Тестер FORMULA® R – это автоматизированная контрольно-измерительная система для комплексной проверки параметров слаботочных одно- и двустабильных электромагнитных реле постоянного тока с количеством обмоток до 8 и числом контактных групп до 12. На рисунке 1 представлен внешний вид прибора.
Тестер выполняет комплексный диагностический контроль и измерения параметров реле в полном соответствии с ГОСТ 16121-86 и ГОСТ РВ 5945-002-2008, в том числе измерение времени стабилизации контактов и амплитуды ЭДС самоиндукции.
Область применения тестера – испытания и контроль качества на всех стадиях жизненного цикла реле, включая:
- испытания и исследования вновь разработанных типов реле в диагностических режимах и режимах, приближенных к реальным условиям функционирования реле в изделиях;
- производственные и приёмочные испытания серийной продукции: квалификационные, периодические, отбраковочные, приёмо-сдаточные, а также межоперационный контроль;
- сертификационные испытания;
- анализ брака/отклонений и прогнозирование отказов;
- входной контроль.
Тестеры FORMULA® R учитывают современные потребности электронной промышленности и ОПК России, соответствуют требованиям метрологического законодательства РФ и нормативной документации в области измерений и испытаний в микроэлектронике:
- свидетельство об утверждении типа средств измерений № 39604 от 16.04.2015;
- регистрация в Государственном ре-естре средств измерений, запись № 44207-10 от 16.04.2015.
Основные технические характеристики и функциональные возможности тестера представлены в таблице 1.
Тестер является функционально полным автоматизированным средством измерений слаботочных реле. Он представляет собой аттестованное рабочее место и предоставляет потребителям вполне ощутимые организационно-технические преимущества и экономические выгоды (см. табл. 2).
Применение и преемственность
Концепция, реализованная в тестере реле, обеспечивает его эффективное применение сразу в трёх областях:
1) как средства измерений при испытаниях реле в полном соответствии с ГОСТ16121-86, ГОСТ РВ 5945-002-2008 и ТУ;
2) как инструмент для анализа причин и механизмов отказов реле при производстве;
3) как средство прогнозирования надёжности реле на испытаниях и входном контроле реле.
Тестер FORMULA® R по своим функциональным и параметрическим характеристикам полностью замещает традиционное оборудование предыдущего поколения (например, Аккорд или Спектр) и обладает полной совместимостью с этим оборудованием в части измерительной оснастки и методов измерений.
Преимущества технического уровня
В тестере реализованы принципиальные новшества, которые обеспечивают потребителю преимущества метрологического технологического уровня, позволяя:
- радикально повысить точность измерений:
- временных параметров реле;
- контактного сопротивления – сопротивления цепи контактов при их замыкании;
- напряжений/токов срабатывания / отпускания с применением произвольных циклограмм;
- обеспечить выполнение новых требований к контролю реле в соответствии с ГОСТ РВ 5945-002-2008:
- измерять электрическую прочность реле при напряжении до 800 В (1000 В);
- измерять времена стабилизации контактов и измерения ЭДС самоиндукции обмоток реле;
- расширить область применения средства измерений:
- выявлять скрытый брак реле с применением встроенного осциллографа высокого разрешения и программного обеспечения для исследования и контроля реле;
- выполнять анализ отказов и прогнозирование надёжности реле с применением произвольных циклограмм;
- расширить назначение средства из-мерений:
- контролировать электрические параметры резисторных сборок типа Б19-1, Б19-2 и Б19-3;
- измерять герконовые реле, имеющие низкое сопротивление контактов, малые времена срабатывания / отпускания и высокое сопротивление изоляции – до 10 ГОм;
- контролировать оптореле, в том числе выполненные в виде микросборок.
Эргономика и безопасность рабочего места
Для удобства организации рабочих мест измерительный блок тестера и установочные площадки для подключения реле монтируются на специальном рабочем столе, поставляемом в комплекте с тестером. Фото рабочего места (поста) оператора представлено на рисунке 2.
Предусмотрена возможность контроля электромагнитных реле на одном или на двух измерительных постах с обеспечением независимо-поочерёдного контроля реле, в том числе двух разных типов.
Каждый пост оператора оснащён крышкой с блокировкой для защиты от высокого напряжения. Для удобства работы предусмотрены кнопки запуска измерений «Пуск» на каждом посте под правую и левую руки.
Для обеспечения безошибочного контроля действия оператора предельно ограничены и включают только взаимодействие с кнопкой «Пуск» и световой панелью индикации. На панели индикации отображаются состояния: «Идут измерения», «Нет контакта», а также результаты «Годен» или «Брак».
Все результаты измерений автоматически документируются в базе данных тестера, а также, посредством подключения к информационной системе контроля качества iLForm, транслируются на рабочее место сопровождающего проект, например, руководителя лаборатории измерений.
Надёжная защита зоны высоковольтных измерений обеспечивается конструктивными решениями и гарантирует полную электробезопасность оператора при работе с высокими напряжениями.
