IMP數據采集系統一般是由數據采集板(IMP3595)、數據采集儀、筆記本電腦和現場一次儀表組成。系統具備以下特點:
l分布式測量
測量設備可布置在被測點附近,降低了外部干擾的影響;
S網絡,減少了測量導線,方便接線工作;
采用模塊化設計,組網便捷,方便擴展,測點數量多少靈活。
l采集精度高
IMP采集板使用了16位模數轉換器,具有較高的測量精度。以直流電壓測量為例,其測量范圍可以從1μV到120V,精度可達0.01%×讀數±0.01%×滿量程。
l抗干擾性能
采用雙積分A/D采樣技術,具有硬件結構上的抗干擾能力;
獨特雙恒流源技術,極大地消除平衡和靈敏度控制帶來的干擾;
共模抑制比大于140db、串模抑制比大于60db;
采集通道之間有承受過壓500V的能力、過載保護電壓(連續)為50V。
l獨特的溫度測量
IMP在進行溫度測量時有其獨特的優點,可以直接接入熱電偶或熱電阻信號,自動進行
冷端溫度補償,直接向計算機傳送被測溫度值,這樣避免了過去采用溫度信號放大器或
變送器而造成的漂移、校正以及冷端補償等一系列問題,使得溫度測量簡單方便,準確
可靠,節省大量中間變送或放大環節。
l其他方面特點
平均無故障時間符合MIL217E標準,為106,000小時;
系統工作環境滿足IP55標準所規定的條件;
環境溫度限制(最低/最高) -20℃~85℃。
l軟件特點
基于COM架構的設計思路、組態形式;
三層結構,保證數據安全與穩定、實時數據查看,可與EXCEL無縫連接;
標準化的傳感器校驗信息管理與修正計算;
測量數據工程值與測量值可做實時四則運算;
虛擬測點計算量的設置支持用戶自定義公式。
數據采集板35951C
1、性能指標
通道數 | 20 |
通道切換方式 | 舌簧管繼電器,三端輸入 |
舌簧管繼電器壽命 | >1 0000 0000次操作 |
最大測量信號 | ±12V |
最大輸入電壓 | ±14V |
過載保護電壓(連續) | 50V |
通道間隔離電壓 | 200V |
IMP板間最大共模電壓 | 500V |
平均無故障時間(MIL217E計算) | 64,000h(IMP) 69,000h(IMC) |
直流電壓測量(不帶可選連接器) | 0~±12V |
直流電流測量(默認取樣電阻為100Ω) | 0~20mA |
可測熱電偶的類型 | B,E,J,K,N,T,R,S |
熱電偶開路檢測 | 可編程 |
重量 | 5Kg以下 |
2、抗干擾度
干擾類型 | 積分時間20ms/16.67ms | 積分時間5ms/4.17ms/1.25ms/1.04ms |
普通模式時 50 或60Hz±0.1% | >60dB | >0dB |
共模干擾時 直流 50或60Hz±0.1% | >140dB >140dB | >80dB |
3、直流電壓測量
測量范圍為0~12V,最小分辨率為1μV,可選自動量程或指定量程,其測量指標如下表所列。如果接35953D(降壓連接器),那么要外加“100μV+0.04%讀數”的誤差。
直流電壓測量指標(積分時間20ms/16.67ms)
量程 | 滿刻度 | 靈敏度 | 測量誤差范圍 |
20mV | 22.000 | 1μV | ±[0.02%讀數+5μV] |
200mV | 220.000 | 10μV | ±[0.02%讀數+0.01%滿刻度] |
2V | 2.2000 | 100μV | ±[0.01%讀數+0.01%滿刻度] |
12V | 12.000 | 1mV | ±[0.05%讀數+0.01%滿刻度] |
4、直流電流測量
進行直流電流測量時要求在連接器內輸入端并接適當的取樣電阻,如其阻值不等于100Ω,則測量出的電流值應在主機內進行換算,其換算關系如下:
(ma)
直流電流測量指標
量程(取樣電阻為100Ω) | 0~20mA |
靈敏度(取樣電阻為100Ω) | 10nA |
測量誤差 | 直流電壓測量誤差+取樣電阻誤差+泄漏電流誤差 |
5、獨特的溫度測量
