Цифровой тензодатчик ZET 7010

Производитель: Zetlab

Описание

  • Интерфейс передачи данных RS-485
  • Статические измерения
  • Определение и контроль механических напряжений бетона
  • Взрывозащищенное исполнение (IP67)
МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Измеряемая величина деформация, микронапряжение (механичекое напряжение), крутящий момент, сила
Диапазон измерений электрических напряжений от подключаемых первичных преобразователей (ПП) от -6 до +6 мВ/В
Диапазон для синфазного сигнала от 0 до 4,5 В
Порог чувствительности (минимальное значение, на которое различаются две последовательно измеренные величины) 0,0001 мВ/В
Абсолютная погрешность измерения (от верхнего предела диапазона измерений) 0,05 %
Относительная погрешность измерения (от измеряемой величины) 0,05 %
Дополнительная погрешность измерения (от измерения температуры) 0,05 %/10°С
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Тип подключаемых датчиков (ПП) датчик силы, мостовые или полумостовые тензодатчики (тензорезисторы)
Количество подключаемых ПП к одному модулю 1
Постоянное напряжение, подаваемое на ПП 4,2 ± 0,2 В
Максимальный ток, подаваемый на ПП 25 ± 1,5 мА
Частота обновления данных 1 Гц
Интерфейс передачи данных RS-485
Скорость обмена 4800, 9600, 14400, 19200, 38400, 57600, 115200 бит/с
Контроль четности 0 — нет контроля; 1 — есть контроль (нечетность, ODD)
Протокол обмена Modbus RTU
Метод расчета входные данные преобразуются в результирующую величину или по линейному закону с наклоном, заданным в виде коэффициента передачи или по кусочно-линейному закону по калибровочной таблице
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Габаритные размеры 71×39×17 мм
Масса 30 г
Питание устройства от 9 до 24 В
Мощность потребления (без учета ПП) 0,5 Вт
Защита от переполюсовки есть
Температурный диапазон эксплуатации:
лабораторного исполнения
промышленного исполнения
взрывозащищённого исполнения
OEM-исполнения
от 5 до 40 °С
от -40 до +80 °С
от -40 до +100 °С
от -40 до +80 °С
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ ЭМС
МЭК 61000-4-2 (IEC 61000-4-2), ESD контакт 4 кВ, воздух 8 кВ
МЭК 61000-4-4 (IEC 61000-4-4), EFT питание 0,5 кВ, сигнал 0,25 кВ
МЭК 61000-4-5 (IEC 61000-4-5), Surge 500 В

Контроль по четности в режиме EVEN (четный) не поддерживается. Modbus ASCII не поддерживается.

  • ВАРИАНТЫ ИСПОЛНЕНИЯ

    Стандартный: лабораторное исполнение в пластиковом корпусе (зелёного цвета).
    ОЕМ: плата без корпуса; может быть покрыта компаундом.
    Промышленное**: в зависимости от задачи это может быть исполнение в промышленном корпусе (чёрного цвета) либо размещение модуля стандартного исполнения в герметичном корпусе (с прозрачной крышкой).
    Взрывозащищённое**: в промышленном корпусе со взрывозащитой типа 0ЕхiaIICT6 Х.
    **Стоимость рассчитывается индивидуально.

    Цифровой тензодатчик ZET 7010 предназначен для измерения относительной деформации с помощью первичных преобразователей, выполненных на базе тензорезисторов.

    К цифровым тензодатчикам подключаются либо готовые тензодатчики (датчики силы, датчики крутящего момента), либо отдельные тензорезисторы, подключаемые по полумостовой либо мостовой схеме.

    Для мониторинга и определения напряженного состояния бетонных конструкций к цифровым тензодатчикам ZET 7010 могут подключаться специализированные встраиваемые тензорезисторы типов TMB120-80AA-3L2 (номинальное сопротивление 120 Ом, база 80 мм) и TMB350-100AA-L2 (номинальное сопротивление 350 Ом, база 100 мм). Тензорезисторы устанавливаются в глубину конструкции, т.е. закладываются в толщу схватывающегося материала, таким образом чтобы провод имел запас для натяжения при подключении к измерительному модулю ZET 7010 (в промышленном исполнении), который устанавливается на поверхности объекта мониторинга в непосредственной близости к первичному преобразователю. Материал чувствительной решетки — константан или сплав карма, тенхорезисторя термокомпенсированы. Данный комплект представляет собой хорошую альтернативу струнным датчикам деформации, превосходя показатели надёжности и стабильности измерений.

    Питание датчика осуществляется постоянным напряжением, таким образом, с помощью ZET 7010 проводятся статические измерения.

    Датчики крепятся на объекте измерений, а интерфейсные модули которые обеспечивают передачу информации располагаются в герметичном боксе.

