ПНСТ 47-2015 МЭК 60193(1999) Турбины гидравлические, аккумулирующие насосы и турбонасосы. Приемочные испытания на модели
3.1 Снятие/запись и обработка данных
3.1.1 Введение и определения
Снятие и обработка данных включают в себя преобразование измеренных сигналов в соответствующие технические единицы через измерительную цепь из нескольких компонентов, таких как датчики-преобразователи, мультипликаторы, преобразователи или приборы предварительной обработки сигналов, аппаратура хранения данных и компьютеры. Итоговый результат - это представление параметров в виде характеристик модели. Измеряемые значения являются переменными величинами. Основными данные для определения основных гидравлических характеристик модели являются их осредненные значения.
Датчик-преобразователь - измерительный прибор, обеспечивающий сигнал на выходе с известным отношением к величине на входе.
Датчик-преобразователь с цифровым выходом - измерительный прибор со встроенной электроникой для выдачи на выходе цифрового значения параметра (например, серийный порт RS 232).
Мультипликатор (MUX) - прибор для передачи двух или более сигналов, с одним и тем же преобразователем аналоговых сигналов в цифровые, счетчиком частоты или кабельным устройством.
Преобразователь аналоговых сигналов в цифровые (преобразователь A/D) - прибор, который непрерывно преобразует аналоговые сигналы в дискретные цифровые сигналы.
Счетчик - прибор, который измеряет частоту, продолжительность периода поступления или число импульсов.
Преобразователь напряжения в частоту (преобразователь V/F) - прибор, который с заданным отношением преобразует напряжение в частоту.
Алиасинг - неправильная дискретизация аналогового сигнала приводит к тому, что его высокочастотные составляющие накладываются на низкочастотные, что искажает сигнал. При дискретизации аналогового сигнала потерь информации не будет только в том случае, если максимальная частота полезного сигнала будет равна или меньше половины частоты дискретизации (частота Найквиста).
Интерфейс компьютера - устройство связи, позволяющее компьютеру осуществлять управление и коммуникацию с другими совместимыми приборами.
3.1.2 Общие требования
На выходе системы сбора и обработки данных должна отображаться истинная измеряемая величина. Для всех используемых контрольно-измерительных приборов должен быть официальный порядок калибровки. Должны также быть в наличии все стандарты на методы измерений и оборудование, позволяющее установить соответствие их требованиям. При наличии параллельного соединения контрольно-измерительных приборов в измерительной цепи для проверки соблюдения допусков записи измеряемых параметров должна быть обеспечена возможность их единообразной калибровки. Это означает, что для калибровки и испытаний должны использоваться один и тот же путь сигнала и одна и та же конфигурация аппаратного и программного обеспечения.
Во время эксплуатационных испытаний осреднение значений измеряемых параметров должно делаться для одного и того же промежутка времени. Для обеспечения возможности проверки всей измерительной цепи следует иметь параллельный контур контрольно-измерительных приборов. Целесообразно предусмотреть возможность сравнения результатов измерений во время испытаний с данными измерений в период эксплуатации оборудования.
3.1.3 Снятие/запись данных
Система записи данных может быть построена различными способами (включая ручные методы) в зависимости от имеющегося аппаратного обеспечения и выбранного метода осреднения. Имеются всевозможные схемы компоновки и примеры различных систем снятия данных. Обычно используется комбинация различных систем.
3.1.3.1 Система мультиплексирования
Мультиплексирование - уплотнение канала, передача нескольких потоков данных с меньшей скоростью по одному физическому каналу. В системе мультиплексирования (см. рисунок 25) измеряемые величины проходят через мультиплексоры - устройства, имеющие несколько сигнальных входов, несколько управляющих входов и один выход. Мультиплексирование по времени предусматривает передачу сигналов по каналу последовательно определенное число раз за заданный промежуток времени.
Значение измеряемой величины, осредненное в процессе вычисления, используется для последующей обработки.
Рисунок 25 - Система сбора и накопления данных
3.1.3.2 Система параллельного измерения
В системе параллельного снятия показаний (см. рисунок 26) соответствующие величины измеряются компьютером, собирающим данные из каждого канала. Такая схема обеспечивает высокоскоростную обработку данных и одновременную запоминание данных из всех каналов (3.1.4.4).
Рисунок 26 - Система параллельного снятия показаний с управляемой шиной