Анемометр АСЦ-3 предназначен для измерения скорости ветра в промышленных условиях, определения опасных ветровых порывов и включения при этом сигнальных устройств.

Оборудован встроенным регистратором параметров.

Область применения:

- башенные, козловые, портальные и другие краны.

- аэродромы.

- гидрометеоцентры.

- нефтяные и газовые вышки.

- электрические сети.

- радио и телевышки.

- морские суда, порты.

- учебное пособие.

Выдержка из паспорта

1. Назначение анемометра

      1.1. Анемометр цифровой сигнальный АСЦ-3 предназначен для определения скорости воздушного потока (ветра) в промышленных условиях, выделения опасных ветровых порывов и включения при этом сигнальных устройств. 

                1.2. Анемометр предназначен для установки на существующие типы башенных, портальных, козловых кранах и других объектах, требующих оборудования устройствами аварийной ветровой защиты.

                1.3. Применение АСЦ-3 регламентируется “ Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов (машин) ПБ 10-14-92 “ и ГОСТом 1451- 77 “Краны грузоподъемные. Нагрузка ветровая. Нормы и методы определения”.      

                1.4. Датчик ветра рассчитан на установку на открытом месте грузо­подъемного крана таким образом, чтобы обслуживаемый объект не создавал для датчика ветровой “тени”. Блок контроля устанавливается в кабине грузоподъемного механизма.

2. Технические характеристики

                 2.1. Диапазон измерения скорости ветра от 1,8 до 32 м/с. 

                2.2. Диапазон  установки порогов срабатывания в виде задания уставки предельной скорости ветра Vпр  от 10 до 32 м/с с шагом 0,1 м/с.

                2.3. Предел допускаемой основной погрешности индикации и порога срабатывания по предельной скорости ветра Vпр не более ±(0,5+0,05V) м/c , где V- измеренная скорость.

                2.4. Блок контроля обеспечивает цифровую индикацию скорости ветра с дискретностью отсчета 0,1 м/с. Количество знаков отсчета  3.

                2.5. Предусмотрена встроенная световая и звуковая сигнализация порогов «ВНИМАНИЕ» и «ПРЕДЕЛЬНАЯ СКОРОСТЬ».

2.6.   В анемометре предусмотрены встроенный контроль значения уставки порога и срабатывания сигнализации.

2.7. При превышении скоростью ветра предельного значения, по истечении времени задержки, необходимой для отсечки кратковременных порывов, формируется сигнал «ОПАСНО» и включается внешнее сигнальное устройство.

2.8     Время задержки  сигнала на срабатывание регулируется от 0 до 10 секунд.

2.9     Допустимый  ток во внешней нагрузке не должен превышать:

-           3 А при питании от сети переменного тока напряжением до 380 В;

-           5 А при питании от сети постоянного тока напряжением до  30 В.

            2.9. В анемометре предусмотрен встроенный регистратор параметров с энергонезависимой памятью для регистрации:

-          момента времени выставления сигнала «Опасно»;

-          момента времени снятия сигнала «Опасно»;

-          максимальных значений скорости и порыва  ветра за данный отрезок времени.

-          регистрации количества фактов срабатывания сигнализации по превышению скорости ветра.

Доступ к памяти закрыт. Считывание информации из памяти осуществляется на специальном оборудовании.

                2.10. Электрическое питание анемометра осуществляется от:

                1) сети переменного тока напряжением () В с частотой       (50±1)  Гц;

                2) от источника постоянного тока напряжением от 9  до 30 В.

                2.11. Потребляемая мощность не более 3 ВА.                

                2.12. Масса и габаритные размеры не более значений указанных в таблице 1.

Таблица 1

2.13. Климатическое исполнение:

                для датчика - У1 ГОСТ 15150-69;

                для блока контроля – У2 ГОСТ 15150-69.

                2.14. Степень защиты по  ГОСТ 14255-69:

                для блока контроля - IP 50;

                для датчика - IP 54.

                2.15. Условия эксплуатации анемометра:

                1) датчик скорости ветра — от минус 50 °С до плюс 65 °С, и относительной влажности до 95 % при температуре воздуха плюс 30 °С;

                2) блок контроля — от минус 40 °С до плюс 55 °С, и относительной влажности до 90 % при температуре плюс 30 °С.

