Система автоматизированного сбора и обработки информации DAS-2-26
- ПАО "НПО "Сатурн", г.Рыбинск
- ГОСРЕЕСТР СИ РФ:92783-24
Назначение
Система автоматизированного сбора и обработки информации DAS-2-26 (далее -Система, DAS-2-26) предназначена для измерений параметров при испытаниях авиационных двигателей: абсолютных, избыточных и разности давлений газообразных и жидких сред; температуры жидких и газообразных сред с первичного измерительного преобразователя (ПИП) терморезистивного типа (термометров сопротивления); температуры жидких и газообразных сред с ПИП термомоэлектрического типа (термоэлектрический преобразователь); расхода жидкости; частоты переменного тока, соответствующей частоте вращения роторов; напряжения, частоты и силы переменного трёхфазного тока; относительной влажности атмосферного воздуха; температуры атмосферного воздуха; силы от тяги двигателя; электрического заряда, соответствующего виброскорости в диапазоне преобразования ПИП, а также для отображения результатов измерений и расчетных величин и их регистрации в ходе проведения испытаний на стенде №26 ПАО «ОДК-Сатурн».
Описание
Конструктивно Система представляет собой модульную автоматизированную систему сбора данных, включающую датчики; сканеры; кондиционеры сигнала; аналого-цифровые преобразователи (АЦП) и цифровые аппаратуры «верхнего уровня» (специализированные платы, компьютеры со специализированным программным обеспечением, мониторы).
Функционально DAS-2-26 разделена на измерительные модули:
- МИС - модуль измерения силы;
- МИРТ - модуль измерения массового расхода топлива и масла;
- МИД - модуль измерения давления и перепада давления газа и жидкости;
- МИТ - модуль измерения температуры газа и жидкости;
- МИВиб - модуль измерения вибрации элементов двигателя;
- МИЧВР - модуль измерения частоты вращения роторов;
- МИВ - модуль измерения относительной влажности воздуха на входе в двигатель;
- МИНЧС - модуль измерения напряжения, частоты и силы переменного трехфазного тока, включающие в себя соответственные измерительные каналы (ИК):
- ИК абсолютных, избыточных и разности давлений газообразных и жидких сред;
- ИК температуры жидких и газообразных сред с ПИП терморезистивного типа (термометров сопротивления);
- ИК температуры жидких и газообразных сред с ПИП термомоэлектрического типа (термоэлектрический преобразователь);
- ИК расхода жидкости;
- ИК частоты переменного тока, соответствующей частоте вращения роторов;
- ИК напряжения, частоты и силы переменного трехфазного тока;
- ИК относительной влажности атмосферного воздуха;
- ИК температуры атмосферного воздуха;
- ИК силы от тяги двигателя;
- ИК электрического заряда, соответствующего виброскорости в диапазоне преобразования ПИП.
ИК абсолютных, избыточных и разности давлений газообразных и жидких сред
Модуль измерения давления содержит 16-канальные сканеры давления модели 9016 и 9116 фирмы Pressure Systems и дискретные датчики фирм Keller, Druck, Pressure Systems Inc, Setra и Метран с АЦП VXI Technologies VT1413C.
ИК температуры жидких и газообразных сред с ПИП терморезистивного типа (термометров сопротивления)
Выходные аналоговые сигналы с термометров сопротивлений ТС-1088 (рег. № 58808-14) и ДТС054-РТ100 (рег. № 28354-10) (падения напряжений на термометрах, питаемых постоянным током от платы VXI Technologies VT1413C) оцифровываются платой VT1505A+VT1503A. Далее эти цифровые коды преобразуются в компьютере верхнего уровня системы с учетом градуировочных характеристик каналов в цифровые коды температуры.
ИК температуры жидких и газообразных сред с ПИП термомоэлектрического типа (термоэлектрический преобразователь)
Принцип действия ИК температуры жидких и газообразных сред с ПИП термомоэлектрического типа основан на передаче измерительного сигнала от термоэлектрических преобразователей КТХА (рег. № 57177-14) в виде изменения напряжения постоянного тока на модуль аналогового ввода ASE 9046 и далее, в виде цифрового кода поступает на станцию сбора данных для отображения и регистрации.
ИК расхода жидкости
Принцип действия ИК расхода жидкости основан на использовании в ПИП сил Кориолиса, действующих на поток среды, двигающейся по петле трубопровода, которая колеблется с постоянной частотой. Силы Кориолиса вызывают поперечные колебания противоположных сторон петли и, как следствие, фазовые смещения их частотных характеристик, пропорциональных массовому расходу. Выходные сигналы c расходомеров Эмис-МАСС (рег. № 77657-20) и OPTIMASS (рег. № 77658-20) преобразуются в плате типа VXI Technologies VT1415A в цифровые коды массового расхода и поступают в компьютер верхнего уровня.