Для максимальной производительности и безопасности в тестере предусмотрен режим полностью автоматических измерений с применением автозагрузчиков и проходных камер.
Ремонтопригодность тестера обеспечена его модульной конструкцией и средствами автоматизированной диагностики, выполняемой как автономно, так и по интернет-каналу для выявления неисправного блока прибора. Конструкция и система диагностики позволяют произвести восстановление тестера в случае отказа в срок до 3 дней на месте эксплуатации.
Программное обеспечение
Управление работой тестера FORMULA® R в высокой степени автоматизировано и обеспечивается специализированным программным обеспечением (ПО) FormR, разработанным предприятием ФОРМ.
ПО FormR автоматизирует процесс измерений на всех его фазах – от разработки и отладки программ контроля до выполнения измерений и сервисных процедур. ПО обладает уникальной простотой в использовании и представляет собой интуитивно понятную символьно-графическую среду высокого уровня, представленную в табличном виде (см. рис. 3). Благодаря этому от разработчика измерительных программ не требуется квалификация программиста.
Библиотека методов контроля
Основой автоматизации работы на тестере является встроенная в ПО прибора библиотека готовых методов измерений слаботочных электромагнитных реле, выполненных в полном соответствии с требованиями ГОСТ 16121-86 и ГОСТ РВ 5945-002-2008.
Библиотека включает все предусмотренные ГОСТ электрические методы контроля реле, существенно упрощая разработку измерительных программ, их обновление и доработку, уменьшая время разработки и количество создаваемых ошибок, а также их исправление. В таблице 3 показаны основные методы измерений в соответствии с ГОСТ.
Благодаря применению библиотеки готовых методов контроля измерительная программа создаётся простым переносом данных из ТУ на испытуемое реле в таблицу «Редактор измерительной программы» (см. рис. 4). Время подготовки одной программы составляет не более 10 минут: требуется просто ввести режимы тестирования и ожидаемые результаты.
Все тесты реле с указанными в них параметрами автоматически объединяются в одну измерительную программу, которую можно сразу же выполнить на объекте контроля, как полностью, так и в пошаговом режиме.
Удобство программного инструментария тестера FORMULA® R для создания тестов позволяет инженеру сосредоточиться на самом главном – особенностях работы объекта контроля и эффективном решении вопросов обеспечения качества проверяемых электромагнитных реле.
Документирование данных и результатов
Управление процессом тестирования включает автоматическое документирование данных, которые используются для подтверждения соответствия или несоответствия проверенного компонента требованиям ТУ или ТЗ. Текстовые протоколы формируются с разным уровнем детализации: от результатов разбраковки «Годен» / «Брак» до комплексных отчётов о режимах и результатах измерений по каждому реле и по каждому параметру (см. рис. 5).
При этом возможно формирование статистических отчётов за любой период по партиям, по типам реле, а также по другим критериям, перечень которых определяет потребитель.
Протоколы автоматически сохраняются в текстовом или WORD-файле, легко преобразуются в типовые формы, принятые на предприятии потребителя, и служат документальной и метрологической основой для управления отклонениями на производстве, а на входном контроле – как основание для рекламационной работы.
Предусмотрена online-трансляция данных в специализированную информационную систему контроля качества и прослеживаемости iLForm, а также в иные информационные системы предприятия, выполненные в соответствии со стандартами CALS.
Средства анализа и визуализации
Инструменты и формы визуальной интерпретации данных об измерениях, разработанные для тестера реле, существенно облегчают анализ отклонений и ускоряют выявление их источников.
Программный блок «Статистика» позволяет строить гистограммы и графики по результатам измерения разных партий и типов реле за требуемый период с возможностью анализа отклонений по заданным параметрам. На рисунке 6 показан интерфейс модуля «Статистика».
Встроенный осциллограф высокого разрешения помогает сделать визуальную оценку переходных процессов, происходящих на контактах испытуемого реле, а также исследовать поведение измеряемого реле (см. рис. 7):
- выявлять скрытые дефекты настройки электромеханической системы и контактной системы реле;
- оценивать стабильность параметров реле.
Высокая информативность и наглядность осциллографических методов (см. рис. 8) в сочетании с программным инструментарием тестера делают их такими же доступными потребителю, как и стандартные методы измерений.
Циклограммы – третий важнейший инструмент тестера для графической интерпретации измерений.
Впервые пользователю предоставлена возможность самостоятельно задавать различные формы циклограмм с помощью редактора циклограмм (см. рис. 9), что позволяет:
- отслеживать во времени результаты отклонений в технологии изготовления и настройки реле с заданной точностью;
- проводить дополнительные исследования поведения реле при различных формах управляющего напряжения на обмотках.
Кроме этого, пользователю предлагается встроенная библиотека прецизионных типовых циклограмм.
Автоматизация сервиса и метрологического обслуживания
Сервисный комплекс ПО тестера FORMULA® R охватывает все стороны эксплуатации прибора, включая контроль работоспособности оборудования, локализацию неисправностей и проверку метрологического соответствия. Обеспечивается управление диагностикой и калибровкой тестера, автоматическое формирование протоколов калибровки/поверки (см. рис. 10).