可直接接入B、E、J、K、N、T、R、S八種類型的標準熱電偶信號,其內部固化程序按照IEC 584標準進行線性化處理和單位換算,可選擇內部自動溫度補償和外部標準冷端溫度補償,還可進行熱電偶斷線等故障檢查。采用IMP內部熱敏電阻測量環境溫度作為冷端補償時,實測溫度誤差小于0.4℃(-15~+60℃)。
數據采集板35951B
1、性能指標
通道數 | 10 |
通道切換方式 | 固態繼電器,六端輸入 |
輸入阻抗 | >10GΩ |
直流電壓測量 | 0~±2V |
電阻測量(3端或4端) | 0~±2.5KΩ |
熱電阻測量(3端或4端) | PT100 |
應變測量 | 1/4橋、半橋、全橋 |
最大輸入電壓 | ±14V |
過載保護電壓(連續) | 50V |
通道間隔離電壓 | 200V |
IMP板間最大共模電壓 | 500V |
平均無故障時間(MIL217E計算) | 106,000h(IMP) |
A/D轉換分辨率 | 16位 |
2、直流電壓測量
測量范圍為0~2V,最小分辨率為1μV,可選自動量程或指定量程,其測量指標如下表所列。如果接35953D(降壓連接器),那么要外加“100μV+0.04%讀數”的誤差。
直流電壓測量指標(積分時間20ms/16.67ms)
量程 | 滿刻度 | 靈敏度 | 測量誤差范圍 |
20mV | 22.000 | 1μV | ±【0.02%讀數+5μV】 |
200mV | 220.000 | 10μV | ±【0.02%讀數+0.01%滿刻度】 |
2V | 2.2000 | 100μV | ±【0.01%讀數+0.01%滿刻度】 |
3、電阻測量及鉑電阻測量
電阻值的測量范圍在0—2.5kΩ,最大靈敏度為1.25mΩ,測量結果直接以真歐姆值返回主機其指標參見如下:
電阻測量及鉑電阻(100Ω測溫)
量程 | 靈敏度 | 測量誤差范圍 |
25Ω 250Ω 205kΩ | 1.25mΩ 12.5mΩ 0.125Ω | +-【0.03%+6mΩ】 +-【0.03%讀數+0.01%滿刻度】 +-【0.02%讀數+0.01%滿刻度】 |
-200—490℃ 490—600℃ | 0.1℃ 0.1℃ | <0.4℃ <1.2℃ |
4、獨特的應變測量
使用35951B板的內部橋路進行應變測量時,可采用1/2橋,1/4橋,全橋和三線四種連接方式,測量范圍為0-10000微應變,激勵電流有四種:0.8mA、4mA、1.6mA和8mA。測試指標如表2所示,其中重復性指標是指采用120Ω應變片,應變系數為2時,在溫度不變條件下的測量重復性。
應變測試指標
橋路類型 | 靈敏度ue | 測量誤差范圍 | 重復性ue |
1/4橋(4mA電流單應變片) | 1.0 | +-【0.06%讀數+14με】 | 10 |
1/2橋(4mA電流單應變片) | 1.0 | +-【0.06%讀數+8με】 | 4 |
全橋(8mA電流雙應變片) | 1.0 | +-【0.06%讀數+6με】 | 2 |
主要設備及輔助組成
序號 | 設備名稱 | 規格/型號 | 備注 |
1 | 計算機 | ThinkPad T470 | |
2 | 數據采集儀 | EIC-400 | IMP專用 |
3 | 數據采集板 | 35951C | 溫度、壓力測量 |
4 | 數據采集板 | 35951B | 熱電阻測量、應變測量 |
5 | S-Net通訊電纜 | S-Net | 根據實驗要求配置長度 |
6 | 直流電源 | 專用定制 | 給壓力變送器/采集系統供電 |
7 | 鎧裝熱電偶 | 帶保護彈簧及安裝配件 | 可配置溫度變送器 |
8 | Pt100熱電阻 | 帶保護彈簧及安裝配件 | 可配置溫度變送器 |
9 | 壓力差壓變送器 | 根據壓力等級選型 | 配置專用快速電氣接頭 |
10 | 系統軟件V8.0 | 免費升級 |
該系統廣泛應用于電力試驗研究院(汽機、鍋爐專業機組性能試驗)、高校能源與動力實驗室(臺架試驗)、電廠(電站)熱力性能試驗、燃燒試驗等,在火電廠汽輪機、鍋爐、給水泵、冷卻塔等裝置的性能考核方面獲得廣泛應用,并受到用戶一致好評。