6. АГРЕГАТНЫЙ КОМПЛЕКС СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРАЦИИ (АСИВ)

Понятие об АСИВ. Агрегатный комплекс входит в состав Государственной системы промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП) и представляет собой систему унифицированных функциональных устройств и приборов, нормализованных по выполняемым функциям, входным, выходным и управляющим сигналам, номиналам питания и другим параметрам, и характеризующихся информационной, метрологической, конструктивной, технологической и эксплуатационной совместимостью.

Назначение АСИВ. Агрегатный комплекс предназначен для измерения вибрации, вибрационных испытаний объектов, технической диагностики вибрационного со

стояния контролируемых объектов, поверки калибровки виброизмерителыюй аппаратуры в промышленности, при научных исследованиях, испытательных и поверочных работах. Устройства, приборы и системы АСИВ используют также для определения резонансных частот и частотных характеристик объектов, измерения механического импеданса, балансировки вращающихся частей оборудования, испытаний объектов на воздействие удара и акустического шума. АСИВ подразделяют на четыре подкомплекса: производственный (АСИВ-П), контрольно-сигнальный (АСИВ-К), исследовательский (АСИВ-И), метрологический (АСИВ-М).

Принципы построения АСИВ. Общая структурно-функциональная схема АСИВ основана на следующих основных принципах: деления устройств и приборов, входящих в агрегатный комплекс на группы по их функциональному назначению; построения в пределах каждой функциональной группы рациональных функционально-параметрических рядов устройств и приборов, позволяющих решать различные измерительные задачи; блочного метода разработки устройств и приборов на основе единой конструктивно-технологической базы; широкого использования стандартных элементов, детален, узлов и прочих компонентов, а также заимствования устройств и приборов других агрегатных комплексов ГСП; обеспечения единства результатов измерения, испытания, анализа и их обработки, а также информативной совместимости с другими агрегатными комплексами.

Структурно-функциональный состав АСИВ. Отражая принципиальные особенности средств виброметрии, АСИВ включает в состав следующие основные группы устройств: устройства для воспроизведения механических колебаний, для задания и управления механическими колебаниями, первичного преобразования информации о механических колебаниях, обработки, хранения и представления информационных сигналов; вспомогательные устройства. По признаку основной выполняемой функции группы подразделяют на подгруппы, по характерному признаку подгруппы — на виды, из подгрупп и видов формируют комплекты приборов, измерительно-информационные системы.

В первую группу устройств входят усилители мощности, испытательные и образцовые вибровозбудители, возбудители акустических колебаний, испытательные возбудители ударных воздействий. Ко второй группе относят устройства формирования периодических, одиночных, случайных сигналов, управления периодическими и одиночными сигналами; задания параметров различных функций; формирования частотных характеристик, а также универсальные цифроаналоговые формирующие устройства. В третью группу входят виброизмерительиые преобразователи перемещения, скорости, ускорения, а также преобразователи силы, механического импеданса, измерительные микрофоны и акселерометры. К четвертой группе относят устройства предварительного усиления, интегрирования и дифференцирования, коммутации, управления коммутацией, аналого-цифрового и цифроаналогового преобразования, фильтрации, измерительные, регистрирующие, индикации, запоминания, сопряжения с ЭВМ. В пятую группу входят источники питания, средства связи, устройства интерфейса, конструктивные элементы и другие вспомогательные приспособления и принадлежности.