                2.16. Установочные и присоединительные размеры приведены на рис1.

                2.17. Срок службы анемометра не менее 10 лет.

3. Комплектность

                3.1. Анемометр состоит из составных частей, перечисленных в таблице 3.

Таблица 3

4. Техническое  описание

                 Анемометр состоит из датчика скорости ветра        (в дальнейшем датчик), блока контроля (1), кабелей датчика(2), питания(3).

В состав датчика входят: преобразователь частоты (5), установочная труба (7), крыльчатка (4), стопорная гайка (9) и уплотнительная прокладка (10).

                Работа прибора основана на измерении периода следования импульсов, пропорциональных скорости вращения крыльчатки формируемых преобразователем.

                Питание анемометра осуществляется от сети переменного или постоянного тока в зависимости от модификации прибора.

                Блок питания анемометра конструктивно выполнен на отдельной универсальной плате .

                При питании прибора переменным током сетевое напряжение через разъем XS1 и предохранитель FU2 поступает на трансформатор Т1. Пониженное напряжение выпрямляется мостом VD1 и поступает на стабилизатор DA1 на выходе которого формируется стабилизированное напряжение +5 В.

                При питании прибора от сети постоянного тока бортовое напряжение через предохранитель FU2, диод VD3 поступает непосредственно на стабилизатор DA1. Диод VD4 служит для блокировки обратного выброса при работе на индуктивную нагрузку. Диоды  VD3 и VD2 служат для защиты при переполюсовки.

                Преобразователь частоты предназначен для преобразования частоты вращения оси ротора в электрический сигнал, представляющий собой последовательность электрических импульсов с частотой следования пропорциональной скорости вращения крыльчатки.

                Питание преобразователя осуществляется напряжением +5 В по экранированному кабелю через разъем XS2 (6).

                При вращении ротора (1) датчика шторка (11) перекрывает щель оптопары (9),  которая формирует последовательность импульсов.

Формирователь преобразователя выполнен по схеме составного транзистора на элементах VU1 и VT2. Резистор R1 устанавливает ток в фотодиоде в пределах 7 мА. R2 определяет ток в кабеле связи на уровне 4 мА, что обеспечивает достаточную помехозащищенность на длине кабеля до 100 м.

                Сигнал с преобразователя по экранированному кабелю через разъем XS2 (6) поступает в блок контроля Формирователь выполнен на элементах VT5, DD2, VD1, VD2, R25-R29, C4, C5. Конденсатор С3  разделительный.

Диоды VD1, VD2  ограничивают амплитуду входного сигнала. Предварительное усиление и селекцию входного сигнала обеспечивает VT5. Для контроля работы датчика скорости ветра, исправности кабеля и формирователя служит светодиод VD3 («КОНТРОЛЬ») который мигает с частотой вращения крыльчатки. Резистор R30 ограничивает протекающий через светодиод прямой ток.

 При отсутствии сигнала с датчика С3 разряжен, на базе VT5 присутствует напряжение смещения 0,45 В, достаточное для его надежного запирания. К прямому входу 3, компаратора DD2 приложено напряжение питания. На выводе 9 компаратора высокий уровень. VD3 «Сигнал» не горит.

                При поступлении сигнала с формирователя датчика VT5 открывается, напряжение на выв. 3 компаратора уменьшается. Как только уровень опорного напряжения , приложенного к выв.4 и равного (4,6-4,7) В превысит напряжение на входе 3 компаратор сбрасывается, на вых.9 DD2 скачкообразно появляется низкий уровень, светодиод VD3 перейдет в активное состояние.

                При работе анемометра с тахометрическим датчиком двуполярный синусоидальный сигнал преобразовывается в однополярный с помощью диодов ограничителей VD1 и VD2. Уровень входного сигнала на С3 для устойчивой работы формирователя должен быть не менее 100 мВ.

сформированный сигнал поступает с выв.9 DD2 на выв.18 D1. Микроконтроллер D1 осуществляет необходимые вычисления, управление работой индикатора HG1, сравнение текущей скорости ветра с установленными предельными значениями, управление звуковой и световой сигнализацией, а так же исполнительным устройством.

