ZET 7110 Цифровой тензодатчик

Модуль ZET 7110 предназначен для измерения относительной деформации с помощью первичных преобразователей, выполненных на базе тензорезисторов.

К цифровым тензодатчикам подключаются либо готовые тензодатчики (датчики силы, датчики крутящего момента), либо отдельные тензорезисторы, подключаемые по полумостовой либо мостовой схеме.

Для мониторинга и определения напряженного состояния бетонных конструкций к цифровым тензодатчикам ZET 7110 могут подключаться специализированные встраиваемые тензорезисторы типов TMB120-80AA-3L2 (номинальное сопротивление 120 Ом, база 80 мм) и TMB350-100AA-L2 (номинальное сопротивление 350 Ом, база 100 мм).

Тензорезисторы устанавливаются в глубину конструкции, т.е. закладываются в толщу схватывающегося материала, таким образом, чтобы провод имел запас для натяжения при подключении к измерительному модулю ZET 7110 (в промышленном исполнении), который устанавливается на поверхности объекта мониторинга в непосредственной близости к первичному преобразователю. Материал чувствительной решетки — константан или сплав карма, тенхорезисторя термокомпенсированы.

Данный комплект представляет собой хорошую альтернативу струнным датчикам деформации, превосходя показатели надёжности и стабильности измерений.

Питание датчика осуществляется постоянным напряжением, таким образом, с помощью ZET 7110 проводятся статические измерения.

Датчики крепятся на объекте измерений, а интерфейсные модули, которые обеспечивают передачу информации располагаются в герметичном боксе.

Преимуществом модулей ZETSENSOR является легкий монтаж и демонтаж, а так же индикация питания и передача сигнала, что в свою очередь облегчает диагностику системы на объекте.

Внутри измерительных модулей ZET 7110 реализован алгоритм обработки информации по аналогии с функционалом программы «Тензомер» и визуализация измеренных сигналов осуществляется при помощи программ «Вольтметр постоянного тока», «Многоканальный самописец» и др., входящих в состав программного обеспечения ZETLAB SENSOR (программное обеспечение поставляется в комплекте с интерфейсными модулями ZET 7070, ZET 7174, ZET 7076 и ZET 7176).

При необходимости визуализации большого количества измерительных каналов используется программа Многоканальная измерительная система. В зависимости от настройки программы, результатами измерений может быть сила, вес, перемещение, крутящий момент и другие параметры.

Цифровые тензодатчики ZET 7110 промышленного исполнения с маркировкой взрывозащиты поставляются по запросу за дополнительную стоимость.

— Интерфейс передачи данных CAN 2.0

— Статические измерения

— Определение и контроль механических напряжений бетона

— Взрывозащищённое исполнение*

Метод расчета

Входные данные преобразуются в результирующую величину или по линейному закону с наклоном, заданным в виде коэффициента передачи или по кусочно-линейному закону по калибровочной таблице.

Синхронизация

Преобразователь интерфейса синхронизирует цифровые датчики между собой. Это позволяет наблюдать взаимодействие в различных точках (расположение цифровых датчиков) обьекта и строить эпюры.

Варианты исполнения

Стандартный: лабораторное исполнение в пластиковом корпусе (зелёного цвета).

ОЕМ: плата без корпуса; может быть покрыта компаундом.

Промышленное*: в зависимости от задачи это может быть исполнение в промышленном корпусе (чёрного цвета) либо размещение модуля стандартного исполнения в герметичном корпусе (с прозрачной крышкой).

Взрывозащищённое*: в промышленном корпусе со взрывозащитой типа 0ЕхiaIICT6 Х (IP67).
*Стоимость рассчитывается индивидуально.