ИК частоты переменного тока, соответствующей частоте вращения роторов
В ИК модуля частоты вращения роторов используется сигнал индукционных датчиков, установленных на валах роторов двигателя. Датчики в состав Системы не входят. Модуль измерения частоты вращения роторов состоит из блока преобразования синусоидального сигнала импульсного типа и двух 8-канальных плат типа VXI Technologies с верхним пределом измерения частоты 100 кГц. Цифровой код частоты сигнала поступает в компьютер верхнего уровня в единицах физической величины - частоты вращения роторов двигателя.
ИК напряжения, частоты и силы переменного трехфазного тока
Принцип действия ИК основан на использовании щитовых амперметров и вольтметров типа ЩП120 (рег. № 68259-17), и трансформатора тока Т60С-600А, где измеренные значения напряжения постоянного и переменного тока преобразуются в цифровой код и передаются в компьютер верхнего уровня для определения напряжения, частоты и силы переменного трехфазного тока.
ИК температуры атмосферного воздуха
Принцип действия ИК температуры атмосферного воздуха реализован с использованием метеостанции Vaisala HMT 331 (рег. № 30962-12) выходные сигналы термометров сопротивления с которого преобразуются в токовые выходные сигналы от 4 до 20 мА и поступают в компьютер верхнего уровня, а затем преобразуются в цифровые коды температуры.
ИК относительной влажности атмосферного воздуха
Принцип действия ИК относительной влажности атмосферного воздуха реализован с использованием трансмиттера влажности метеостанции Vaisala HMT 331 (рег. № 30962-12). Выходные сигналы трансмиттера от 4 до 20 мА преобразуются в цифровой код, а затем поступают в компьютер верхнего уровня для определения значения влажности воздуха.
ИК силы от тяги двигателя
Модуль измерения силы от тяги двигателя содержит рамы неподвижную и подвижную, датчики силы рабочие, подгрузочные, калибровочные, трансмиттеры, весовые процессоры, гидроцилиндры, контрольно-нагружающее устройство (CGD). Результирующая сила от тяги двигателя и сил подгрузки, приложенная к подвижной раме, уравновешивается силой реакции двух рабочих датчиков силы (левого и правого). Выходные сигналы рабочих и подгрузочных датчиков силы преобразуются в цифровые коды в трансмиттерах и вводятся в компьютер верхнего уровня, где преобразуются с помощью градуировочных характеристик каналов в цифровой код силы от тяги двигателя. Калибровочная сила, создаваемая гидроцилиндрами, измеряется прямым или реверсивным калибровочными датчиками. Выходные электрические сигналы этих датчиков преобразуются в цифровые коды силы двумя весовыми процессорами и вводятся в компьютер верхнего уровня. Приложенная вдоль оси двигателя сила от гидроцилиндра контрольно-нагружающего устройства (CGD) измеряется датчиком силы, выходной сигнал которого преобразуется в цифровой код весовым процессором и вводится в компьютер верхнего уровня. Силовая стойка CGD монтируется на специальном фундаменте на площадке стенда перед двигателем (для имитации прямой тяги) или с задней стороны двигателя (для имитации реверсивной тяги).
ИК электрического заряда, соответствующего виброскорости в диапазоне преобразования ПИП
В ИК модуля вибрации поступают электрические сигналы с датчиков вибрации (акселерометров), установленных на двигателе. Датчики в состав Системы не входят. Амплитуды гармонических составляющих сигналов несут информацию по уровню вибрации, а частоты - по частотному составу вибрационного процесса. Электрические сигналы с акселерометров поступают на вход платы усилителя заряда СЕС 8000, где преобразуются в электрические сигналы, пропорциональные
уровню вибрации элементов двигателя.
Общий вид составных частей Системы представлен на рисунках 1 - 2.
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
Заводской номер (№ 3000132), наносится на бирку в месте, указанном на рисунке 2.
Защита от несанкционированного доступа к компонентам Системы обеспечивается:
- ограничением доступа к месту установки Системы;
- запиранием ключом замков на дверях элементов Системы (рисунок 1).
Место запирания стойки
Рисунок 2 - Заводская маркировка Системы
Рисунок 1 - Стойка. Вид внешний спереди
Рисунок 3 - Рабочее место оператора
Программное обеспечение
Включает общее и функциональное программное обеспечение (ПО).
Уровень защиты ПО «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | «proDAS» |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.9р |
| Цифровой идентификатор ПО | 5e98e8ea1123718ab8c5e3b5320ba644 |
| Алгоритм вычисления идентификатора ПО | MD5 |
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики DAS-2-26 приведены в таблицах 2 - 3.