Рабочую частоту контролера (4,096 МГц) обеспечивают навесные элементы кварцевого генератора ZQ1, C1, C2.

Устойчивую работу при высоком уровне помех  обеспечивает схема сброса выполненная на элементах VT6, R15-R17.

Установка предельной скорости ветра, времени усреднения измерения*, и времени задержки включения аварийной сигнализации осуществляется посредством кнопок SA1, SA2, SA3, SA4.Значения уставок хранятся в энергонезависимой памяти DD3.

Включение исполнительного механизма осуществляется при появлении высокого уровня  на базе транзистора VT1 При этом срабатывает электронное реле U2 и тем самым обеспечивается протекание тока через нагрузку (исполнительное устройство). Защиту реле от перегрузки осуществляет предохранитель FU1 платы питания.

Примечание: В связи с постоянной работой по совершенствованию

изделия, повышающей его надежность и улучшающей условия эксплуатации, в конструкцию могут быть внесены незначительные изменения.

* Установка времени усреднения измерения в данной версии прибора заблокирована.

5. Указание мер безопасности

                 При эксплуатации анемометра от сети ~220 В необходимо выполнять следующие меры безопасности:

                 убедиться в факте заземления анемометра проводом защитного заземления, подключенного к защитному контуру эксплуатируемого объекта.

            6. Подготовка к работе

вы           6.1. Подготовка к работе включает в себя следующие операции.

                6.1.1. Извлечь анемометр из упаковочной коробки, проверить визуально отсутствие механических повреждений и комплектность.

                6.1.2. Произвести сборку датчика скорости ветра (приложение 1), для чего к разъему (6) преобразователя датчика  подсоединить соединительный кабель, предварительно пропустив его через трубу (7) и закрепить корпус преобразователя к трубе двумя винтами (6); затем установить на ось преобразователя  крыльчатку (4) и закрепить ее специальной конической гайкой (9), предварительно установив уплотнительную шайбу (10).

                6.1.3. Проверить исправность блока контроля и работу совместно с датчиком, для чего: подключить кабель (3) к разъему блока контроля, вилку кабеля питания (2) включить в сеть 220 В (при питании от постоянного тока подключить провода питания к сети ±24 В или ±12 В). Проверить значения уставки по предельной скорости ветра и функционирование сигнализации. Для этого нажать   кнопку “ КОНТРОЛЬ “ и удерживать в этом положении. На  табло высветиться значение уставки и произойдет выставление сигналов «ВНИМАНИЕ», «ПРЕДЕЛЬНАЯ СКОРОСТЬ», «ОПАСНО» с одновременным дублированием звуковым сигналом, прерывистым или непрерывным. Убедившись в исправности, отжать кнопку «КОНТРОЛЬ» Время нажатия не должно превышать 2 мин.

                6.1.4. В случае необходимости заменить уставку предельной скорости ветра необходимо:

-          вскрыть анемометр, нарушив при этом внешнюю пломбу (11) 

-          снять плату А2 (приложение 3), нарушив внутреннюю пломбу (10). При  этом обеспечивается доступ к клавиатуре набора SA1, SA2, SA3, SA4 схема 6.

                Нажатием кнопки SA4 «ИЗМЕРЕНИЕ/НАСТРОЙКА» перейти в режим «НАСТРОЙКА»,  при этом должен загореться один из индикаторов: VD4, VD5, VD6.

                Для записи /чтения параметров:

                · предельного значения скорости ветра -  кратковременным нажатием кнопки SA1 «ВЫБОР» перейти в режим «Предельная скорость», при этом должен светиться индикатор «Внимание» (VD4). Установить с помощью кнопок SA3 «+» или SA2 «-» требуемое значение предельной скорости Vпр.. Значение скорости ветра при достижении которой срабатывает предварительная сигнализация вычисляется автоматически и составляет 90 % от Vпр.

                · времени задержки срабатывания аварийной сигнализации кратковременным нажатием кнопки SA1 «Выбор» перейти в режим «Задержка». При этом должен светиться индикатор VD5 «Предельная скорость». Установить требуемое значение времени задержки в пределах ( 0¸10 ) с.