    Преимуществом модулей ZETSENSOR является легкий монтаж и демонтаж, а так же индикация питания и передача сигнала, что в свою очередь облегчает диагностику системы на объекте.

    Внутри измерительных модулей ZET 7010 реализован алгоритм обработки информации по аналогии с функционалом программы «Тензомер» и визуализация измеренных измеренных сигналов при помощи цифровых модулей ZET 7010 осуществляется при помощи программ «Вольтметр постоянного тока», «Многоканальный самописец» и др., входящих в состав программного обеспечения ZETLAB SENSOR (программное обеспечение поставляется в комплекте с интерфейсными модулями ZET 7070, ZET 7174, ZET 7076 и ZET 7176).

    При необходимости визуализации большого количества измерительных каналов используется программа Многоканальная измерительная система. В зависимости от настройки программы, результатами измерений может быть сила, вес, перемещение, крутящий момент и другие параметры.

    Принцип работы:

    Цифровой тензометрический датчик состоит из первичного преобразователя и измерительного модуля ZET 7010.

    В качестве первичного преобразователя может использоваться датчик силы растяжения/сжатия балочного, консольного, кромочного типа, S-образный тензодатчик и др., или тензомост, собранный по мостовой или полумостовой схеме.

    Первичный преобразователь устанавливается на объекте измерений и подключается к измерительному модулю, который осуществляет преобразование сигнала с датчика в значения силы, напряжения, давления и пр. Каждый цифровой тензодатчик конфигурируется индивидуально в соответствии с назначением.

    Характеристики первичного преобразователя и профиль объекта испытаний сохраняются в памяти модуля ZET 7010.

    Цифровой тензометрический датчик состоит из первичного преобразователя и измерительного модуля ZET 7010.

    В качестве первичного преобразователя может использоваться датчик силы растяжения/сжатия балочного, консольного, кромочного типа, S-образный тензодатчик и др., или тензомост, собранный по мостовой или полумостовой схеме.

    Принцип работы 7010
    Принцип работы 7010

     

    Первичный преобразователь устанавливается на объекте измерений и подключается к измерительному модулю, который осуществляет преобразование сигнала с датчика в значения силы, напряжения, давления и пр. Каждый цифровой тензодатчик конфигурируется индивидуально в соответствии с назначением.

    Характеристики первичного преобразователя и профиль объекта испытаний сохраняются в памяти модуля ZET 7010.

    Таким образом, использование цифровых тензодатчиков позволяет приступить к измерениям сразу, получая результаты в требуемых единицах измерения.

    В этом и заключается основное отличие цифровых датчиков от обычных (аналоговых) — не требуется проводить обработку данных, настраивать измерительные каналы, калибровать программы и т.д. Питание первичного преобразователя также осуществляется от модуля ZET 7010.

    Влияние температуры на показания

    Испытания на влияние изменения температуры окружающего воздуха показали стабильную работу цифровых тензодатчиков и точность показаний в пределах допускаемой нормы.

    Изменение температуры за сутки около 10°С. Показания модуля изменяются на 0.02 мВ/В, что составляет 0,13% от его максимального диапазона.

    Во время испытаний фиксируются следующие параметры:

    • давление в воздушной подушке и скегах
    • положение органов управления (рули , заслонки и т.д.)
    • перегрузки
    • напряжения в элементах конструкции
    • тяга винта
    • обороты двигателя
    • скорость
    • При использовании цифровых датчиков во взрывоопасных зонах следует руководствоваться ГОСТ 22782.5-78 и ГОСТ 30852.10-2002.Размещать во взрывоопасных зонах допускается цифровые датчики в промышленном исполнении (черный металлический корпус), которые предназначены для использования во взрывоопасных зонах и имеют соответствующую маркировку на корпусе 0ExiaIICT6 Х.Для связи по каналам передачи данных и цепям электропитания цепи цифровых датчиков, располагаемых во взрывоопасных зонах должны подключаться к преобразователям интерфейса и источникам питания через барьеры искробезопасности, размещаемые во взрывобезопасных зонах. Типовая схема соединений при подключении цифровых датчиков, размещаемых во взрывоопасных зонах приведена на рисунке, а рекомендуемые типы барьеров искробезопасности в таблице.

      Схема подключения:

      Использование цифровых датчиков особенно удобно при построении распределенных измерительных сетей. В отличие от централизованных схем измерений, используемых традиционно, не требуется подключения типа «звезда», что позволяет снизить общую длину цепей. Поскольку данные передаются в цифровом виде, снижаются требования к каналу передачи данных и для организации сети могут использоваться дешёвые кабели.

      Для подключения измерительной сети к системам ZETLAB и ZETVIEW используется преобразователь интерфейса ZET 7070 (USB ↔ RS-485) или ZET 7076 (Etherneti ↔ RS-485). Также для подключения к измерительной сети цифровых датчиков серии ZETSENSOR можно использовать преобразователь интерфейса ICP CON I-7561.