Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная ИС-14-2-2024 (далее - Система) предназначена для измерений основных параметров при стендовых испытаниях газотурбинных двигателей: силы от тяги, частоты вращения роторов, массового расхода топлива, температуры газов и жидкостей, давления газов и жидкостей, напряжения постоянного тока и силы постоянного тока.
Описание
Конструктивно Система представляет собой модульную автоматизированную систему сбора данных, включающую комплекс измерительно-вычислительный испытательных стендов малых газотурбинных двигателей с заводским № 002 (рег. № 93660-24), комплект первичных преобразователей, программное обеспечение и эксплуатационную документацию.
Функционально Система включает в себя следующие измерительные каналы (ИК):
- ИК расхода топлива;
- ИК силы от тяги;
- ИК частоты переменного тока, соответствующей частоте вращения роторов;
- ИК абсолютных, избыточных и разности давлений газообразных и жидких сред;
- ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям температуры газообразных сред в диапазоне преобразований ПП термоэлектрического типа ХА (K);
- ИК температуры, измеренной ПП термоэлектрического типа ХК (L);
- ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям температуры
корпусов и деталей ГТД в диапазоне преобразований ПП термоэлектрического типа ХА (K);
- ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям температуры
корпусов и деталей ГТД в диапазоне преобразований ПП термоэлектрического типа ХК (L);
- ИК напряжения постоянного тока, соответствующее значениям температуры
газообразных сред, температуры корпусов и деталей в диапазоне преобразований ПП
термоэлектрического типа ТХА (К), ТХК (L);
- ИК напряжения и силы постоянного тока.
ИК расхода топлива
ИК включает в свой состав кориолисов расходомер Micro Motion CMFO25M, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 13425-06, с преобразователем серии 3500. Электрический сигнал с выхода датчика направляется на вход MR-114C2, который преобразует его в цифровой код измеряемого сигнала. Последний поступает в компьютер АРМ, где преобразуется на основании градуировочных характеристик в соответствующий цифровой код расхода топлива.
ИК силы от тяги
Силоизмерительная система (СИС) содержит следующие элементы:
- динамометрическую платформу (ДМП), опирающуюся на 4 упругие ленты;
- рабочий тензорезисторный датчик силы типа С2-1-С3, работающий на сжатие.
- стендовое градуировочное устройство, представляет собой механическое нагрузочное устройство с комплектом эталонных грузов и предназначенное для оперативного контроля точностных параметров СИС. Используется и для создания силы подгрузки на ДМП.
Сила от тяги двигателя, приложенная к ДМП, уравновешивается силой реакции рабочего датчика. Его выходной сигнал, пропорциональный силе от тяги, поступает на модуль MR-212, преобразуется в пропорциональный цифровой код. Последний в компьютере АРМ с помощью градуировочной зависимости преобразуется в цифровой код измеряемой силы.
ИК частоты переменного тока, соответствующей частоте вращения роторов
ИК реализован на базе нормализатора сигнала МЕ-408 и модуля измерения частоты MR-452. Частотный сигнал, соответствующий частоте вращения ротора двигателя, поступает на вход нормализатора сигналов МЕ-408 и далее на вход модуля MR-452. Цифровой код с выхода MR-452, соответствующий частоте сигнала, поступают в компьютер АРМ системы, где на основании градуировочной зависимости преобразуются в цифровой код частоты вращения ротора.
ИК абсолютных, избыточных и разности давлений газообразных и жидких сред
ИК предназначен для измерения давления воздуха, газа и жидкостей. ИК включают в свой состав преобразователи давления APC-2000PD; APR-2000PD; Метран-100; РС-28.
Электрические сигналы с выходов датчиков давления направляются на вход АЦП MR-114C2, который преобразует их в цифровые коды измеряемых сигналов. Последние поступают в компьютер АРМ, где преобразуются на основании градуировочных характеристик в соответствующие цифровые коды давлений.
ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям температуры газообразных сред в диапазоне преобразований ПП термоэлектрического типа ХА (K)
ИК реализованы на базе комплекса измерительного магистрально-модульного MIC-140. Электрические напряжения с выходов ПП (не входящих в состав системы) термоэлектрического типа ХА (К) поступают на вход MIC-140, где преобразуются в измеренное значение температуры с учетом поправки на температуру «холодных» спаев, которые размещены на клеммах этого прибора.