                · Для установки типа датчика необходимо нажать SA1 «Выбор» перейти в режим установки датчика. При этом должен загореться индикатор VD6. 0 – электромагнитный, 1- оптронный.

                · выход из режима «Настройка» осуществляется повторным нажатием кнопки SA4 «Измерение/ Настройка» при этом на цифровом индикаторе будет отображаться текущее значение скорости ветра.

                · Для вступления новых параметров в силу, прибор необходимо отключить от сети на 30 с.

Установить плату на место, опечатать. Собрать анемометр. Опечатать корпус.  Сделать отметку в  паспорте.

7. Установка и монтаж на объект

                7.1. Выбрать место для установки датчика скорости ветра на конструкции объекта, руководствуясь тем, чтобы выбранное место было максимально открытым и чтобы обслуживаемый объект не создавал для датчика ветровой “тени”.

                7.2. Произвести сборку датчика скорости ветра и подключить к нему соединительный кабель, как указано в п.6.1.2.

                7.3. Установить датчик скорости ветра на вертикальный штырь в соответствии с приложением 1,  так, чтобы соединительный кабель не был зажат между ними, и зафиксировать сто­порным винтом. Штырь установить на место с посадочным диаметром 32 мм. В случае отсутствия посадочного места в верхней части поворотной головки крана приваривают стержень необходимого диаметра.

                7.4. Укрепить соединительный кабель в нескольких местах кон­струкции так, чтобы исключить возможность провиса­ния кабеля, и пропустить его через ввод в кабину объекта.

                7.5. Установить и закрепить настроенный по п.6 блок контроля на стене кабины объекта, в соответствии с приложением 1.

                Блок контроля должен устанавливаться в кабине грузоподъемного механизма так, чтобы был обеспечен надежный обзор светового табло крановщиком во время его работы.

                7.6. Подключить к блоку контроля через разъемы соединительный кабель датчика и кабель нагрузки.

                7.7. Сделать соответствующие подключения к коммутационной ко­робке объекта для обеспечения электрического питания анемометра, коммутации цепей управления, сигнализации на объекте и заземление блока контроля.

                Выход с блока контроля (нагрузка) необходимо подключить параллельно к кнопке S включения внешней сирены Зв. по схемам приложения4 соответственно для ~220 В или ± 24/12 В.

                7.8. Включить питание на объекте, тем самым электрическое питание одновременно подается и на блок контроля;

                7.9. Проверить работоспособность анемометра, для чего нажать на кнопку «КОНТРОЛЬ», см. п.6.1.3.

8. Техническое обслуживание и техническое освидетельствование

                8.1. Виды и периодичность работ по техническому обслуживанию и освидетельствованию указаны в табл. 3.

            8.2. Работы по техническому обслуживанию выполняет наладчик приборов безопасности подготовленным  в соответствии с РД10-208-98.

            8.3. Ремонт исполняется предприятием, имеющим лицензию органов Госгортехнадзора в соответствии с РД 10-08-92.

 Таблица 3

 9. Характерные неисправности

9.1. Перечень возможных неисправностей приведены в табл. 3

Таблица 3

 9.2. Для проведения ремонта использовать серийно выпускаемые промышленностью комплектующие изделия, обозначенные в спецификации.

9.2.1. Для обеспечения доступа внутрь электронного блока анемометра снять верхний кожух, для чего отвинтить четыре крепежных винта со стороны лицевой панели (один из винтов находиться под пломбой).

9.2.2. Для доступа к органам настройки или элементам печатной платы контролера отвинтить четыре крепежных винта платы (один из которых находится под пломбой).

9.2.3. После замены неисправных элементов и настройки анемометра необходимо проверить фактическое значение уставок, установить и закрепить плату. Сборку производить в порядке, обратном разборке.

9.3. Отремонтированный блок должен быть опломбирован в предусмотренных для этой цели местах. Сделать соответствующую пометку в  паспорте на анемометр.

