Назначение
Система информационно-измерительная «Каскад-РХ1-2» (далее - Каскад-РХ1-2) предназначена для измерений параметров при испытаниях авиационных двигателей: силы от тяги двигателя; частоты переменного тока, соответствующей частоте вращения роторов; массового расхода топлива; объемных расходов (прокачки) рабочей жидкости и масла; абсолютных, избыточных и разности давлений газообразных и жидких сред; температуры жидких и газообразных сред; сигналов от датчиков температуры (ТЭДС термопар, соответствующих температуре); относительной влажности атмосферного воздуха; напряжения, частоты и силы переменного трехфазного тока, а также для отображения результатов измерений и расчетных величин и их регистрации в ходе проведения испытаний на стенде № 4 ЗИС АО «ОДК-ПМ».
Описание
Принцип действия Каскад-РХ1-2 при измерении физических величин (силы от тяги двигателя; объемных и массовых расходов; давлений; температур; влажности; силы и напряжения постоянного и переменного тока) основан на преобразовании измеряемых физических величин первичными измерительными преобразователями (ПИП) в электрические сигналы, функционально связанные с измеряемыми физическими величинами, с последующим преобразованием, нормализацией и передачей их по линиям связи в измерительные модули и дальнейшим преобразованием электрических сигналов в цифровую форму для регистрации средствами вычислительной техники.
Конструктивно Каскад-РХ1-2 состоит из: автоматизированного рабочего места; коммутационного шкафа; шкафа сервера; тягоизмерительной системы (СИС); комплекта первичных измерительных преобразователей; промежуточных преобразователей (ПрП); линий связи; аналого-цифровых преобразователей и цифровой аппаратуры «верхнего уровня» (специализированные платы, компьютеры со специализированным программным обеспечением, мониторы); блоков (источников) питания.
Функционально Каскад-РХ1-2 включает в себя следующие измерительные каналы (ИК):
- ИК силы от тяги двигателя;
- ИК расходов массового и объемного;
- ИК частоты переменного тока, соответствующие частоте вращения роторов;
- ИК абсолютных, избыточных и разности давлений газообразных и жидких сред;
- ИК температуры газообразных сред с ПИП термоэлектрического типа ТХА, ТХК;
- ИК температуры жидких и газообразных сред с ПИП терморезистивного типа (термометров сопротивления);
- ИК температуры атмосферного воздуха;
- ИК сигналов от датчиков температуры (ТЭДС термопар, соответствующих температуре);
- ИК относительной влажности атмосферного воздуха;
- ИК напряжения, частоты и силы переменного трехфазного тока.
Общий вид составных частей средства измерений представлен на рисунках 1 - 8.
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
Заводская маркировка на компоненты системы (шкаф сервера и коммутационный шкаф) наносится в форме этикеток, содержащих заводской номер (№ 49676) и буквенно-цифровое обозначение, и расположенных в верхней левой части шкафов (рисунки 1, 2 и 4).
Защита от несанкционированного доступа к компонентам системы обеспечивается:
- запиранием ключом замка на дверях коммутационного шкафа (рисунок 5);
- запиранием ключом замка на дверях шкафа сервера (рисунок 6);
- ограничением доступа к месту установки средства измерений.
Места расположения этикеток
Рисунок 1 - Коммутационный шкаф. Вид Рисунок 2 - Шкаф сервера. Вид внешний
внешний
Рисунок 3 - Автоматизированное рабочее место. Вид внешний
Рисунок 4 - Этикетка
Рисунок 5 - Замок шкафа коммутационного
Рисунок 6 - Замок шкафа сервера
Рисунок 7 - ПИП СИС. Вид внешний
Рисунок 8 - Счетчик-расходомер массовый
Rotomass. Вид внешний
Программное обеспечение
Включает общее и функциональное программное обеспечение (ПО).
В состав общего ПО входит операционная система ASPLinux9.
Функциональное программное обеспечение представлено программой верхнего уровня PXI 468.001-08A и программой нижнего уровня PXI 468.001-08NI.
Программа нижнего уровня PXI 468.001-08NI является метрологически значимой частью ПО ИИС «Каскад-РХ1-2».
