала передачи данных: X,Y-ускорения,

— 2 канала передачи расчетных данных: X,Y- спектры колебаний за заданный интервал измерений

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

— Поддержка протокола ModBUS,

— Решение IP31, IP65

— Различные диапазоны измерения ускорений 3,4х10-2, 1,7х10-1, 3,4х10-1м/с2




Технические характеристики
Информация для заказа
Схема подключения


Основные технические характеристики:





Модельный ряд
АК-Д2 720
АК-Д2 3600
АК-Д2 7200


1
Диапазон измерения ускорений (амплитудное значение), м/с2
3,42х10-2
1,75х10-1
3,42х10-1


2
Диапазон рабочих частот, Гц
0-40


3
Неравномерность АЧХ относительно значения на частоте 1Гц в полосе рабочих частот, не более, дБ
3


4
Предел допускаемой основной относительной погрешности измерения ускорений на частоте 1Гц, не более, % от диапазона
5


5
Тип выходного сигнала
Цифровой, интерфейс RS-485


6
Градуировочная характеристика по углам наклона и амплитудному значению ускорений
Линейная функция преобразования


7
Рабочий температурный диапазон, °С
от – 40 до + 50


8
Угол между радиальными измерительными осями преобразователя, º
90 ±1


9
Пылевлагозащищённость, степень защиты IP
31, 65


10
Скорость передачи данных по интерфейсу RS485, бод
57600


11
Протокол обмена
ModBus TCP, запись в файл


12
Количество измерителей в одной измерительной цепи
до 20


13
Общая длина кабельной линии, м
до 800


14
Напряжение питания у измерителей, В
от 7 до 28


15
Потребляемый ток, не более, мА
80


16
Габаритные размеры корпуса преобразователя (ϕ х высота), мм
80х105


17
Габаритные размеры корпуса электронного блока, мм
98x64x34


18
Масса измерителя, кr
0,45


19
Назначенная наработка на отказ, часов, не менее
10000


20
Средний срок службы, лет, не менее
10






Принцип работы:

Акселерометр АК-Д2 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 измерительного комплекса 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 воздействии ускорения под действием силы инерции маятник отклоняется, изменяются расстояния между центральным электродом-маятником и боковыми электродами в двух взаимоперпендикулярных направлениях. 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 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.