Система измерительная автоматизированная "ИС-9". Характеристики, описание, методика поверки.
Госреестр средств измерений РФ на основании сведений из ФГИС “АРШИН”

Система измерительная автоматизированная "ИС-9"

Основные
Тип
Зарегистрировано поверок 1
Межповерочный интервал / Периодичность поверки 1 год
Найдено поверителей 1

Назначение

Система измерительная автоматизированная «ИС-9» (далее по тексту - Система, ИС-9) в составе испытательного оборудования горизонтального стенда закрытого типа № 9 корпуса 7 ПАО «ОДК-Сатурн» предназначена для измерений параметров наземных газотурбинных двигателей (ГТД) при их стендовых испытаниях: избыточных и разности давлений газообразных и жидких сред; расхода топливного газа; температур газообразных и жидких сред; частоты переменного тока, соответствующей частоте вращения выходного вала редуктора.

Описание

Принцип действия ИС-9 при измерении физических величин основан на преобразовании измеряемых физических величин первичными измерительными преобразователями (1111) в электрические сигналы, функционально связанные с измеряемыми физическими величинами, с последующим преобразованием, нормализацией и передачей их по каналам связи в измерительные модули для цифрового преобразования и регистрации измеренных величин с последующей передачей для отображения средствами вычислительной техники.

Конструктивно ИС-9 включает в себя следующие основные компоненты:

-    шкаф приборный с установленными в нем модулями стандартов PXI, SCXI, объединенных локальной сетью Ethernet;

-    шкаф температурных преобразователей с установленными в нем переходными клеммами, соединенных кабельными линиями с входными разъемами измерительных модулей;

-    рабочее место оператора с установленными на нем двумя персональными компьютерами для управления комплексом (АРМ).

Функционально ИС-9 включает в себя следующие измерительные каналы (ИК):

-    ИК избыточных и разности давлений газообразных и жидких сред;

-    ИК расхода топливного газа;

-    ИК температур газообразных и жидких сред;

-    ИК частоты переменного тока, соответствующей частоте вращения выходного вала редуктора.

ИК избыточных и разности давлений газообразных и жидких сред.

Принцип действия ИК основан на функциональной зависимости выходных сигналов преобразователей давления измерительных АРR-2000PD и АРС-2000PD (регистрационный номер в номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений, далее - рег. № 48825-12) возникающих от воздействия измеряемого давления (разрежения) жидкостей или газов на чувствительный элемент ПП. Аналоговые выходные сигналы ПП (постоянный ток в диапазоне от 4 до 20 мА) на нагрузочных резисторах, установленных в терминальном блоке SCXI-1308, преобразуются в напряжение постоянного тока и через мультиплексор SCXI-1102В направляются на вход преобразователя напряжения измерительного аналого-цифрового (далее -АЦП) PXI-6289 (рег. № 61938-15), который преобразует их в цифровой код измеряемого сигнала и передает для регистрации и отображения средствами вычислительной техники АРМ.

ИК расхода топливного газа включает в свой состав счетчик-расходомер массовый Micro Motion CMF-50 (рег. № 45115-10). Принцип действия ИК основан на использовании 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, пропорциональные массовому расходу. Цифровой код измеряемого сигнала передается для регистрации и отображения средствами вычислительной техники АРМ.

ИК температур газообразных и жидких сред.

Принцип действия ИК на базе термопреобразователей сопротивления ТС-1288 (рег. № 58808-14) и CTR-8 (рег. № 69910-17) основан на измерении и преобразовании температуры в электрический сигнал (сопротивление постоянному току), пропорциональный измеряемой температуре, который поступает на вход преобразователей измерительных KFD2-UT2-1 (рег. № 22149-14). Аналоговые выходные сигналы с преобразователей (постоянный ток в диапазоне от

4 до 20 мА) на нагрузочных резисторах, установленных в терминальном блоке SCXI-1308, преобразуются в напряжение постоянного тока и через мультиплексор SCXI-1102В направляются на вход АЦП PXI-6289 (рег. № 61938-15), который преобразует их в цифровой код измеряемого сигнала и передает для регистрации и отображения средствами вычислительной техники АРМ.

ИК частоты переменного тока, соответствующей частоте вращения выходного вала редуктора.

Принцип действия ИК основан на измерении частоты выходных сигналов, поступающих с датчика частоты вращения, с помощью нормализатора FLA157A-003, преобразующего исходный сигнал к сигналу уровня ТТЛ той же частоты. Сигнал с нормализатора поступает на частотомер-счетчик импульсов PXI-6608 (рег. № 59749-15), преобразующий значение частоты последовательности импульсов в цифровой код, который передается для регистрации и отображения средствами вычислительной техники АРМ.

Общий вид составных частей ИС-9 представлен на рисунках 1 - 6.

Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено. Заводской номер (№ 1), наносится на бирку в месте, указанном на рисунке 1.

Защита от несанкционированного доступа к компонентам системы обеспечивается:

-    ограничением доступа к месту установки системы;

-    запиранием ключом замков на дверях элементов системы (рисунок 2).

5

Рисунок 5 - Общий вид счетчика-расходомера массового Micro Motion CMF-50

Программное обеспечение

Включает общее и функциональное программное обеспечение (ПО).

В состав общего ПО (ОПО) входит операционная система Windows XP (32-разрядная) и программные утилиты «Панель управления» и «Конфигуратор».

В состав функционального ПО (ФПО) входит:

1.    Сервер параметров (Stendserver.exe) центральный модуль, который в реальном масштабе времени выполняет следующие функции:

-    непрерывный прием измеренных данных от всех ССД;

-    вычисление расчетных параметров в соответствии с заданными формулами и полиномами;

-    запись измеренных и расчетных данных в файлы;

-    передачу значений измеренных и расчетных параметров клиентам верхнего уровня;

-    прием и передачу служебно-информационных сообщений.

