Назначение
Система информационно-измерительная ИИС 06 ТСВ/ТС (далее - ИИС) предназначена для измерений параметров технологических процессов стендовых испытаний пусковых агрегатов ТСВ, ВПТ и ТС-12М (далее - изделия) для авиационных газотурбинных двигателей (ГТД): частоты вращения роторов; абсолютного, избыточного и перепада давления; температуры жидких и газообразных сред; напряжения и силы постоянного электрического тока; виброускорения; силы крутящего момента, а также для отображения результатов измерений и расчетных величин.
Описание
Принцип действия измерительных каналов (ИК) ИИС при измерении неэлектрических физических величин (частоты вращения, давления/перепада давления, температуры, виброускорения, силы крутящего момента) основан на преобразовании измеряемых физических величин первичными измерительными преобразователями (1111) в электрические сигналы, функционально связанные с измеряемыми физическими величинами и последующим преобразованием, нормализацией и передачей их по каналам связи в измерительновычислительный комплекс ИИС (ИВК) для аналого-цифрового преобразования, отображения и регистрации значений измеренных величин.
Принцип действия ИК ИИС при измерении электрических физических величин (напряжения и силы постоянного электрического тока) основан на цифровом преобразовании непосредственно измеряемой величины, с последующим её отображением и регистрацией средствами ИВК.
Конструктивно ИИС состоит из 1111, стойки ИВК, двух комплектов аппаратуры измерений роторных вибраций ИВ-Д-СФ-1М, двух весовых терминалов ТВ-003П, средств для визуализации результатов измерений.
ПП располагаются на изделиях, в системах стендового технологического оборудования (СТО) и в стойке ИВК. Изделия и СТО находятся в боксе испытательного стенда. Стойка ИВК, аппаратура роторной вибрации, весовые терминалы расположены в пультовой испытательного стенда и соединены между собой и с ПП линиями питания и связи длиной до 20 метров. Стойка ИВК включает в себя 1111 DMP 331 измерения атмосферного давления, три ПП D1060S; четыре 1111 D1072D; промышленный компьютер (ПК) Advantix IPC-505800 в комплекте с модулями аналогового (PCI-1747U) и дискретного (PCI-1754) ввода; два стабилизированных источников питания DR-4524; два клеммных адаптера (ADAM-3951 и ADAM-3968); два соединительных кабеля (PCL-10250 и PCL-10168).
Функционально ИИС включает в себя следующие типы ИК: частоты вращения роторов; абсолютного, избыточного и перепада давления жидких и газообразных сред; температуры с ПП термоэлектрического типа; температуры с ПП терморезистивного типа (термопреобразователями сопротивления); напряжения постоянного электрического тока; силы постоянного электрического тока; вибрации (виброускорения) роторов; силы крутящего момента.
Принцип действия ИК частоты вращения роторов основан на преобразовании частоты переменного электрического тока, возникающего на выходе ПП (тахогенератора или индуктора) в напряжение постоянного электрического тока, преобразовании его в АЦП в цифровой код и передаче измеренного значения для регистрации и отображения.
Принцип действия ИК абсолютного, избыточного и перепада давления жидких и газообразных сред основан на функциональной зависимости нормализованного (диапазон нормализации от 0 до 5 В или от 0 до 10 В) напряжения постоянного тока на выходе 1111 давления, возникающего от воздействия измеряемого давления жидкостей и газов на чувствительный элемент на входе в ПП.
Принцип действия ИК температуры с ПП термоэлектрического типа основан на измерении термо-ЭДС (ТЭДС), возникающей в термоэлектродных проводах ПП термоэлектрического типа (с характеристиками ТХА(К)) от разности температур между «горячими» и «холодными» спаями.
Принцип действия ИК температуры с ПП терморезистивного типа (термопреобразователями сопротивления) основан на функциональной зависимости электрического сопротивления ПП от его температуры, изменяющейся под воздействием температуры измеряемой среды.
Принцип действия ИК напряжения постоянного тока основан на прямом преобразовании измеренного значения напряжения в цифровой код модулем АЦП с последующим отображением на мониторе ПК.
Принцип действия ИК силы постоянного тока основан на функциональной зависимости падения напряжения на шунте, включенном последовательно в выходной цепи источника постоянного тока (генератора) от силы тока, протекающего через этот провод.
Принцип действия ИК вибрации (виброускорения) роторов основан на явлении пьезоэффекта, заключающегося в появлении на пьезоэлементах ПП (датчика-акселерометра) знакопеременного электрического заряда частотой, равной частоте изменения направления инерционных сил, возникающих от вибрации места крепления датчика и приложенных вдоль его оси, и амплитудой, пропорциональной усилию воздействия инерционных сил на пьезоэлемент датчика.