 10. Периодическая проверка

10.1. Периодическая проверка анемометра проводится с целью контроля его технического состояния. Периодичность проверки 1 раз в 2 года, а также после ремонтов.

10.2. Операции и средства проверки.

10.2.1. При проведение проверки должны быть выполнены операции и применены технические средства, указанные в таблице 4.                                       Таблица   4                  

   10.3. Условия проверки и подготовка к ней.

   10.3.1. При проверке необходимо соблюдать следующие условия:

-          температура окружающего воздуха (20±10) °С;

-          напряжение сети (220±20) В,  частотой (50±1) Гц;

10.3.2. Перед проведением проверки необходимо выполнить подготовительные работы, оговоренные в разделе 6 настоящего руководства.

Подключить анемометр и используемые приборы к сети питания. Время саморазогрева не менее 10 мин.

10.4. Проведение проверки.

10.4.1. Внешний осмотр.

При внешнем осмотре должно быть установлено соответствие проверяемого анемометра следующим требованиям:

-          проверяемый анемометр должен быть укомплектован в соответствии с разделом 3;

-          проверяемый анемометр не должен иметь механических повреждений крыльчатки, датчика, корпуса, соединительных элементов, надписи на лицевой панели должны быть отчетливыми.

10.4.2. Опробование.

Допускается проводить опробование сразу после включения анемометра.

10.4.2.1. Подключить датчик ветра и внешнюю нагрузку с помощью соединительных кабелей к блоку контроля. В качестве внешней нагрузки можно использовать лампу накаливания на соответствующее напряжение и рабочий ток не менее 0,5 А.

10.4.2.2. Включить анемометр в сеть питания. Привести опробование в соответствии с разделом 6 настоящей инструкции:

-          нажать кнопку «контроль». На дисплее панели анемометра высветятся значения уставки предельной скорости ветра. Выставятся состояния  «ВНИМАНИЕ» и «ПРЕДЕЛЬНАЯ СКОРОСТЬ», через некоторое время выставится состояние «ОПАСНО» и включится внешняя нагрузка.. Отжать кнопку «КОНТРОЛЬ». Индикаторы должны сброситься. Прокрутить  рукой ось датчика ветра, на дисплее должны появится показания. Если  вышеуказанные функции выполняются, анемометр допускается к проверке.

10.4.3. Проверка точности срабатывания анемометра по предельной скорости ветра.

Проверка точности срабатывания может быть осуществлена по двум методикам.

Методика 1.

Проверка осуществляется в аэродинамической трубе или на воздухо-духовой установке,

Стенд 

СКН-АС2

, создающей скорость потока ветра не менее предельной скорости ветра, обозначенной для конкретного анемометра с погрешностью не более 3 % по верхнему пределу.

1.                               Датчик скорости ветра установить в потоке воздуха в соответствии с инструкции на аэродинамическую установку.

2.   Установить скорость потока воздуха на 0,5 м/с меньше предельной скорости ветра, обозначенной в паспорте анемометра. Анемометр должен выставить сигнал «ВНИМАНИЕ», при котором высветится соответствующий индикатор и будет звучать прерывистый звуковой сигнал.

Увеличить скорость потока до значения, превышающего на 0,5 м/с предельную скорость ветра. Анемометр должен выставить сигнал «ПРЕДЕЛЬНАЯ СКОРОСТЬ» и по истечению времени задержки срабатывания выставить сигнал «ОПАСНО». При этом должен звучать непрерывный звуковой сигнал. Время задержки проверить по секундомеру от момента выставления сигнала «ПРЕДЕЛЬНАЯ СКОРОСТЬ» до момента выставления сигнала «ОПАСНО».

Анемометр считается исправным если выставление сигнала «ОПАСНО» произошло в соответствии с вышеизложенным, время задержки сигнала срабатывания отличается от установленной не более чем ±1 с.

В противном случае анемометр возвращают в ремонт или в наладку.

10.4.4. Проверка времени задержки срабатывания.

Проверка времени задержки срабатывания при работе по методике 1 осуществлять в соответствии с п.2 раздела 10.4.3. указанной методики.

По завершению проверки внести соответствующую запись в таблицу приложения паспорта анемометра ТКрЭ 202107.000 РЭ.