Преимущества цифровых тензодатчиков ZET 7110

Не требуют настройки

— характеристики сохраняются в памяти измерительного модуля

Результаты измерений

— результаты измерений передаются в цифровом виде

Питание ПП

— питание первичного преобразователя производится от измерительного модуля

Надёжность

— стабильность характеристик и высокая надёжность в процессе эксплуатации

Области применения цифровых тензодатчиков ZET 7110

— Механические испытания материалов

— Исследование деформаций (исследование распределения деформаций в деталях машин, конструкций и сооружений)

— Измерение механических деформаций

— Определение напряжений (в толще эксплуатируемых или испытываемых бетонных и железобетонных конструкций (фундаментные плиты, колонны, балки и плиты перекрытий), во взвешивающем оборудовании различного назначения)

Принцип работы цифровых тензодатчиков ZET 7110

Цифровой тензометрический датчик состоит из тензодатчика (тензомоста) и измерительного модуля ZET 7110, который осуществляет преобразование сигнала с датчика в значения силы, напряжения, давления и пр. Полученные значения передаются по интерфейсу CAN 2.0.

Правила применения во взрывоопасных зонах цифровых тензодатчиков ZET 7110

При использовании цифровых датчиков во взрывоопасных зонах следует руководствоваться ГОСТ 22782.5-78 и ГОСТ 30852.10-2002.

Размещать во взрывоопасных зонах допускается цифровые датчики в промышленном исполнении (металлический корпус), которые предназначены для использования во взрывоопасных зонах и имеют соответствующую маркировку на корпусе 0ExiaIICT6 Х.

Для связи по каналам передачи данных и цепям электропитания цепи цифровых датчиков, располагаемых во взрывоопасных зонах должны подключаться к преобразователям интерфейса и источникам питания через барьеры искробезопасности, размещаемые во взрывобезопасных зонах. Типовая схема соединений при подключении цифровых датчиков, размещаемых во взрывоопасных зонах приведена на рисунке, а рекомендуемые типы барьеров искробезопасности в таблице.

Тип искробезопасного барьера	Максимальное рабочее давление, В	Максимальный рабочий ток, мА	Проходное сопротивление, Ом, не более	Тип взрывозащиты
БИБ-02Р-15	15,75	263	80	[Exia]IIA [Exia]IIB
БИБ-02Р-18	21,0	233	105	[Exia]IIA [Exia]IIB
БИБ-02Р-15А	15,75	583	55	[Exia]IIA [Exia]I
БИБ-02Р-18А	21,0	525	65	[Exia]IIA [Exia]I

Схемы подключения цифровых тензодатчиков ZET 7110

Использование цифровых датчиков особенно удобно при построении распределённых измерительных сетей. В отличие от централизованных схем измерений, используемых традиционно, не требуется подключения типа «звезда», что позволяет снизить общую длину цепей. Поскольку данные передаются в цифровом виде, снижаются требования к каналу передачи данных и для организации сети могут использоваться дешёвые кабели.

При построении измерительной сети датчики ZET 7110 подключаются последовательно, получившаяся измерительная цепочка подключается к компьютеру с помощью преобразователя интерфейсов ZET 7174 (CAN ↔ USB), ZET 7176 (CAN ↔ Ethernet или Wi-Fi), ZET 7177 (CAN ↔ GSM) или набором ZET 7172S + ZET 7172M + ZET 7174/ZET7176 (передача данных по радиоканалу).

Количество подключаемых датчиков подключаемых к модулю ZET 7174 — не более 4. Программное обеспечение ZETLAB поддерживает подключение до 200 цифровых датчиков к одному компьютеру.

Управление цифровыми тензодатчиками ZET 7110

При выпуске цифровых датчиков все необходимые настройки сохраняются в памяти измерительного модуля ZET 7110. При необходимости самостоятельно настроить цифровой тензодатчик, например, при замене первичного преобразователя, это можно сделать, подключить устройство к компьютеру с помощью преобразователя интерфейса и запустив программу «Диспетчер устройств».

Метрологический самоконтроль цифровых тензодатчиков ZET 7110

В цифровых тензометрических датчиках ZET 7110 реализована функция метрологического диагностического самоконтроля — автоматическая проверка исправности датчика в процессе его эксплуатации. На основании положительных результатов метрологического самоконтроля возможно увеличение межповерчного интервала без проведения стандартной процедуры поверки.