Уровень защиты ПО «высокий» в соответствии с Р 50.2.077- 2014.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Наименование ПО | «Нижний уровень» ИИС «Каскад-РХ1-2» |
| Идентификационное наименование ПО | 468.001-08NI |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 468.001-08NI.V01 |
| Цифровые идентификаторы ПО: |
| SC1_ascan_V2.exe | EB8595E9B5F9851E6A00599A55C993B3 |
| SC2_dscan.exe | D4CBC84369203CF46B0DE2D1D95605D8 |
| rotamass.exe | A9725119B44FB6349BCA7BDE77039C08 |
| 232.exe | 18B1D63ED13CA3C62550BB33723D29AD |
| com_4.exe | 20E99F4012C52122E14C40F6D1C3433E |
| DUP_N.exe | 8CE722495CE3239DF8602E8F82AA4FC6 |
| Алгоритм вычисления идентификатора ПО | CRC32 |
Технические характеристики
Метрологические характеристики (МХ) Каскад-РХ1-2 приведены в таблице 2.
| Таблица 2 - Метрологические ха | рактеристики Каскад-РХ1-2 |
| Измеряемые параметры (обозначение в системе) | Измеряемые величины | Диапазон измерений | Пределы допускаемой погрешности | Кол-во каналов |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| ИК силы от тяги двигателя |
| Тяга двигателя ПС-90А (прямая) (Параметр: R приб) | Сила | от 0 до 88,3 кН (от 0 до 9000 кгс) | у: ±0,5 % от ВП | 1 |
| от 88,3 до 176,5 кН (от 9000 до 18000 кгс) | 6: ±0,5 % от ИЗ |
| Тяга двигателя ПС-90А (обратная) (Параметр: R приб) | от 0 до 41,2 кН (от 0 до 4200 кгс) | Д: ±0,44 кН |
| ИК расходов массового и объемного |
| Массовый расход топлива (Параметр: Gm) | Расход массовый | от 437,5 до 1750,0 кг/ч | 6: ±1,0 % от ИЗ | 1 |
| от 1750 до 7000 кг/ч | 6: ±0,5 % от ИЗ |
| Расход (прокачка) масла через двигатель (Параметр: Gm) | Расход объемный | от 15 до 60 л/мин | у: ±3 % от ВП | 1 |
| Расход (прокачка) рабочей жидкости (НГЖ) через г/н № 1, № 2 (Параметры: Gг/ж1; G г/ж2) | от 24 до 200 л/мин | у: ±3 % от ВП | 2 |
| Расход (прокачка) рабочей жидкости (АМГ) через г/н № 1 (Параметры: G гн 76 reg) | от 24 до 200 л/мин | у: ±3 % от ВП | 1 |
| Расход (прокачка) рабочей жидкости (АМГ) через гидронасос (малый расход) (Параметр: G гн 76 min) | от 2 до 9 л/мин | у: ±3 % от ВП | 1 |
| ИК частоты переменного тока, соответствующие частоте вращения роторов |
| Частота вращения ротора вентилятора (Параметр: Ne) | Частота переменного тока | от 0 до 5333,33 Гц (от 0 до 5000 об/мин) | у: ±0,1 % от ВП | 1 |
| Частота вращения ротора КВД (Параметр: Nked) | от 0 до 7807,8 Гц (от 0 до 13000 об/мин) | у: ±0,1 % от ВП | 1 |
| ИК абсолютных, избыточных и разности давлений газообразных и жидких сред |
| Полное давление воздуха за вентилятором (Параметры: Рв 203; Рв 204; Рв 205; Рв 206; Рв 207) | Давление избыточное | от 0 до 73,5 кПа (от 0 до 0,75 кгс/см2) | у: ±0,5 % от ВП | 5 |
| Полное давление воздуха за подпорными ступенями (Параметры: Рпс 200; Рпс 201; Рпс 202) | от 0 до 127,5 кПа (от 0 до 1,3 кгс/см2) | у: ±0,5 % от ВП | 3 |
| Полное давление воздуха за КВД (Параметры: Рк 305; Рк 306; Рк 307) | от 0 до 3,53 МПа (от 0 до 36 кгс/см2 ) | у: ±0,5 % от ВП | 3 |
| Статическое давление воздуха за КВД (Параметр: Рк 308) | от 0 до 3,53 МПа (от 0 до 36 кгс/см2 ) | у: ±0,5 % от ВП | 1 |
| Перепад между атмосферным давлением и полным давлением на входе в РМК (Параметры: Рв 122; Рв 123) | Разность давлений | от 0 до 2,0 кПа (от 0 до 203,944 мм вод.ст.) | Д: ±5 мм вод. ст. | 2 |
| Перепад между полным давлением на входе в РМК (зам. 122, 123) и статическим давлением в мерном сечении (зам. 13ср., 14ср.) (Параметры: ДРв122-13; ДРв123-14) | от 0 до 8,0 кПа (от 0 до 815,776 мм вод. ст.) | Y: ±0,5 % от ВП | 2 |
| от 8,0 до 20,0 кПа (от 815,776 до 2039,44 мм вод. ст.) | 6: ±0,5 % от ИЗ |
| Перепад между атмосферным давлением и полным давлением воздуха на входе в двигатель (Параметр: Рв 120) | от 0 до 1,5 кПа (от 0 до 152,958 мм вод. ст.) | Д: ±5 мм вод. ст. | 1 |