ИК температуры, измеренной ПП термоэлектрического типа ХК (L)
ИК реализованы на базе комплекса измерительного магистрально-модульного MIC-140. Электрические напряжения с выходов ПП термоэлектрического типа ХК (L) поступают на вход MIC-140, где преобразуются в измеренное значение температуры с учетом поправки на температуру «холодных» спаев, которые размещены на клеммах этого прибора.
ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям температуры корпусов и деталей ГТД в диапазоне преобразований ПП термоэлектрического типа ХА (K)
ИК реализованы на базе комплекса измерительного магистрально-модульного MIC-140. Электрические напряжения с выходов ПП (не входящих в состав системы) термоэлектрического типа ХА (К) поступают на вход MIC-140, где преобразуются в измеренное значение температуры с учетом поправки на температуру «холодных» спаев, которые размещены на клеммах этого прибора.
ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям температуры корпусов и деталей ГТД в диапазоне преобразований ПП термоэлектрического типа ХК (L)
ИК реализованы на базе комплекса измерительного магистрально-модульного MIC-140. Электрические напряжения с выходов ПП (не входящих в состав системы) термоэлектрического типа ХК (L) поступают на вход MIC-140, где преобразуются в измеренное значение температуры с учетом поправки на температуру «холодных» спаев, которые размещены на клеммах этого прибора.
ИК напряжения постоянного тока, соответствующее значениям температуры газообразных сред, температуры корпусов и деталей в диапазоне преобразований ПП термоэлектрического типа ТХА (К), ТХК (L).
ИК реализованы на базе комплекса измерительного магистрально-модульного MIC-140. Электрические напряжения с выходов ПП (не входящих в состав системы) термоэлектрического типа ХА (К), ХК (L) поступают на вход MIC-140, где преобразуются в измеренное значение температуры с учетом поправки на температуру «холодных» спаев, которые размещены на клеммах этого прибора.
ИК напряжения и силы постоянного тока
ИК силы постоянного тока реализованы на базе модулей MR-114C2 комплекса измерительного магистрально-модульного MIC-236.
ИК напряжения постоянного тока реализованы на базе модулей MR-114 комплекса измерительного магистрально-модульного MIC-236.
Общий вид составных частей Системы представлен на рисунках 1 - 4.
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
Заводской номер (№ 1), наносится на бирку в месте, указанном на рисунке 3.
Защита от несанкционированного доступа к компонентам Системы обеспечивается:
- ограничением доступа к месту установки Системы;
- запиранием ключом замков на дверях элементов Системы (рисунок 2).
Рисунок 1 - Общий вид Системы
Рисунок 2 - Шкаф коммутационный
Рисунок 3 - Стойка приборная
Рисунок 4 - Заводская маркировка Системы
Программное обеспечение
Включает общее и функциональное программное обеспечение (ПО).
В состав общего ПО входит операционная система Windows 10 «Pro» (64-разрядная).
Метрологически значимой частью ПО является метрологический модуль scales.dll программы управления комплексом MIC «Recorder» (таблица 1).
Уровень защиты ПО «высокий» в соответствии с Р 50.2.077- 2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные функционального ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | MIC «Recorder» |
| Метрологически значимая часть ПО | scales.dll |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.0.0.8 |
| Цифровой идентификатор ПО | 24CBC163 |
| Алгоритм вычисления идентификатора ПО | CRC32 по IEEE 1059-1993 |
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики Системы приведены в таблицах 2 - 3.