Принцип действия ИК силы крутящего момента основан на воздействии силы крутящего момента на тензорезисторный весоизмеритель МК2-0,5-С3, вследствие чего происходит разбалансировка тензометрического моста. Выходной сигнал напряжения постоянного тока моста, пропорциональный приложенной силе, поступает на измеритель ТВ-003П, где преобразуется в цифровой код и по протоколу обмена RS-232 через преобразователь RS/USB MOXA Uport 1650-8 поступает в ПК.
Общий вид составных частей средства измерений представлен на рисунках 1-10.
Защита от несанкционированного доступа к компонентам ИИС обеспечивается ограничением доступа в помещение стенда способом запирания и пломбирования входной двери на стенд. Запирание и пломбирование элементов конструкции системы конструкторской документацией не предусмотрено.
Защита от несанкционированного доступа и изменения ПО осуществляется установкой пароля при запуске ОС и при допуске к коэффициентам функций преобразования ИК.
Рисунок 3 - Монтаж преобразователя вибрации МВ-43-5Б/0,35 на изделии
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) включает в себя общее (ОПО) и функциональное (ФПО) программное обеспечение.
ОПО включает в себя операционную систему (ОС) Windows XP.
ФПО включает в себя программные модули: программа «Корректировка БД» версия 1.05; программа «Метрология» версия 1.04; программа «Стенд ТСВ_ТС» версия 1.01.
Программа «Корректировка БД»
Метрологически значимая часть программы «Корректировка БД» включает в себя исполняемый файл «СУБД ТСВ_ТС.exe». Уровень защиты ПО «высокий» в соответствии с Р 50.2.077- 2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные (признаки) метрологически значимой части программы «Корректировка БД»_
| Идентификационные данные (признаки) | Значения |
| Идентификационное наименование ПО | СУБД ТСВ TC.exe |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.05 |
| Цифровой идентификатор ПО | 66A7FBA5 |
| Алгоритм вычисления идентификатора ПО | сгс32 |
Программа «Метрология»
Метрологически значимая часть программы «Метрология» включает в себя исполняемый файл «Metrolog ТСВ_ТС.exe». Уровень защиты ПО «высокий» в соответствии с Р 50.2.077- 2014.
Таблица 2 - Идентификационные данные (признаки) метрологически значимой части программы «Метрология»_
| Идентификационные данные (признаки) | Значения |
| Идентификационное наименование ПО | Metrolog ТСВ TC.exe |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.04 |
| Цифровой идентификатор ПО | A8C3CA73 |
| Алгоритм вычисления идентификатора ПО | сгс32 |
Программа «Стенд ТСВ_ТС»
Метрологически значимая часть программы «Стенд ТСВ_ТС» включает в себя исполняемый файл «ТСВ_ТС.exe». Уровень защиты ПО «высокий» в соответствии с Р 50.2.077- 2014.
Таблица 3 - Идентификационные данные (признаки) метрологически значимой части программы «Стенд ТСВ ТС»_
| Идентификационные данные (признаки) | Значения |
| Идентификационное наименование ПО | ТСВ TC.exe |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.01 |
| Цифровой идентификатор ПО | 52EA6162 |
| Алгоритм вычисления идентификатора ПО | сгс32 |
4 - 5 .