Конструктивная база АСИВ. Приборы и устройства АСИВ выполняют на основе базовых конструкций с унифицированными структурными и конструктивными параметрами, обеспечивающими повышенный уровень унификации и технологической подготовки производства. В АСИВ предусматривают использование системы унифицированных типовых конструкций (УТК) нулевого, первого, второго и третьего порядков. К изделиям нулевого порядка относят платы монтажные вдвижные и вспомогательные детали. Изделиями первого порядка считают рамки защитные, платы монтажные вдвижные защищенные и экранированные, каркасы частичные и базовые, вставные и приборные. К изделиям второго порядка относят каркасы базовые для изделий второго порядка, каркасы комплектные и блочные вставные приборные, каркасы блочные и комплектные приборные, контейнеры навесные и встраиваемые. Изделиями третьего порядка считают каркасы базовые для изделий третьего порядка, кожухи встраиваемые, стойки открытые и закрытые, шкафы, секции щитов каркасные и панельные, секции пультов, столы. Условные номинальные размеры характеризуют высоту, ширину и глубину изделия соответственно. При этом условные номинальные размеры вычисляют по формулам

где числа целые, принятые с учетом ограничительных рядов номинальных размеров.

Связь АСИВ с агрегатными комплексами ГСП. В состав АСИВ могут входить функциональные устройства и приборы из других агрегатных комплексов ГСП, выполняющих измерительные функции; например, из агрегатного комплекса средств электроизмерительной техники (АСЗТ), агрегатного комплекса средств контроля и регулирования (АСКР), агрегатного комплекса средств неразрушающего контроля (АСНК), агрегатного комплекса средств испытаний на прочность (АСИП), агрегатного комплекса средств вычислительной техники (АСВТ), агрегатного комплекса средств регистрирующей техники (АСРТ) и др. Для обеспечения связей АСИВ с другими агрегатными комплексами ГСП предусмотрено использование интерфейса и специальных устройств сопряжения интерфейсов (интерфейсных карт).

Интерфейс агрегатных комплексов ГСП. Стандартным интерфейсом называют совокупность логических, программных, электрических, конструктивных условий, а также технических средств, обеспечивающих сопряжение и взаимодействие функциональных единиц в измерительных устройствах, информационно-измерительных, управляющих и вычислительных системах.

Логические условия устанавливают очередность прохождения сигналов по соединительным линиям между функциональными единицами, обеспечивающую заданное функционирование измерительного устройства или измерительно-информационной системы. Стандартный интерфейс определяется, как правило, информационными (цифровыми и аналоговыми), управляющими, адресными, программными (цифровыми и аналоговыми) и опорными сигналами.

Информационные сигналы используют для передачи измерительной информации, представленной в аналоговой или цифровой форме, и характеризуются величиной, знаком и размерностью. При цифровой передаче число информационных сигналов, передаваемых параллельно в одном цикле и образующих информационное слово, равно, как правило, 16.

Управляющие сигналы предназначены для запуска функциональных единиц и контроля за выполнением заданных функций. Различают командные и извести-тельные сигналы.

Адресные сигналы осуществляют пространственный выбор функциональных единиц в случае необходимости получения хранящейся в них информации.

Программные сигналы определяют режим работы функциональных единиц, а также алгоритм обработки информационных сигналов без непосредственного влияния на пуск и выполнение функций.

Опорные сигналы задают уровни напряжений, которым присваиваются определенные значения логических переменных.

Стандартный интерфейс, как правило, не распространяется на сигналы, замыкающиеся внутри функциональной единицы и не выводимые наружу, а также на СВЧ-сигналы и сигналы, выводимые из приборов и устройств, поставляемых комплектно и не рассчитанных на использование в других системах.

Электрические условия определяются элементной базой, используемой в составе функциональной единицы. Они устанавливают соответствие между уровнями напряжений и значениями логических переменных, а также электрических сопряжений схемных элементов (выходные и входные сопротивления, коэффициенты нагрузки).

Конструктивные условия устанавливают способы взаимного вещественного сопряжения функциональных единиц: типы разъемных соединений, виды и способы прокладки кабельных или проводных связей и шин и их максимально допустимую Длину

Технические средства стандартного интерфейса представляют собой интерфейсные карты или платы, содержащие те или иные согласующие устройства. Во многих случаях сопряжение функциональных единиц осуществляется без интерфейсных карт Как правило, технические средства должны обеспечивать согласование сигналов по уровню, импедансу, по соответствию определенных значений логических переменных.

Список литературы

(см. скан)