Таблица 2 - Метрологические характеристики Системы
| Измеряемые параметры (обозначение в Системе) | Измеряемые величины | Диапазон измерений | Пределы допускаемой погрешности | Кол-во ИК |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| И | К расхода топлива | |||
| Расход топлива | Расход массовый | от 27 до 275 кг/ч включ. | у: ± 0,3 % от ВП | 1 |
| св. 275 до 550 кг/ч включ. | 6: ± 0,3 % от ИЗ | |||
| ИК силы от тяги | ||||
| Станочная составляющая тяги (измеренная сила тяги) | Сила от тяги | от 0 до 200 кгс включ. | у: ± 0,3 % от ВП | 1 |
| св. 200 до 400 кгс включ. | 6: ± 0,3 % от ИЗ | |||
| ИК частоты переменного тока, соответствующей частоте вращения роторов | ||||
| Частота вращения ротора | Частота переменного тока | от 300 до 4050 Гц | 6: ± 0,1 % от ИЗ | 1 |
| ИК абсолютных, избыточных и разности давлений газообразных и жидких сред | ||||
| Давление воздуха (газов) по тракту ГТД | Абсолютное давление | от 100 до 1200 кПа включ. (от 1 до 12 кгс/см2 включ.) | у: ± 0,3 % от ВП | 1 |
| св. 1200 до 1600 кПа включ. (св. 12 до 16 кгс/см2 включ.) | 6: ± 0,3 % от ИЗ | |||
| от 98 до 200 кПа включ. (от 0,98 до 2 кгс/см2 включ.) | у: ± 0,3 % от ВП | 1 | ||
| св. 200 до 350 кПа включ. (св. 2 до 3,5 кгс/см2 включ.) | 6: ± 0,3 % от ИЗ | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Перепад между полным давлением воздуха на входе в изделие и атмосферным давлением при работе с наддувом | Разность давлений | от 0 до 40 кПа включ. (от 0 до 0,4 кгс/см2 включ.) | у: ± 0,4 % от ВП | 12 |
| св. 40 до 60 кПа включ. (св. 0,4 до 0,6 кгс/см2 включ.) | 6: ± 0,4 % от ИЗ | |||
| Перепад между полным давлением и статическим давлениями в мерном сечении РМК при работе с наддувом | от 0 до 20 кПа включ. (от 0 до 0,2 кгс/см2 включ.) | у: ± 0,4 % от ВП | 2 | |
| св. 20 до 40 кПа включ. (св. 0,2 до 0,4 кгс/см2 включ.) | 6: ± 0,4 % от ИЗ | |||
| Перепад между статическим давлением в полости подвижного лабиринтного уплотнения РМК и атмосферным давлением при работе с наддувом | от 0 до 35 кПа включ. (от 0 до 0,35 кгс/см2 включ.) | у: ± 0,4 % от ВП | 1 | |
| св. 35 до 60 кПа включ. (св. 0,35 до 0,6 кгс/см2 включ.) | 6: ± 0,4 % от ИЗ | |||
| Перепад между атмосферным давлением и давлением окружающей среды на срезе сопла | от 0 до 1 кПа (от 0 до 0,01 кгс/см2) | у: ± 0,5 % от ВП | 1 | |
| Давление топлива на входе в насос-дозатор 4184 | Избыточное давление | от 0 до 400 кПа (от 0 до 4 кгс/см2) | у: ± 1 % от ВП | 1 |
| Давление подачи топлива к воспламенителю | от 150 до 400 кПа (от 1,5 до 4 кгс/см2) | у: ± 1 % от ВП | 1 | |
| Перепад давления топлива на гидравлических фильтрах | Разность давлений | от 0 до 400 кПа (от 0 до 4 кгс/см2) | у: ± 1 % от ВП | 1 |
| Давление масляновоздушной смеси, подводимой к подшипнику опоры компрессора | Избыточное давление | от 0 до 200 кПа (от 0 до 2 кгс/см2) | у: ± 1 % от ВП | 1 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Давление масляновоздушной смеси, подводимой к подшипнику опоры турбины | Избыточное давление | от 0 до 200 кПа (от 0 до 2 кгс/см2) | у: ± 1 % от ВП | 1 |
| Давление в магистрали подвода воздуха к МВР опоры компрессора | от 0 до 300 кПа (от 0 до 3 кгс/см2) | у: ± 1 % от ВП | 1 | |
| Давление в магистрали подвода воздуха к МВР опоры турбины | от 0 до 300 кПа (от 0 до 3 кгс/см2) | у: ± 1 % от ВП | 1 | |
| Давление подачи сжатого воздуха к воспламенителю | от 0 до 1000 кПа (от 0 до 10 кгс/см2) | у: ± 0,5 % от ВП | 1 | |
| Давление воздуха на раскрутку ротора ТК от стендовой воздушной системы высокого давления | от 0 до 10000 кПа включ. (от 0 до 100 кгс/см2 включ.) | у: ± 1 % от ВП | 1 | |
| св. 10000 до 15000 кПа включ. (св. 100 до 150 кгс/см2 включ.) | 6: ± 1 % от ИЗ | |||
| ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям температуры газообразных сред в диапазоне преобразований ПП термоэлектрического типа ХА (K) | ||||