| Перепад между атмосферным давлением и полным давлением в испытательном боксе (Параметр: Рв 121) | от 0 до 1,5 кПа (от 0 до 152,958 мм вод. ст.) | Д: ±5 мм вод. ст. | 1 |
| Давление воздуха перед воздушным стартером (Параметр: Рвх СтВ) | Давление избыточное | от 0 до 1,0 МПа (от 0 до 10 кгс/см2) | Y: ±1 % от ВП | 1 |
| Давление топлива на входе в двигатель (Параметр: Рт ВХ) | от 0 до 294,2 кПа (от 0 до 3 кгс/см2) | Y: ±1 % от ВП | 1 |
| Давление топлива на входе в НР-90 (Параметр: Рт НР) | от 0 до 1,18 МПа (от 0 до 12 кгс/см2) | Y: ±1 % от ВП | 1 |
| Давление жидкости на входе в г/н № 1, № 2, № 3 (Параметры: Рвх г/н1; Рвх г/н2; Рм вх гн (76)) | от 0 до 588,4 кПа (от 0 до 6 кгс/см2) | Y: ±1 % от ВП | 3 |
| Давление жидкости на выходе из г/н № 1, № 2, № 3 (Параметры: Рвых г/н1; Рвых г/н2; Рм вых гн (76)) | от 0 до 24,52 МПа (от 0 до 250 кгс/см2) | Y: ±1 % от ВП | 3 |
| Давление масла на входе в двигатель ПС-90А (Параметр: Рм вх) | от 0 до 0,59 МПа (от 0 до 6 кгс/см2) | Y: ±1 % от ВП | 1 |
| Давление воздуха на фланце отбора воздуха на ПОС (Параметр: Рв пос) | Давление избыточное | от 0 до 784,5 кПа (от 0 до 8 кгс/см2) | у: ±1 % от ВП | 1 |
| Давление в мерной емкости перед отбором проб системы СОП (Параметр: Р соп1; Р соп2; Р соп3) | от 0 до 0,4 МПа (от 0 до 4 кгс/см2) | у: ±1 % от ВП | 3 |
| Атмосферное давление (Параметр: Рн) | Давление абсолютное | от 93 до 107 кПа | А: ±67,0 Па | 1 |
| ИК температуры газообразных сред с ПИ | 1 термоэлектрического типа ТХА, ТХК |
| Температура воздуха на фланце отбора воздуха на ПОС (Параметр: Тв пос) | Температура | от 0 до 600 °C | у: ±1 % от ВП | 1 |
| Температура воздуха на входе в воздушный стартер (Параметр: Твх СтВ) | от - 40 до 300 °C | у: ±1 % от ДИ | 1 |
| ИК температуры жидких и газообразных сред с ПИП терморезистивного типа (термометров сопротивления) |
| Температура воздуха на входе в двигатель (Параметры: Твх 105; Твх 106; Твх 107; Твх 108; Твх 109; Твх 110) | Температура | от 223 до 323 K | 6: ±0,3 % от ИЗ | 6 |
| Температура топлива на входе в двигатель (Параметр: Тт вх дв) | от -50 до +50 °С | у: ±1,5 % от ВП | 1 |
| Температура жидкости (НГЖ) на входе в гидронасос (Параметр: Твх г/н1) | от -50 до +100 °С | у: ±1,5 % от ВП | 1 |
| Температура жидкости (АМГ) на входе в гидронасос (Параметр: Тм амг) | от -50 до +100 °С | у: ±1,5 % от ВП | 1 |
| Температура воздуха в мерной емкости системы СОП (Параметр: Т соп1; Т соп2; Т соп3) | от -50 до +50 °С | у: ±1 % от ВП | 3 |
| ИК температуры атмосферного воздуха |
| Температура окружающего воздуха (Параметр: Тн) | Температура | от 233 до 323 K | 6: ±0,5 % от ИЗ | 1 |
| ИК сигналов от датчиков температуры (ТЭДС термопар, соответствующих температуре) |
| Температура воздуха за вентилятором (Параметры: Тв 223; Тв 224; Тв 225; Тв 226; Тв 227) | ТЭДС термопар, соответствующая температуре | от -40 до +90 °С (от -2,431 до 6,133 мВ) | у: ±1 % от ДИ | 5 |
| Температура воздуха за подпорными ступенями (Параметры: Тпс 220; Тпс 221; Тпс 222) | от -40 до +130 °С (от -2,431 до 9,097 мВ) | у: ±1 % от ВП | 3 |
| Температура воздуха за КВД (Параметры: Тв 325; Тв 326; Тв 327) | от 0 до 650 °С (от 0 до 53,492 мВ) | у: ±1 % от ВП | 3 |
| Температура газа за турбиной средняя по 10 термопарам Т-99 (Параметр: Тт 555) | от 0 до 650 °С (от 0 до 27,025 мВ) | у: ±1 % от ВП | 1 |
| ИК относительной влажности атмосферного воздуха |
| Относительная влажность атмосферного воздуха (Параметр: RH_ | Относительная влажность | от 0 до 99 % | у: ±2 % от ВП | 1 |
| ИК напряжения, частоты и силы переменного трехфазного тока |
| Фазовое напряжение в цепи нагрузки генератора переменного тока (Параметры: иген1; иген2; U<'cii3) | Напряжение переменного тока генератора | от 0 до 150 В | у: ±2,5 % от ВП | 3 |
