Телефон / факс: (499) 308-68-67 istra.info.2010@gmail.com

Средства измерений

Рассматривая возможность создания систем мониторинга инженерно-технических конструкций, мы, исходя из соображений габаритно-весовых характеристик, энергопотребления и стоимости аппаратуры, ориентировались на средства первичных измерений линейных ускорений, построенные на основе микромеханических акселерометров.

В целях экспериментальной апробации алгоритмов технологического процесса мониторинга на начальном этапе нами были использованы приборы, получившие условное наименование «блок инерциальный микромеханический» (БИМ-003, разработчик – Ю.Ф. Титов, 2004 г.). Среднеквадратическое отклонение ошибок первичных измерений проекций линейного ускорения на три ортогональные оси прибором БИМ-003 нами было достоверно оценено на уровне 0,01 м/с2. Оценка проводилась при помощи пакета прикладных программ, представленного в разделе «Математическое и программное обеспечение обработки и анализа результатов испытаний технических систем» подраздел «Первичная обработка зарегистрированных измерений параметров состояния технических систем». Данный уровень соответствует точности измерений, обеспечиваемой всеми известными в настоящее время на рынке отечественными и зарубежными приборами такого типа.

Было установлено экспериментально, что данный уровень точности не является достаточным для решения задачи мониторинга состояния инженерно-технических конструкций зданий и сооружений под влиянием исключительно естественных нагрузок (без динамического нагружения конструкции). В этой связи нами были проведены расчёты относительно требований по точности первичных датчиков-акселерометров, применяемых в составе автоматизированных систем мониторинга. По нашим априорным оценкам, среднеквадратическое отклонение ошибок первичных измерений линейного ускорения должно быть не хуже 0,005 м/с2.

Подходящего уровня точности измерений (СКО - 0,002 м/с2) удалось достичь при помощи прибора «пространственный измеритель колебаний и наклонов» (ПИКИН-203, разработчик – Ю.Ф. Титов, 2011 г.). Для повышения точности измерений практически на порядок конструкторским коллективом был реализован ряд авторских схемотехнических и программно-алгоритмических решений, до этого не применявшихся при создании приборов такого типа.

Других датчиков на основе микромеханических акселерометров, позволяющих измерить проекции линейного ускорения на три ортогональные оси с такой точностью, на современном рынке нам не встречалось.

Данный состав измеряемых параметров является достаточным для экспериментальной оценки с использованием математической обработки (посредством алгоритмов, описанных в разделе «Информационное, математическое и программное обеспечение мониторинга инженерно-технических конструкций» подраздел «Математическое и программное обеспечение») текущих значений параметров инженерно-технической конструкции согласно Приложения Д ГОСТ Р 53778-2010. При этом по результатам математической обработки в единичном эксперименте обеспечиваются следующие значения среднеквадратических отклонений оцениваемых величин:

  • периодов основного тона собственных колебаний вдоль большой, малой и вертикальных осей – не хуже 2% оцениваемой величины;
  • логарифмических декрементов основного тона собственных колебаний вдоль большой, малой и вертикальных осей – не хуже 30% оцениваемой величины;
    крена здания вдоль большой и малой осей – не хуже 20 угл. сек.

Достигнутый уровень точности позволяет построить доверительные интервалы приемлемой ширины для указанных характеристик с целью принятия достоверного решения о состоянии инженерно-технических конструкций (конструктивных элементов) зданий.

Технические характеристики прибора

Диапазон измерения ускорений по каждому из трех направлений, м/с2 ± 0,8547
Погрешность измерения ускорений, не более м/с2 0,002
Максимальная частота съема показаний, Гц 50
Интерфейс для передачи данных RS-485
Режим работы  круглосуточно, непрерывно
Напряжение электропитания, В 48 ± 20
Токопотребление в стационарном режиме, не более, мА 50
Работоспособность и точностные характеристики сохраняются в условиях:
температура окружающей среды от -40оС  до +40оС
влажность окружающего воздуха от 15 до 95%
изменение атмосферного давления от 680 до 820 мм рт. ст.
Ресурс работы, тыс. часов 90,0
Габариты, мм 114х64х30
Масса прибора, кг 0,3

В случае Вашей заинтересованности мы предоставим по запросу Руководство по эксплуатации с подробным описанием протокола обмена данными и схемой подключения прибора. При этом считаем необходимым напомнить о единстве технологической цепочки «объект испытаний – средство измерений – потребитель результатов математической обработки и анализа измерительной информации».