Таблица 2 - Метрологические характеристики DAS-2-26
| Измеряемые параметры (обозначение в Системе) | Измеряемые величины | Диапазон измерений | Пределы допускаемой погрешности | Кол-во ИК |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| ИК абсолютных, избыточных и разности давлений газообразных и жидких сред | ||||
| Давление газов по тракту ГТД | Давление избыточное | от 0 до 2,5 кПа | Y: ± 0,3 % от ВП | 2 |
| от 2,5 до 7 кПа | у: ± 0,3 % от ВП | 2 | ||
| от 7 до 30 кПа | 6: ± 0,3 % от ИЗ | 1 | ||
| от 0 до 105 включ., кПа | Y: ± 0,3 % от ВП | 2 | ||
| св. 105 до 210 включ., кПа | 6: ± 0,3 % от ИЗ | |||
| от 0 до 860 включ., кПа. | Y: ± 0,3 % от ВП | 1 | ||
| св. 860 до 1720 включ., кПа | 6: ± 0,3 % от ИЗ | |||
| от 0 до 1725 включ., кПа | Y: ± 0,3 % от ВП | 1 | ||
| св. 1725 до 3450 включ., кПа | 6: ± 0,3 % от ИЗ | |||
| Давление жидкостей | от 0 до 200 кПа | Y: ± 0,4 % от ВП | 2 | |
| от 0 до 500 кПа | 1 | |||
| от 0 до 2000 кПа | 11 | |||
| от 0 до 3500 кПа | 5 | |||
| от 0 до 10400 кПа | 3 | |||
| от 0 до 20800 кПа | 3 | |||
| от 0 до 600 кПа | Y: ± 0,3 % от ВП | 1 | ||
| от 0 до 2000 кПа | Y: ± 1 % от ВП | 1 | ||
| от 0 до 150 кПа | Y: ± 0,4 % от ВП | 1 | ||
| от 0 до 250 кПа | 4 | |||
| от 0 до 700 кПа | 1 | |||
| Перепад давления жидкостей | Разность давлений | от 0 до 35 кПа | Y: ± 1 % от ВП | 1 |
| от -40 до +40 кПа | 48 | |||
| от 0 до 70 кПа | 2 | |||
| от 0 до 350 кПа | 2 | |||
| Давление газов | Давление избыточное | от 0 до 689 кПа | Y: ± 0,7 % от ВП | 1 |
| Атмосферное давление | Давление абсолютное | от 80 до 110 кПа | Д ± 67 Па | 1 |
| Перепад между атмосферным и полным давлением на входе в РМК | Разность давлений | от -3,74 до +3,74 кПа | Д ± 50 Па | 1 |
| ИК температуры жидких и газообразных сред с ПИП терморезистивного типа (термометров сопротивления) | ||||
| Температура жидкостей | Температура | от -40 °С до +60 °С | Y: ± 1 % от ВП | 1 |
| от 0 °С до 150 °С | 1 | |||
Продолжение таблицы 2
| Измеряемые параметры (обозначение в Системе) | Измеряемые величины | Диапазон измерений | Пределы допускаемой погрешности | Кол-во ИК |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| от -50 °С до +60 °С | 1 | |||
| от -30 °С до +120 °С | 1 | |||
| Температура атмосферного воздуха | Температура | от 233 до 333 K | 6: ± 0,3 % от ИЗ | 5 |
| ИК температуры жидких и газообразных сред с ПИП термомоэлектрического типа (термоэлектрический преобразователь) | ||||
| Температура воздуха на входе в воздушный стартер | Температура | от 10 °С до 170 °С | у: ± 1,5 % от ВП | 1 |
| Температура газов в системе отбора воздуха | от -40 °С до +600 °С | у: ± 0,5 % от ВП | 2 | |
| ИК расхода жидкости | ||||
| Расход топлива | Расход жидкости | от 111 до 3000 кг/ч | 6: ± 0,3 % от ИЗ | 1 |
| от 2400 до 25000 кг/ч | 1 | |||
| от 750 до 1750 кг/ч | 1 | |||
| ИК частоты переменного тока, соответствующей частоте вращения роторов | ||||
| Частота переменного тока | Частота переменного тока | от 5 до 10000 Гц | 6: ± 0,03 % от ИЗ | 12 |
| ИК напряжения, частоты и силы переменного трехфазного тока | ||||
| Частота напряжения генератора | Частота переменного тока | от 380 до 420 Гц | у: ± 0,5 % от ВП | 1 |
| Фазное напряжение генератора | Напряжение переменного тока | от 0 до 150 В | у: ± 0,5 % от ВП | 3 |
| Сила тока генератора | Сила переменного тока | от 0 до 600 А | у: ± 1 % от ВП | 3 |
| ИК относительной влажности атмосферного воздуха | ||||
| Относительная влажность воздуха | Относительная влажность | от 0 % до 100 % | у: ± 2 % от ВП | 1 |
Окончание таблицы 2
| Измеряемые параметры (обозначение в Системе) | Измеряемые величины | Диапазон измерений | Пределы допускаемой погрешности | Кол-во ИК |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| ИК температу] | ры атмосферного воздуха | |||
| Температура атмосферного воздуха | Температура | от 233 до 333 K | 5: ± 0,3 % от ИЗ | 1 |
| ИК силы от тяги двигателя | ||||
| Измеренная сила от тяги двигателя | Сила | от 0 до 44,13 включ., кН | Y: ± 0,3 % от ВП | 1 |
| св. 44,13 до 160 включ., кН | 5: ± 0,3 % от ИЗ | |||
| ИК электрического заряда, соответствующего виброскорости в диапазоне преобразования ПИП | ||||
| Виброскорость | Виброскорость | от 0 до 100 мм/с | Y: ± 1 % от ВП | 4 |