Таблица 4 - Основные метрологические характеристики ИИС
| Наименование ИК (измеряемого параметра) | Диапазон измерений | Пределы допускаемой погрешности ИК |
| 1 | 2 | 3 |
| ИК частоты вращения роторов |
| Частота вращения, соответствующая частоте вращения выводного вала ТС-12 в диапазоне от 1000 до 6000 об/мин. Параметр: Кв. в. ТС | от 8,33 до 50 Гц (от 250 до 1500 об/мин) | * ±0,15 % от ВП ДИ |
| Частота вращения, соответствующая частоте вращения ротора ВПТ (или ТСВ) в диапазоне от 1000 до 10000 об/мин. Параметр: Кв.в. ВПТ(или Кв.в. ТСВ) | от 8,33 до 83,33 Гц (от 250 до 2500 об/мин) | ±0,15 % от ВП ДИ |
| Частота вращения, соответствующая частоте вращения турбокомпрессора ТС-12 в диапазоне от 2000 до 33500 об/мин. Параметр: Ктк ТС | от 5,47 до 91,67 Гц (от 330 до 2750 об/мин) | ±0,15 % от ВП ДИ |
| ИК абсолютного, избыточного и перепада давления жидких и газообразных сред |
| Перепад избыточного давления воздуха на мерном сопле Параметр: БРв МС | от 0 до 7,356 кПа (от 0 до 0,075 кгс/см2) | ±0,2 % от ДИ |
| Избыточное давление жидких сред Параметр: Рм ХРМ | от 0 до 98,066 кПа (от 0 до 1,0 кгс/см ) | ±0,35 % от ДИ |
| Избыточное давление жидких сред Параметры: Рт-см ТС; Рт вх. ТС | от 0 до 0.392 МПа (от 0 до 4,0 кгс/см ) | ±0,35 % от ДИ |
| Избыточное давление жидких сред Параметры: Рт вх. ФЛ; Рт вых. ФЛ; Рм вх. ВПТ (или Рм вх. ТСВ) | от 0 до 0,588 МПа (от 0 до 6,0 кгс/см ) | ±0,35 % от ДИ |
| Избыточное давление газообразных сред Параметры: Рв вх. МС; Рв вх. ЗАСЛ; Р*в вх. ВПТ (или Р*в вх ТСВ); Рв вых. ВПТ (или Рв вых ТСВ) | от 0 до 0,981 МПа (от 0 до 10,0 кгс/см2) | ±0,35 % от ДИ |
| Избыточное давление жидких сред Параметр: Рт вх. ФР | от 0 до 3,923 МПа (от 0 до 40,0 кгс/см2) | ±0,35 % от ДИ |
| Абсолютное давление Параметр: РЬ | от 6,374 до 119,7 кПа (от 650 до 850 мм рт. ст.) | ±0,25 % от ДИ |
| ИК температуры с первичными преобразователями термоэлектрического типа |
| Температура газообразных сред Параметры: tM; fr-2; fr-3; fr-4; fr-5 | от 100 до 900 °С (от 373 до 1173 К) | ±1,0 % от ДИ |
| 1 | 2 | 3 |
| ИК температуры с первичными преобразователями термо (термопреобразователями сопротивления | резистивного типа |
| Температура газообразных сред Параметр: th | от -50 до +50 °С (от 223 до 323 К) | ±1,0 °С |
| Температура жидких сред Параметры: tм БКТС; tм БКГВТ; tr вх. ТС | от 0 до 60 °С (от 273 до 323 К) | ±1,0 % от ДИ |
| Температура жидких сред Параметры: fr вых. ТС tм вх. ВПТ (или tм вх. ТСВ) | от 0 до 120 °С (от 273 до 423 К) | ±1,0 % от ДИ |
| Температура жидких и газообразных сред Параметры: tв вх. ЗАСЛ; tв вх. ВПТ (или tв вх. ТСВ); tм вых. ВПТ (или tм вых. ТСВ) | 0 до 300 °С (от 273 до 573 К) | ±1,0 % от ДИ |
| ИК напряжения постоянного тока |
| Напряжение постоянного тока Параметры: U ВПТ (или U ТСВ); U ТС | от 0 до 30 В | ±1,0 % от ДИ |
| ИК силы постоянного тока |
| Сила постоянного тока Параметр: I | от 0 до 1,0 кА | ±1,0 % от ДИ |
| ИК вибрации (виброускорения) роторов |
| Вибрация (виброускорение)ротора Параметр: Vg ТС | от 9,8 до 98 мм/с2 (от 1 до 10 g) | ±12,0 % от ВП ДИ |
| Вибрация (виброускорение)роторов Параметры: Vg ВПТ (или Vg ТСВ) | от 9,8 до 68,7 мм/с2 (от 1 до 7 g) | ±12,0 % от ВП ДИ |
| ИК силы крутящего момента |
| Сила крутящего момента Параметры: Ркм ТС; Ркм ВПТ (или Ркм ТСВ) | от 294 до 2354 Н (от 30 до 240 кгс) | ±0,4 % от ИЗ*** |
| Примечания: * ВП ДИ - верхний предел диапазона измерений; ** ДИ - диапазон измерений ИЗ - измеренное значение в интервале от 0,5 Ркм до Ркм мах Количество ИК ИИС соответствует количеству измеряемых параметров |
Таблица 5 - Основные технические характеристики ИИС
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Параметры электрического питания: | |
| - напряжение переменного тока, В | 230±23 |
| - частота переменного тока, Гц | 50±0,2 |
| - потребляемая мощность, В А, не более | 1500 |
| 1 | 2 |
| Г абаритные размеры составных частей средства измерений, мм, (высотахширинахглубина или диаметрхдлина/высота), не более: |