Для проведения метрологического самоконтроля цифровых датчиков ZETSENSOR в автоматическом режиме разработано специализированное программное обеспечение.

Главное окно программы «Метрологический самоконтроль ZET 7XXX» представлено на рисунке. На вкладке «Метрологический самоконтроль» пользователь осуществляет выбор типа устройства, выбор теста, управление процессом измерений, получает результаты самоконтроля.

Выбор типа устройства осуществляется при помощи выпадающего списка. Для выбора типа устройства необходимо щелкнуть левой клавишей мыши на элемент и из появившегося списка выбрать необходимое устройство, подлежащее проверке.

Для выбора теста предназначен селектор. Для изменения номера теста необходимо щелкнуть на число левой кнопкой мыши и при помощи колеса прокрутки установить требуемое значение. Если самоконтроль запущен, то селектор становится недоступным для изменения до того момента, как пользователь не остановит работу проекта или пока самоконтроль не закончится.
Для запуска и остановки процесса измерения предназначена кнопка. В процессе диагностики цвет кнопки зеленый, в остановленном состоянии цвет кнопки серый.

Индикатор служит таймером, который показывает, сколько осталось времени до конца текущего теста. Он начинает отсчет после того как начнётся проведение какого-либо теста. Результаты тестов отображаются в журнале.

Технические характеристики цифровых тензодатчиков ZET 7110

МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Измеряемая величина	деформация, микронапряжение (механичекое напряжение), крутящий момент, сила
Диапазон измерений электрических напряжений от подключаемых первичных преобразователей (ПП)	от -6 до +6 мВ/В
Диапазон для синфазного сигнала	от 0 до 4,5 В
Порог чувствительности (минимальное значение, на которое различаются две последовательно измеренные величины)	0,0001 мВ/В
Абсолютная погрешность измерения (от верхнего предела диапазона измерений)	0,05 %
Относительная погрешность измерения (от измеряемой величины)	0,05 %
Дополнительная погрешность измерения (от измерения температуры)	0,05 %/10 °С
Диагностика параметров	контроль питания, контроль качества данных, контроль целостности моста или полумоста, калибровка измерительной части
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Тип подключаемых датчиков (ПП)	датчик силы, мостовые или полумостовые тензодатчики (тензорезисторы)
Количество подключаемых ПП к одному модулю	1
Постоянное напряжение, подаваемое на ПП	4,2 ±0,2 В
Максимальный ток, подаваемый на ПП	25 ±1,5 мА
Частота обновления данных	1, 10, 100 Гц
Интерфейс передачи данных	CAN 2.0
Скорость обмена	100, 300, 1000 кбит/с
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Габаритные размеры	71×39×17 мм
Масса	30 г
Питание устройства	от 9 до 24 В
Мощность потребления (без учёта ПП)	0,5 Вт
Защита от переполюсовки	есть
Температурный диапазон эксплуатации	от -40 до +100 °С
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ ЭМС
МЭК 61000-4-2 (IEC 61000-4-2), ESD	контакт 4 кВ, воздух 8 кВ
МЭК 61000-4-4 (IEC 61000-4-4), EFT	питание 0,5 кВ, сигнал 0,25 кВ
МЭК 61000-4-5 (IEC 61000-4-5), Surge	500 В

Базовая комплектация цифровых тензодатчиков ZET 7110

Лабораторное исполнение

В базовый комплект поставки тензометрического датчика входит:

— цифровой датчик ZET 7110;

— панель установочная на DIN рейку для пластиковых модулей 71×39 мм;

— комплект эксплуатационной документации.

Промышленное исполнение

В базовый комплект поставки входит:

— цифровой датчик ZET 7110 в промышленном корпусе;

— разъём на кабель FQ14-4TJ-7 (2 шт.);

— патрубок пружинный к разъему 7 мм (2 шт.);

— разъём на кабель FQ14-7TJ-8;

— патрубок пружинный к разъему 8 мм;

— комплект эксплуатационной документации.