Номер по Госреестру СИ: 55993-13
55993-13 Анализаторы частотных характеристик
(FRA 5310)
Назначение средства измерений:
Анализаторы частотных характеристик FRA 5310 (далее по тексту - анализаторы) предназначены для обнаружения дефектов в силовых трансформаторах путем измерения ослабления сигнала.
Внешний вид.
Анализаторы частотных характеристик
Рисунок № 1
Программное обеспечение
Программное обеспечение «FRA5310» записано на жесткий диск анализатора, работает под управлением операционной системы Windows XP и представляет собой программу, позволяющую управлять процессом измерения, сохранять установки и параметры измерений для различных видов устройств; проводить быструю оценку и сравнения результатов измерений; распечатывать отчеты; сохранять результаты измерений на жестком диске. Метрологические характеристики анализаторов нормированы с учетом влияния программного обеспечения. Идентификационные данные программного обеспечения анализаторов представлены в таблице 1. Таблица 1
Наименование программного обеспечения |
Идентификационное наименование программного обеспечения (метрологически значимая часть) |
Номер версии программного обеспечения, не ниже |
Цифровой идентификатор программного обеспечения (для указанной версии) |
Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
FRA5310 |
FRA5310.exe |
v2.1.7 |
853cd21f9846e95ef8 |
MD5 |
3a6c6ad8617160 |
Уровень защиты программного обеспечения «C» по МИ 3286-2010.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типаЗнак утверждения типа наносят на лицевую панель анализаторов методом трафаретной печати со слоем защитного покрытия и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Сведения о методиках измерений
Сведения о методиках (методах) измеренийМетоды измерений с помощью анализаторов указаны в документе «Анализаторы частотных характеристик FRA 5310. Руководство по эксплуатации».
Нормативные и технические документы
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к анализаторам частотных характеристик FRA 5310
Техническая документация фирмы-изготовителя.
Поверка
ПоверкаПоверка анализаторов частотных характеристик FRA 5310 осуществляется по документу МП-1595/550-2013 «Анализаторы частотных характеристик FRA 5310. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФБУ «Ростест-Москва» 27 мая 2013 г. и входящему в комплект поставки.
Перечень основных средств, применяемых при поверке:
- прибор для поверки аттенюаторов Д1-13А диапазон рабочих частот: от 0 до 30 МГц динамический диапазон ослабления: от 0 до 110 дБ предел допускаемой абсолютной погрешности: от ± 0,004 до ± 0,022 дБ.
Изготовитель
Фирма «Haefely Test AG», ШвейцарияBirsstrasse 300, CH-4052 Basel, Switzerland
Tel.: +41 61 373 41 11 Fax: +41 61 373 49 12
http://www.haefely.com
Заявитель
ООО «МАКДЕМ», г. МоскваЮридический адрес: 117485, г. Москва, ул. Волгина, д.1 Почтовый адрес: 119571, г. Москва, а/я 16
E-Mail: office@macdem.ru
http://www.macdem.ru
Испытательный центр
ГЦИ СИ Государственный центр испытаний средств измерений
Федеральное бюджетное учреждение «Государственный региональный центр стандартизации, метрологии и испытаний в г. Москве» (ГЦИ СИ ФБУ «Ростест-Москва») 117418, г. Москва, Нахимовский проспект, д.31
Тел. (495) 544-00-00; http://www.rostest.ru
Анализаторы частотных характеристик FRA 5310 представляют собой цифровые электроизмерительные приборы. Управление процессом измерения осуществляется при помощи встроенного микропроцессора.
На лицевой панели анализаторов расположены: сенсорный дисплей, разъёмы передающего и принимающего каналов, предназначенные для присоединения измерительных датчиков, разъемы интерфейсов USB и RS232, разъем питания от сети переменного тока, клемма заземления.