| - стойка ИВК Шк1-39/ИИС | 1800x800x605 |
| - аппаратура измерения роторных вибраций ИВ-Д-СФ-1М.3.2-01 (2 шт.) | 124x255x246 |
| - преобразователи вибрации МВ-43-5Б/0,35 (2 шт.) | 040x45 |
| - преобразователь весоизмерительный ТВ-003П (2 шт.) | 125x170x35 |
| - датчик весоизмерительный тензорезисторный МК2-0,5-С3 (2 шт.) | 0125x65 |
| - датчик давления DMP 331 (12 шт.) | 035x99(108) |
| - термоэлектрический преобразователь ТСЗ (термопара вида ТХА(К)) (5 шт.) | 010x126 |
| - терморезистивный преобразователь П-77 (термопреобразователь сопротивления вида П100) (9 шт.) | 145x22x22 |
| - датчик тахометров ДТЭ-2 (2 шт.) | 82x136x150 |
| - датчик тахометров ДТ-1М (1 шт.) | 75x132x62 |
| Масса составных частей, кг, не более: | |
| - стойка ИВК Шк1-39/ИИС | 95 |
| - аппаратура измерения роторных вибраций ИВ-Д-СФ-1М (2 шт.) | 3,2 |
| - преобразователи вибрации МВ-43-5Б/0,35 (2 шт.) | 0,12 |
| - преобразователь весоизмерительный ТВ-003П (2 шт.) | 0,9 |
| - датчик весоизмерительный тензорезисторный МК2-0,5-С3 (2 шт.) | 3,7 |
| - датчик давления DMP 331 (12 шт.) | 0,14 |
| - термоэлектрический преобразователь ТСЗ (термопара типа ТХА(К)) (5 шт.) | 0,25 |
| - терморезистивный преобразователь П-77 (термопреобразователь сопротивления типа П100) (9 шт.) | 0,15 |
| - датчик тахометров ДТЭ-2 (2 шт.) | 1,3 |
| - датчик тахометров ДТ-1М (1 шт.) | 1,2 |
| Условия эксплуатации: | |
| - температура воздуха, °С | от 10 до 30 |
| - относительная влажность воздуха при температуре +25 °С, % | от 30 до 80 |
| - атмосферное давление, кПа (мм рт.ст.) | от 79,99 до 119,99 (от 600 до 900) |
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель стойки ИВК (рисунок 1) в виде наклейки и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Таблица 6 - Комплект поставки
| Наименование (номер в Федеральном информационном фонде СИ) | Обозначение | Количе ство |
| 1 | 2 | 3 |
| 1 Стойка ИВК | Шк 1-39/ИИС | 1 |
| 1.1 Промышленная ЭВМ | Advantix IPC-505800 | 1 |
| 1.1.1 Плата аналогового ввода на 64 канала | PCI-1747U | 1 |
| 1.1.2 Плата дискретного ввода на 64 канала | PCI-1754 | 1 |
| 1.2 Блок розеток | SCHUKO 9-WAY | 1 |
| 1.3 Стабилизированный источник питания | DR-4524 | 2 |
| 1.4 Клеммный адаптер для 68-контактного соединителя SCSI II | ADAM-3968 | 1 |
| 1.5 Кабель экранированный с 68-контактными соединителями | PCL-10168 | 1 |
| 1.6 Клеммный адаптер с индикацией для 50-контактного соединителя SCSI-II | ADAM-3951 | 1 |
| 1.7 Кабель-переходник со 100-конт. в 2x50-конт. SCSI | PCL-10250 | 1 |
| 1.8 Преобразователь частотных сигналов | D1060S | 3 |
| 1.9 Преобразователь сигнала от датчика температуры | D1072D | 4 |
| 1.10 Разветвитель мониторов SVGA 1x4 | VCOM VGA SPLITTER | 1 |
| 1.11 8-портовый преобразователь USB в RS-232/422/485 | MOXA Uport 1650-8 | 1 |
| 1.12 Передатчик удлинителя VGA | SC&T TTP111VGAT | 2 |
| 1.13 USB концентратор | LEXMA USB 2.0 HUB UAB-BLACK | 1 |
| 1.14 Первичный преобразователь (датчик) абсолютного давления (23574-05) | DMP 331 111-9999 (650 - 850 мм.рт.ст.) -4-5-100-600-1-00R | 1 |
| 2 Аппаратура измерения роторных вибраций (44044-10) | ИВ-Д-СФ-1М | 2 |
| 3 Преобразователи вибрации (16985-08) | МВ-43-5Б/0,35 | 2 |
| 4 Преобразователь весоизмерительный | ТВ-003П | 2 |
| 5 Датчик весоизмерительный тензорезисторный (55199-13) | МК2-0,5-С3 | 2 |
| 6 Датчик давления (23574-05) | DMP 331 110-9999 (0 - 1 кгс/см2)-4-3 -100-600-1-00R | 1 |
| 7 Датчик давления (23574-05) | DMP 331 110-9999 (0 - 4 кгс/см2)-4-3 -100-600-1-00R | 2 |
| 8 Датчик давления (23574-05) | DMP 331 110-9999 (0 - 6 кгс/см2)-4-3 -100-600-1-00R | 3 |
| 9 Датчик давления (23574-05) | DMP 331 110-9999 (0 - 10 кгс/см2)-4-2-100-600-1-00R | 4 |
| 10 Датчик давления (23574-05) | DMP 331 110-9999 (0 - 40 кгс/см2)-4-2-100-600-1-00R | 1 |
| 1 | 2 | 3 |
| 11 Датчик давления (23574-05) | DMD 331 A-S-LX-D-7500- 04-11-S-P-A-1-A-H-2-1-00 (026) | 1 |