| Напряжение постоянного тока, соответствующее значениям температуры газа за турбиной в диапазоне от 0 до 1100 °С (от 273 до 1373 К) для термопар ХА (К) | Напряжение постоянного тока | от 0 до 45,119 мВ | у: ± 0,1 % от ВП | 1 |
| Напряжение постоянного тока, соответствующее значениям температуры газа на срезе сопла в диапазоне от 0 до 1300 °С (от 273 до 1573 К) для термопар ХА (К) | Напряжение постоянного тока | от 0 до 52,410 мВ | у: ± 0,08 % от ВП | 16 |
| ИК температуры, измеренной ПП термоэлектрического типа ХК (L) | ||||
| Температура воздуха на входе в изделие при испытании с наддувом | Температура | от 273 до 323 К включ. (от 0 °С до 50 °С включ.) | у: ± 0,3 % от ВП | 12 |
| св. 323 до 365 К включ. (св. 50 °С до 92 °С включ.) | 6: ± 0,3 % от ИЗ | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям температуры корпусов и деталей ГТД в диапазоне преобразований ПП термоэлектрического типа ХА (K) | ||||
| Напряжение постоянного тока, соответствующее значениям температуры наружной обоймы подшипника опоры компрессора в диапазоне от 20 до 400 °С для термопар ХА (К) | Напряжение постоянного тока | от 0,798 до 16,397 мВ | у: ± 0,3 % от ВП | 2 |
| Напряжение постоянного тока, соответствующее температуре технологического воспламенителя в диапазоне от 0 до 1300 °С для термопар ХА (К) | Напряжение постоянного тока | от 0 до 52,410 мВ | Y: ± 0,08 % от ВП | 1 |
| ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям температуры корпусов и деталей ГТД в диапазоне преобразований ПП термоэлектрического типа ХК (L) | ||||
| Напряжение постоянного тока, соответствующее значениям температуры наружной обоймы и корпуса подшипника опоры турбины в диапазоне от 20 до 400 °С для термопар ХК (L) | Напряжение постоянного тока | от 1,290 до 31,492 мВ | Y: ± 0,15 % от ВП | 4 |
| ИК напряжения постоянного тока, соответствующее значениям температуры газообразных сред, температуры корпусов и деталей в диапазоне преобразований ПП термоэлектрического типа ТХА (К), ТХК (L) | ||||
| Напряжение постоянного тока, соответствующее значениям температуры газообразных сред, температуры корпусов и деталей в диапазоне преобразований ПП термоэлектрического типа ТХА (К), ТХК (L) | Напряжение постоянного тока | от -2 до +55 мВ | Y: ± 0,08 % от ВП | 60 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| ИК напряжения и силы постоянного тока | ||||
| Сила постоянного тока | Сила постоянного тока | от 4 до 20 мА | у: ± 0,1 % от ВП | 33 |
| Сила постоянного тока, соответствующая значениям вибрации в диапазоне от 0 до 200 мм/с | Сила постоянного тока | от 4 до 20 мА | у: ± 0,1 % от ВП | 3 |
| Напряжение постоянного тока (телеметрические сигналы) | Напряжение постоянного тока | от 0 до 10 В | у: ± 0,06 % от ВП | 5 |
| Примечания: ИЗ - измеряемое значение; ВП - верхний предел измерения; Y - приведенная погрешность; 5 - относительная погрешность. | ||||
Таблица 3 - Основные технические характеристики Системы
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: | |
| - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц | от 220 до 240 от 49 до 51 |
| Потребляемая мощность, кВт, не более: | 7 |
| Габаритные размеры составных частей, мм, (ширинахдлинахвысота), не более: | |
| - комплекс измерительный магистрально-модульный MIC-236 - модуль измерения температуры (термопары) | 484х177х360 300x345x95 |
| Условия эксплуатации в помещении пультовой: | |
| - температура, °С - относительная влажность воздуха при температуре +30°С, %, не более - атмосферное давление, кПа | от +15 до +25 95 от 80 до 120 |
Знак утверждения типа
наносится на эксплуатационную документацию типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| № п/п | Обозначение | Наименование | Кол -во |
| 1 | Комплекс измерительно-вычислительный испытательных стендов малых газотурбинных двигателей, зав.№ 002: | МБДА.2946.0300.000 | 1 |