Принцип действия анализаторов основан на методе анализа частотных характеристик SFRA (Sweep Frequency Response Analyzer). Анализатором измеряются амплитуды сигналов изменяющейся частоты: зондирующего и прошедшего через исследуемое устройство. При этом определяются амплитудные и фазовые характеристики исследуемого устройства. В результате измерений происходит накопление массива данных о состоянии объекта и интерпретация этого массива данных на основе определенного алгоритма распознавания образов.
В анализаторах FRA 5310 в качестве источника зондирующих сигналов используется генератор синусоидального напряжения изменяющейся частоты. Двухканальный АЦП приборов записывает два сигнала: 1-й канал записывает подаваемое от генератора на вход объекта измерений (например, обмотки трансформатора) напряжение, плавно изменяющееся по частоте в широком диапазоне - от нескольких герц до нескольких мегагерц; 2-ой канал записывает реакцию объекта измерений на приложенное воздействие.
Далее анализатором рассчитывается передаточная функция как отношение спектров входного и выходного сигналов. Степень отличия передаточных функций, рассчитанных до и после воздействия на объект измерений, производится с помощью рассчитываемых коэффициентов парной корреляции, стандартных отклонений, анализа резонансных частот.
Значения амплитуды и фазы для обоих каналов могут быть отображены на графике и экспортированы как амплитуда, фаза, импеданс (полное сопротивление), адмиттанс (полная проводимость) и т.д. Функция создания пользовательских моделей, встроенная в анализаторы, позволяет вычислить практически любой параметр, основываясь на измеренных и сохраненных данных.
Так как трансформатор состоит из цепочек емкостей, индуктивностей и сопротивлений и представляет собой сложную комплексную электрическую схему, имеющую свою уникальную кривую отклика при подаче сигнала переменной частоты, то даже незначительные локальные изменения положения элементов обмотки трансформатора (витков, катушек, отводов) приводят к резкому изменению соответствующих емкостей и индуктивностей и, соответственно, к изменению собственных частот колебаний обмотки. Разные виды деформаций приводят к изменениям в разных диапазонах спектра частот, что отображается на построенных графиках. Таким образом, регистрация частотных параметров обмоток силовых трансформаторов по методу SFRA позволяет выявлять возникающие в процессе работы искажения геометрической формы обмоток. Такой опасный дефект, приводящий к деформации изоляционных промежутков в обмотке, возникает в силовых трансформаторах при наличии двух взаимно связанных условий - при ослаблении усилия прессовки обмоток и в результате протекания по обмоткам трансформатора сквозных токов короткого замыкания, имеющих большие значения.
Фотография общего вида анализаторов представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Фотография общего вида анализаторов частотных характеристик FRA 5310
Комплект поставки анализаторов представлен в таблице 3.
Таблица 3
Наименование |
Количество |
Анализатор частотных характеристик FRA 5310 |
1 |
Сумка для кабелей и аксессуаров |
1 |
Активный передающий датчик с кабелем длиной 15 м |
1 |
Активный принимающий датчик с кабелем длиной 15 м |
1 |
Лента заземления длиной 10 м |
2 |
Зажим к ленте заземления |
2 |
Кабель электропитания |
1 |
Руководство по эксплуатации |
1 |
Методика поверки |
1 |
Основные метрологические и технические характеристики анализаторов частотных характеристик FRA 5310 представлены в таблице 2.
Таблица 2
Характеристика |
Значение |
Диапазон рабочих частот |
от 10 Гц до 20 МГц |
Выходное напряжение, В |
от 0,1 до 12 |
Динамический диапазон измерения ослабления сигнала, дБ |
от 0 до минус 100 |
Продолжение таблицы 2
Характеристика |
Значение |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения ослабления сигнала, дБ |
± 0,5 (в диапазоне измерения от 0 до минус 90 дБ) |
Сопротивление измерительного тракта, Ом |
50 |
Напряжение питания |
90 - 265 В (50/60 Гц) |
Потребляемая мощность, В^А, не более |
50 |
Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм |
410 х 310 х 170 |
Масса, кг, не более |
8 |
Условия эксплуатации: температура окружающего воздуха, °С относительная влажность, % |
от 0 до плюс 50 от 10 до 90 |