Датчик ZETLAB ZET 7010 промышленное исполнение

Цифровой тензодатчик ZETLAB ZET 7010 промышленное исполнение, 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 7010 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 7010 (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 7010 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 7010 реализован алгоритм обработки информации по аналогии с функционалом программы «Тензомер» и визуализация измеренных измеренных сигналов при помощи цифровых модулей ZET 7010 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.

Цифровой тензометрический датчик состоит из первичного преобразователя и измерительного модуля ZET 7010.

В качестве первичного преобразователя может использоваться датчик силы растяжения/сжатия балочного, консольного, кромочного типа, S-образный тензодатчик и д.р., или тензомост, собранный по мостовой или полумостовой схеме.

Первичный преобразователь устанавливается на объекте измерений и подключается к измерительному модулю, который осуществляет преобразование сигнала с датчика в значения силы, напряжения, давления и пр. Каждый цифровой тензодатчик конфигурируется индивидуально в соответствии с назначением.

Характеристики первичного преобразователя и профиль объекта испытаний сохраняются в памяти модуля ZET 7010.

Таким образом, использование цифровых тензодатчиков позволяет приступить к измерениям сразу, получая результаты в требуемых единицах измерения.

В этом и заключается основное отличие цифровых датчиков от обычных (аналоговых) — не требуется проводить обработку данных, настраивать измерительные каналы, калибровать программы и т.д. Питание первичного преобразователя также осуществляется от модуля ZET 7010.

Влияние температуры на показания

Испытания на влияние изменения температуры окружающего воздуха показали стабильную работу цифровых тензодатчиков и точность показаний в пределах допускаемой нормы.

Изменение температуры за сутки около 10 °С. Показания модуля изменяются на 0.02 мВ/В, что составляет 0,13 % от его максимального диапазона.

Практическое применение 

Компания ООО СК «АЭРОХОД» используют цифровые тензодатчики ZET 7010 и программное обеспечение ZETLAB для создания комплекса записывающей аппаратуры, который позволяет производить запись параметров движения судов на воздушной подушке любых типов.

Во время испытаний фиксируются следующие параметры

• Давление в воздушной подушке и скегах
• Положение органов управления (рули, заслонки и т.д.)
• Перегрузки
• Напряжения в элементах конструкции
• Тяга винта
• Обороты двигателя
• Скорость

Правила применения во взрывоопасных зонах

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 (черный 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. 

Схемы подключения

Использование цифровых датчиков особенно удобно при построении распределенных 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.

Для подключения измерительной сети к системам ZETLAB и ZETVIEW используется преобразователь интерфейса ZET 7070 (USB↔RS-485) или ZET 7076 (Etherneti↔RS-485). Также для подключения к измерительной сети цифровых датчиков серии ZETSENSOR можно использовать преобразователь интерфейса ICP CON I-7561.

Передача данных от датчиков ZET 7010 DS может быть организована по средствам беспроводных интерфейсов связи по протоколам LoRaWAN или NB-IoT с использованием устройств сбора и передачи данных УСПД ZET 7000 LoRaWAN или УСПД ZET 7000 NB-IoT соответственно. Программное обеспечение ZETLAB поддерживает подключение до 1024 датчиков к одному компьютеру. Измерительные сети также могут подключаться к любой системе, использующей протокол Modbus по интерфейсу RS-485.

Управление

При выпуске цифровых датчиков все необходимые настройки сохраняются в памяти измерительного модуля ZET 7010. При необходимости самостоятельно настроить цифровой датчик, например, при замене первичного преобразователя, это можно сделать, подключить устройство к компьютеру с помощью преобразователя интерфейса ZET 7070 и запустив программу «Диспетчер устройств».

Система «Умный дом»

Система «Умный дом» получает все большее распространение в повседневной жизни. Это единый комплекс, управляющий всеми устройствами жилого или офисного здания. Компоненты для системы «Умный дом» обязательно включают датчики с протоколом MODBUS RTU (RS-485). Их задача – обеспечивать процесс функционирования и передавать сигнал о включении и выключении оборудованию, объединенному к системе автоматизации дома. Цифровой тензодатчик ZET 7010 для системы «Умный дом» может успешно применяться в решении важных задач без участия человека.

Варианты исполнений

• 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

Особенности и преимущества

• Интерфейс передачи данных RS-485
  
• Статические измерения
• Возможна организация беспроводных каналов передачи данных LoRaWAN или NB-IoT
• Определение и контроль механических напряжений бетона
• Взрывозащищенное исполнение (IP67)