Автоматизированная установка измерения диэлектрических потерь трансформаторго масла Тангенс-3М

Внесён в Государственный реестр средств измерений РФ под № 48725-11

Автоматизированная установка измерения диэлектрических потерь трансформаторного масла Тангенс-3М предназначена для определения тангенса угла диэлектрических потерь трансформаторного масла по ГОСТ 6581-75 при частоте 50 Гц.

Установка измеряет диэлектрическую проницаемость, емкость и тангенс угла потерь, напряжение, приложенное к измерительной ячейке, температуру пробы трансформаторного масла.

Технические данные

Диапазон измерений тангенса угла потерь		0,0001...1,0
Погрешность измерений тангенса угла потерь		±0,01 tg + 0,0001
Действующее напряжение, приложенное к измерительной ячейке, соответствующее напряженности поля 1МВ/м, В		2000
Погрешность установки высокого напряжения (при изменении сетевого напряжения в пределах 195-235 В)		±2,5 %
Диапазон измерений рабочего напряжения, В		0...2700
Пределы допускаемой относительной основной погрешности при измерении рабочего напряжения, %		1,0
Диапазон измерений емкости, пФ		0,001...150
Диапазон работы нагревателя, °С		10...90
Точность измерения температуры, °С		±1
Время измерения, включая калибровку и нагрев до 90° (с проведением измерений через 10°), мин.		15
Измерительная ячейка по ГОСТ 6581-75 трехэлектродного типа
Условия эксплуатации	температура окружающего воздуха	+10...+35 °С
	относительная влажность воздуха при температуре +25 °С	не более 80%
	атмосферное давление	630...795 мм. рт. ст.
Напряжение питающей сети однофазного переменного тока, В		220±22
Потребляемая мощность, кВА, не более		0,3
Габаритные размеры, мм		400×350×80
Вес, кг, не более		6

В комплект поставки входит 5 ячеек.

В микроконтроллере установки предусмотрено программное обеспечение, позволяющее переписать из установки в стационарный персональный компьютер (ПК) файл, содержащий результаты измерений. При этом ПК подключается к мосту через последовательный интерфейс (RS232C).

Комплектность

Установка Тангенс-3М	ТМ-3М.00.00.00	1 шт.
Ячейка измерительная ЯПИ-3	ЯПИ-3/00.00.00	2 шт.
Кабель сетевой		1 шт.

Документы

Установка Тангенс-3М. Руководство по эксплуатации	ТМ-3М.00.00.00РЭ	1 шт.
Ячейка измерительная ЯПИ-3. Паспорт	ЯПИ-3/00.00.00ПС	2 шт.
Метрологический аттестат ХЦСМС		1 шт.

Устройство и принцип работы установки Тангенс-3М

Структурная схема установки

Ячейка, эталонный конденсатор (Сэ), ПТН, РПТН образуют мостовую схему измерения. УСН усиливает сигнал неравновесия до уровня, необходимого для эффективной работы ВАЦП, представляющий собой синхронный детектор с опорным колебанием и АЦП, подключенного к выходу УСН. Опорное колебание микроконтроллером устанавливается с 0 или 90° сдвигом фазового угла относительно ФСИ. Значения кодов, считываемых микроконтроллером с ВАЦП, пропорциональны соответствующим квадратурным составляющим сигнала неравновесия.

Сравниваемые токи преобразовываются в напряжение ПТН и РПТН, сумматор S выделяет сигнал неравновесия, который усиливается УСН и преобразовывается в коды ВАЦП. Микроконтроллер, управляя РПТН (коэффициент преобразования 0÷1000), уравновешивает два тока.

ФСИ вырабатывает импульсы синхронные с частотой сети питания и измерительным сигналом. Период данных импульсов измеряется при помощи микроконтроллера. Благодаря этому формируемые им опорные колебания для синхронного детектора ВАЦП когерентны с токами, сравниваемыми сумматором.

Стабилитроны VD1, VD2, коммутаторы К1 и К2, а также предохранители предназначены для предохранения измерительной цепи от перегрузок по току.

Основой, на которой базируется процесс измерения, является вариационный метод измерения. Используемая в установке разновидность вариационного метода измерения предусматривает изменение (вариацию) величины (отношения токов текущих через образцовый конденсатор Сэ и измерительную ячейку Сх) на известное с необходимой точностью значение. Разность значений измеряемой величины до и после вариации используется в качестве калибровочного сигнала. Вычисления, необходимые для получения результата, осуществляет микроконтроллер.

Процесс измерения можно условно разделить на следующие основные этапы:

измерение рабочего напряжения;
уравновешивание измерительной цепи;
измерение значения остаточного сигнала неравновесия и "нулей" прибора (при отключенных с помощью коммутаторов К1 и К2 сравниваемых токах);
вычисление результата измерения по равновесным значениям коэффициента преобразования РПТН и значению остаточного сигнала неравновесия;
исключение из результата систематической погрешности.

После уравновешивания с помощью ВАЦП измеряется остаточный сигнал неравновесия. Используя результат этого измерения и коэффициент преобразования РПТН, а также значения емкости и тангенса угла потерь образцовой цепи (Со), микроконтроллер производит вычисление и вывод на четырехстрочный ЖКИ дисплей значений:

емкости Сх объекта;
тангенса угла потерь объекта измерения;
диэлектрической проницаемости;
действующего значения рабочего напряжения.

Управление элементами, участвующими в выполнении указанных выше операций, диалог оператора с установкой, а также передачу измерительной информации в ПК, осуществляет микроконтроллер.

В установке предусмотрен последовательный интерфейсный порт (МИ) для связи с ПК (RS232). При использовании установки с ПК можно переписать данные измерений, хранящиеся в энергонезависимой памяти для дальнейшей обработки результатов измерений стандартными программами.

Конструкция установки

Общий вид установки ТАНГЕНС-3М (со сдвинутой панелью)

Установка состоит из блока измерительного, блока нагревателя с регулятором мощности и вентилятором охлаждения, источника высокого напряжения и измерительной ячейки трехэлектродного типа.

Прибор оборудован блокировкой, исключающей возможность подачи высокого напряжения и включения нагревателя при выдвинутой каретке. Блок высокого напряжения имеет схему защиты от пробоев.