| 1.1 | Стойка приборная: | БЛИЖ.423819.006.037 | 1 |
| № п/п | Обозначение | Наименование | Кол -во |
| 1.1.1 | Комплекс измерительный магистральномодульный MIC-236: | БЛИЖ.422212.236.001-08 | 1 |
| 1.1.1.1 | Модуль крейт-контроллер MR-032 | БЛИЖ.421722.101.003-07 | 1 |
| 1.1.1.2 | Модуль измерения напряжения MR-114 | БЛИЖ.404241.114.007 | 1 |
| 1.1.1.3 | Модуль измерения силы постоянного тока MR-114C2 | БЛИЖ.404241.114.010 | 4 |
| 1.1.1.4 | Модуль измерения частоты периодического сигнала MR-452 | БЛИЖ.404241.452.001 | 1 |
| 1.1.1.5 | Модуль измерения относительного напряжения тензодатчиков MR-212 | БЛИЖ.404241.212.001 | 1 |
| 1.1.1.6 | Модуль измерения сопротивления постоянному току MR-227R3 | БЛИЖ.404241.227.013 | 2 |
| 1.1.1.7 | Модуль ввода дискретных сигналов MR-405 | БЛИЖ.404241.405.006 | 1 |
| 1.1.1.8 | Модуль вывода цифровых сигналов MR-406 | БЛИЖ.404241.406.001 | 1 |
| 1.2 | Шкаф кроссировочный | БЛИЖ 408320.151.106 | 1 |
| 1.3 | Комплекс измерения температур MIC-140-96 | БЛИЖ.422212.140.001 | 1 |
| 1.4 | Комплект для определения метеоусловий | МБДА.2946.0358.001 | 1 |
| 1.5 | Электродистанционная система управления | МРКД.2946.1700.000 | 1 |
| 1.6 | Автоматизированное рабочее место оператора | МБДА.2946.0369.001 | 2 |
| 1.7 | Станция сбора данных | МБДА.2946.0369.002 | 1 |
| 1.8 | Секция пультовая | БЛИЖ.413110.001.027 | 2 |
| 1.9 | Принтер | - | 1 |
| 1.10 | Комплект кабелей | БЛИЖ.402490.018.480 | 1 |
| 1.11 | Комплект ЗИП | МБДА.2946.0358.002 | 1 |
| 2 | Комплект первичных преобразователей, в том числе: | - | 1 |
| 2.1 | Датчик весоизмерительный тензорезисторный | Тензо-М С2-1-С3, Емах=1т | 1 |
| 2.2 | Массовый расходомер | Micro Motion CMF025 | 1 |
| 2.3 | Датчик абсолютного давления | Метран-100-ДА-1050- 1,6МПа | 1 |
| 2.4 | Датчик избыточного давления | Метран-100-ДИ-1150-0,4МПа | 3 |
| 2.5 | Датчик избыточного давления | Метран-100-ДИ-1150-0,6МПа | 2 |
| 2.6 | Датчик избыточного давления | Метран-100-ДИ-1150- 1,0МПа | 2 |
| 2.7 | Датчик избыточного давления | Aplisens APC-2000PD/ Exi/Q/0-0,7МПа/ 0-0,4МПа | 1 |
| 2.8 | Датчик избыточного давления | РС-28/ 0...25МПа | 1 |
| № п/п | Обозначение | Наименование | Кол -во |
| 2.9 | Датчик перепада давления | Метран-100-ДД-1450-0,4МПа | 1 |
| 2.10 | Датчик перепада давления | Aplisens APR-2000PD /Exi/Q/ 0...250кПа/ 0...100кПа | 13 |
| 2.11 | Датчик перепада давления | Aplisens APR-2000PD/ Exi/Q/0-100кПа/ 0-40кПа | 2 |
| 2.12 | Датчик перепада давления | Aplisens APR-2000PD/ Exi/Q/-0,5.7 кПа/ 0...2,5кПа | 1 |
| 2.13 | Термометр ХК (типа L) | 642210950 | 2 |
| 3 | Программное обеспечение | Windows | 1 |
| 4 | Формуляр | 007-0548-ИС-14-2-2025 ФО | 1 |
| 5 | Руководство по эксплуатации | 007-0548-ИС-14-2-2025 РЭ | 1 |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 3.4 руководства по эксплуатации 007-0548-ИС-14-2-2025 РЭ.
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14.04.2026 г. № 731 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений избыточного давления до 4000 МПа»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26.09.2022 г. № 2360 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 05.12.2025 г. № 2667 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 1-10-1 - 1-107 Па»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22.10.2019 № 2498 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29.01.2026 г. № 147 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений температуры»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28.07.2023 г. № 1520 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 01.10.2018 г. № 2091 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 140-16 до 100 А»;
ОСТ 1 01021-93 Стенды испытательные авиационных газотурбинных двигателей. Общие требования.