| Сила тока в цепи нагрузки генератора переменного тока (Параметры: Аген1; Аген2; Аген3) | Сила переменного тока генератора | от 0 до 500 А | у: ±1 % от ВП | 3 |
| Частота тока на клеммах контактора нагрузки генератора переменного тока (Параметр: Fген) | Частота переменного тока генератора | от 350 до 450 Гц | у: ±1 % от ВП | 1 |
| Примечания: 1 ВП - верхний предел измерения; 2 ИЗ - измеряемое значение; 3 ДИ - диапазон измерений; |
Продолжение таблицы 2_________________________________
4 y — приведенная погрешность, %;
5 6 - относительная погрешность, %;
6 А - абсолютная погрешность в единицах измеряемой величины.
Таблица 3 - Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц | 220±22 50±1 |
| Потребляемая мощность, ВА, не более | 5000 |
| Габаритные размеры основных составных частей средства измерений, (длинахширинахвысота), мм, не более - шкаф сервера - шкаф УСО - коммутационный шкаф | 800x600x2200 800x600x2200 500x1000x2000 |
| Условия эксплуатации (в пультовой): - температура воздуха, °С - относительная влажность воздуха при температуре +25 °С, % - атмосферное давление, кПа | от +15 до +35 от 5 до 90 от 60,0 до 106,6 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество, шт./экз. |
| Система информационно-измерительная «Каскад-РХ1-2», в | | |
| том числе первичные преобразователи: | | 1 |
| Датчик силоизмерительный тензорезисторный | ТВС2 | 1 |
| Счетчик-расходомер массовый кориолисовый Rotamass | RCCS36 | 1 |
| Преобразователи расхода турбинные | ТПР | 5 |
| Датчики давления, разряжения и разности давлений | ADZ-SML | 28 |
| Преобразователи давления измерительные | DMP 343 | 2 |
| Измерительный комплекс давления | ИКД27Дф | 2 |
| Барометр рабочий сетевой | БРС-1М-1 | 1 |
| Преобразователи термоэлектрические | ТП-2088 | 2 |
| Термометры сопротивления из платины и меди | ТС-1288 | 9 |
| Измеритель влажности и температуры | ИВТМ-7/1, | 1 |
| ИПВТ-03-06 | 3 |
| Трансформаторы тока измерительные | ASK | 3 |
| Нормализаторы сигналов | DSCA 33-07 | 3 |
| Нормализаторы сигналов | DSCA 33-04 | 1 |
| Нормализаторы сигналов | DSCA 45-02 | |
| Руководство по эксплуатации | 468.001-09РЭ | 1 |
| Методика поверки | - | 1 |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе «Общие сведения о СИ «Каскад-РХ1-2» руководства по эксплуатации 468.001-09РЭ.
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 февраля 2018 г. № 256 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений массы и объема жидкости в потоке, объема жидкости и вместимости при статических измерениях, массового и объемного расходов жидкости»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 июня 2018 г. № 1339 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений избыточного давления до 4000 МПа»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 июля 2018 г. № 1621 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»;
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 1 октября 2018 г. № 2091 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1-10-16 до 100 А»;
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-Г107 Па»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 декабря 2019 г. № 3457 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы»;
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»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 3 сентября 2021 г. № 1942 «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»;
ГОСТ 8.547-2009 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений влажности газов»;
ГОСТ 8.558-2009 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры»;
ГОСТ Р 8.596-2002 «Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения»;
ОСТ 1 01021-93 «Стенды испытательные авиационных газотурбинных двигателей. Общие требования».