В результате время на обслуживание оборудования удаётся предельно сократить и при этом дать полную уверенность в правильности результатов измерений.
Измерительная оснастка: тестовые решения TestBox®
Замещая оборудование предыдущего поколения, тестер FORMULA® R обеспечивает конструктивную совместимость с измерительной оснасткой советских тестеров «Аккорд» и «Спектр». Это позволяет обладателям старого оборудования приступить к работе на FORMULA® R без затрат на производство контактных устройств.
В комплект поставки тестера включены полные инструкции и документация по самостоятельной разработке потребителем оснастки для подключения измеряемых реле.
С целью скорейшего внедрения тестера и получения отдачи на инвестиции ФОРМ предлагает использовать готовые и заказные тестовые решения TestBox® для измерений конкретных исполнений реле.
Тестовое решение TestBox® (см. рис. 11) является аттестованным программно-аппаратным комплексом, который включает: специализированную оснастку для подключения конкретного типа реле; диск с программой контроля реле; паспорт с руководством оператора и гарантию производителя.
Качество тестовых решений TestBox® определяется их соответствием нормативной документации на ЭКБ, техническим требованиям и спецификациям заказчика.
Тестовые решения TestBox® поставляются как в составе поставки прибора, так и отдельно от поставки, в любое время на протяжении жизненного цикла оборудования.
Средства интеграции с внешним оборудованием и IT-системами
Для управления внешним оборудованием в тестере имеется порт I2C с автономным питанием. В соответствии с задачами потребителей производится разработка специализированных рабочих мест с подключением внешних приборов, а также интеграция с испытательным оборудованием.
Для выполнения требований прослеживаемости измерений рабочие места на основе тестеров FORMULA® подключаются к информационной базе данных iLForm, а также к IT-системам предприятия, поддерживающим стандарты CALS.
Качество тестера FORMULA® R
Качество тестера реле определяется следующими важнейшими критериями.
1. Соответствие метрологическому законодательству РФ: характеристики тестеров метрологически обеспечены при производстве и эксплуатации, подтверждены государственными испытаниями на утверждение типа средств измерений.
Калибровка и поверка тестеров проводятся в отношении всех заявленных в описании типа СИ параметров оборудования и выполняются согласно методике поверки, утверждённой уполномоченным органом Росстандарта. Метрологические процедуры выполняются в собственной аккредитованной калиб-ровочной лаборатории предприятия-изготовителя.
Первичную, периодическую и вне-очередную поверку тестера производит ФГУП «ВНИИФТРИ» либо иной уполномоченный орган системы РосТехрегулирования.
2. Современная технология проектирования и производства тестеров соответствует регламентам системы менеджмента качества СМК по ГОСТ ISO 9001-2011. Бизнес-процессы разработки, производства, поставки и обслуживания тестеров FORMULA® R, а также обучения и поддержки потребителей регламентированы и выполняются подразделениями предприятия ФОРМ с соблюдением указанных требований, что подтверждается результатами ежегодного инспекционного контроля СМК с 2009 года.
3. Наличие полного комплекта КД на тестеры с литерой «О1» обеспечивает поддержку всех этапов жизненного цикла прибора.
Качество тестеров FORMULA® R подтверждено результатами испытаний:
- на утверждение типа средств измерений с включением в ГосРеестр СИ;
- на электробезопасность и электромагнитную совместимость;
- на климатические воздействия в диапазоне температур и на транспортную тряску;
- широкой валидацией функциональных и параметрических характеристик тестеров в эксплуатации на производстве реле, в испытательных центрах и на входном контроле;
- многолетним опытом производства, применения и сопровождения в эксплуатации.
4. Качество каждого экземпляра тес-тера обеспечивается тщательным отбором его компонентов и материалов, а также современным уровнем автоматизации монтажа и контроля узлов. Соответствие произведённой продукции подтверждается всесторонними испытаниями каждого узла и прибора в целом по утверждённым программам и методикам испытаний, включая финишные процедуры калибровки и поверки средства измерений.
5. Положительный опыт применения тестера подтверждён успешной эксплуатацией на предприятиях-производителях электромагнитных реле, на входном контроле, в испытательных центрах и лабораториях.
Состав тестера
Тестеры FORMULA® R имеют модульную архитектуру и предусматривают заказное аппаратно-программное конфигурирование в соответствии с вариантами исполнения, указанными в описании типа СИ.
Состав каждого экземпляра тестера определяется на основе анализа задач, требований и пожеланий потребителя и отражается в спецификации поставки, а также в паспорте каждого экземпляра прибора. По желанию потребителя в поставку опционально включаются типовые и заказные тестовые решения TestBox для выполнения измерений и испытаний электромагнитных реле, а также дополнительное оснащение рабочего места техническими средствами эргономики.
В состав поставки входит полная эксплуатационная и метрологическая документация: «Руководство по эксплуатации», «Свидетельство об утверждении типа СИ», «Методика поверки» и «Свидетельство о первичной поверке».