| 12 Термоэлектрический преобразователь (термопара) с номинальной статической характеристикой ТХА(К) | ТСЗ | 5 |
| 13 Терморезистивный преобразователь (термопреобразователь сопротивления) с номинальной статической характеристикой П100 | П-77 | 9 |
| 14 Датчик тахометров | ДТЭ-2 | 2 |
| 15 Датчик тахометров | ДТ-1М | 1 |
| 16 Методика поверки | ИИС.7512619.006. ТСВ/ТС МП | 1 |
| 17 Руководство по эксплуатации | ИИС.7512619.006. ТСВ/ТС РЭ | 1 |
| 18 Формуляр | ИИС.7512619.006. ТСВ/ТС ФО | 1 |
| 19 Программное обеспечение ИИС 06 ТСВ/ТС | DVD-диск | 1 |
Поверка
осуществляется по документу ИИС.7512619.006.ТСВ/ТС МП «Система информационноизмерительная ИИС 06 ТСВ/ТС. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 04.06.2018 г.
Основные средства поверки:
- частотомер электронно-счетный Ч3-63/1, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 9084-90;
- калибратор электрических сигналов СА 71, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 19612-08;
- генератор сигналов специальной формы ГСС 93/1, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 28721-05;
- манометр грузопоршневой МП-6, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 44230-10, класс точности 0,05;
- манометр грузопоршневой МП-60, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 44230-10, класс точности 0,05;
- калибратор-контроллер давления Метран-530-2МЕ, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 43457-09;
- преобразователь термоэлектрический платинородий-платиновый эталонный ППО, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 1442-00;
- термометр ртутный стеклянный лабораторный ТЛ-4, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 303-91, цена деления 0,1 °С;
- термометр ртутный стеклянный лабораторный ТЛ-4, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 303-91, цена деления 0,1 °С;
- виброустановка поверочная в составе электродинамического стенда модели 4809, вибропреобразователя эталонного модели 8305, усилителя согласующего модели 2650, усилителя мощности модели 2706, усилителя измерительного модели 2636, вольтметра модели 2426 и генератора модели SFG 2004, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 14923-09;
- гири общего назначения 3-го класса КГ-3, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 716-70;
- гири образцовые 4-го разряда параллелепипедные ГО-20, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 811-66;
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемой ИИС с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и на верхнюю часть передней панели стойки ИВК в виде наклейки справа от знака утверждения типа (рисунок 1).
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы, устанавливающие требования к системе информационноизмерительной ИИС 06 ТСВ/ТС
ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Общие положения
ОСТ 1 01021-93 Стенды испытательные авиационных газотурбинных двигателей. Общие требования
ГОСТ 8.022-91. ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1 -10-16 до 30 А
ГОСТ 8.027-2001. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы
ГОСТ 8.802-2012. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений избыточного давления до 250 МПа
ГОСТ 8.107-81. ГСИ. Государственный специальный эталон и государственная повероч-
8 3
ная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне от 1-10 до 1-10 Па
ГОСТ 8.187-76. ГСИ. Государственный специальный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений разности давлений до 4-104 Па
ГОСТ 8.129-2013. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты
ГОСТ 8.640-2014. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений силы ГОСТ 8.374-2013 ГСИ Государственная поверочная схема для средств измерений объемного и массового расхода (объема и массы) воды
ГОСТ 8.558-2009. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры
72381-18: Методика поверки ИИС.7512619.006.ТСВ/ТС МПСкачать1.9 Мб