| Примечания: 1 ВП - верхний предел измерения; 2 ИЗ - измеряемое значение; 3 ПИП - первичный измерительный преобразователь; 4 РМК - расходомерный коллектор; 5 ГТД - газотурбинный двигатель; 6 y - приведенная погрешность, %; 7 5 - относительная погрешность, %. 8 А - абсолютная погрешность в единицах измеряемой величины. | ||||
Таблица 3 - Основные технические характеристики Системы
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: | |
| - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Г ц | от 187 до 242 от 48 до 51 |
| Потребляемая мощность, кВт, не более: | 10 |
| Габаритные размеры составных частей, мм, (ширинахвысотахглубина), не более: | |
| - модуль измерения силы от тяги двигателя - модуль измерения массового расхода топлива (ИК объемного расхода) (ИК плотности топлива) - модуль измерения давления (сканеры) (дискетные датчики) - модуль измерения температуры (сканеры) - модуль измерения вибрации - модуль измерения относительной влажности - модуль измерения частоты вращения роторов - стойки измерительные, 4 шт. | 3000 х 6000 х 3000 300 х 1000 х 300 200 х 1500 х 200 1000х2000х 500 1000х1000х3000 1000х2000х 500 100 х 200 х 200 300 х 300 х 300 100 х 200 х 200 600 х 900 х 200 |
| Условия эксплуатации в помещении пультовой: | |
| - температура воздуха, °С - относительная влажность воздуха, % - атмосферное давление, кПа | от + 15 до + 35 до 80 от 84 до 106 |
Знак утверждения типа
наносится на эксплуатационную документацию типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Кол-во, шт/экз. |
| - модуль измерения силы от тяги двигателя | _ | 1 шт. |
| - модуль измерения массового расхода топлива | _ | 1 шт. |
| - модуль измерения давлений | _ | 1 шт. |
| - модуль измерения температуры | _ | 1 шт. |
| - модуль измерения вибраций | _ | 1 шт. |
| - модуль измерения частоты вращения роторов | _ | 1 шт. |
| - модуль измерения относительной влажности | _ | 1 шт. |
| - модуль управления | _ | 1 шт. |
| - стойки измерительные | _ | 4 шт. |
| - программное обеспечение | «proDAS» | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | №7/015-26-2022 РЭ | 1 экз. |
| Методика поверки | _ | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 5.4 руководства по эксплуатации №7/015-26-2022 РЭ.
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 сентября 2022 г. № 2356 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений массы и объема жидкости и вместимости при статических измерениях, массового и объемного расходов жидкости»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 октября 2022 г. № 2653 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений избыточного давления до 4000 МПа»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 сентября 2022 г. № 2360 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2018 г. № 2772 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений виброперемещения, виброскорости, виброускорения и углового ускорения»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 декабря 2019 г. № 2900 «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 18 августа 2023 г. № 1706 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений переменного электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот от 1-10-1 до 2-109 Гц»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 октября 2019 г. № 2498 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 декабря 2022 г. № 3253 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений температуры»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 марта 2022 г. № 668 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы переменного электрического тока от 1-10’8 до 100 А в диапазоне частот от 1-10’1 до 1-106 Гц»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 ноября 2023 г. № 2415 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений влажности газов и температуры конденсации углеводородов»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 июля 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 1 октября 2018 г. № 2091 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений постоянного электрического тока в диапазоне от 1 •Ю-16 до 100 А»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 декабря 2019 г. № 3456 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления постоянного и переменного тока»;
Постановление Госстандарта России от 20 декабря 1979 г. № 222 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений электрической емкости - фарада»;
ОСТ 1 01021-93 Стенды испытательные авиационных газотурбинных двигателей. Общие требования.