2.    Библиотека вычисления расчетных параметров (модуль расчета Stendserver.exe) предназначена для вычисления расчетных параметров в соответствии с заданными формулами.

3.    Библиотека настройки аппаратной части ИК (ПО ССД - ssd_pxi_rt.dll, ssd_pxi_rt.dll, startup.rtexe) выполняет следующие функции:

-    настройку аппаратной части ИК в соответствии с конфигурацией;

-    выполнение опроса ИК с заданной периодичностью и передачу измеренных данных на сервер в реальном масштабе времени.

4.    ПО метрологических исследований (pMetrology.exe) предназначено для выполнения поверок и контроля точности ИК, а также для формирования протоколов метрологических испытаний.

ФПО ИС-9 имеет метрологически значимую часть. Метрологически значимая часть ПО ИС-9 и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений. Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» по Р 50.2.077 - 2014.

Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Идентификационное наименование ПО

Stendserver.

exe

ssd_pxi rt. dll

ssd_pxi rt. dll

startup_rt.

exe

pMetrology.

exe

Номер версии (идентификационный номер) ПО

1.59.1.259

1.15.4.0

1.15.4.0

3.1.1.0

1.20.1.0

Цифровой идентификатор ПО

7ABE72EF

D40C2253

AE3B5EBD

88B86EAA

011B9C6A

Алгоритм вычисления идентификатора ПО

CRC32

CRC32

CRC32

CRC32

CRC32

Технические характеристики

Основные метрологические и технические характеристики ИС-9 приведены в таблицах

2 и 3.

Таблица 2 - Основные метрологические характеристики ИС-9

Физические

параметры

(обозначение)

Измеряемые

величины

Диапазон измерений

Пределы

допускаемой

погрешности

Кол-во ка-

1

2

3

4

5

ИК избыточных и разности давлений газообразных и жидких сред

Разрежение во входном патрубке РМК (Параметры: AH1 - AH8)

Разность

давлений

от 0 до 19,6 кПа (от 0 до 0,2 кгс/см2)

у: ±0,4 % от ВП

8

Давление воздуха на наддув передней опоры (Параметр: P6)

Давление

избыточное

от 0 до 24,5 кПа (от 0 до 0,25 кгс/см2)

у: ±1,0 % от ВП

1

Давление воздуха на наддув задней опоры (Параметр: P7)

от 0 до 392,3 кПа (от 0 до 4 кгс/см2)

у: ±1,0 % от ВП

1

Перепад полного давления на сетке ВЗУ

(Параметры: PB3y1 - PB3y2)

Разность

давлений

от 0 до 7 кПа (от 0 до 0,07 кгс/см2)

у: ±0,5 % от ВП

2

Давление воздуха на входе в

двигатель

(Параметр: Pвх)

Давление избыточное

от 0 до 15,7 кПа (от 0 до 0,16 кгс/см2)

у: ±0,35 % от ВП

1

Давление воздуха за компрессором

(Параметр: P^

от 0 до 1,57 МПа (от 0 до 16 кгс/см2)

у: ±0,4 % от ВП

1

Давление в трубе отбора горячего воздуха до мерной шайбы (Параметр: P*отб)

от 0 до 0,59 МПа (от 0 до 6 кгс/см2)

у: ±0,4 % от ВП

1

Перепад на мерной шайбе в трубе отбора горячего воздуха (Параметр: АРотб)

Разность

давлений

от 0 до 196,1 кПа (от 0 до 2 кгс/см2)

у: ±0,5 % от ВП

1

Давление топливного газа по системе питания (Параметры: Ртг; Ртгдф; Ртг3; Pтгвос)

Давление

избыточное

от 0 до 2,94 МПа (от 0 до 30 кгс/см2)

у: ±0,4 % от ВП

4

Давление масла на выходе из насосов (за обратными клапанами) (Параметр: Pмдф)

от 0 до 0,69 МПа (от 0 до 7 кгс/см2)

у: ±0,35 % от ВП

1

Давление масла за масляным фильтром двигателя (Параметр: Pмзф)

от 0 до 0,69 МПа (от 0 до 7 кгс/см2)

у: ±0,5 % от ВП

1

Давление масла в магистрали подвода к подшипнику э/гене-ратора

(Параметры: Pмэгп; Pмэгз)

от 0 до 98,1 кПа (от 0 до 1 кгс/см2)

у: ±0,5 % от ВП

2

ИК расхода топливного газа

Расход топливного газа (Параметр: GirF)

Массовый

расход

диапазон измерений: от 2880 до 6800 кг/ч

5: ±0,35 % от ИЗ

1

диапазон показаний: от 50 до 2880 кг/ч

*

ИК температур газообразных и жидких сред

Температура воздуха на входе в РМК

(Параметры: tвх1 - tвх6)

Температура

от 223 до 473 K (от -50 до 200 °С)

5: ±0,5 % от ИЗ

6

Температура масла в маслоси-стеме

(Параметры: tмвх0x; tмвых0x)

от -50 до 150 °С

А: ±2,2 °С

2

Температура в системе отбора горячего воздуха (Параметр: Штб)

от 0 до 250 °С (от 273 до 523 K)

у: ±1,5 % от ВП

1

ИК частоты переменного тока, соответствующей частоте вращения выходного вала редуктора

Частота переменного тока, соответствующая частоте вращения выходного вала редуктора (Параметр: ^ед)

Частота переменного тока

от 2 до 1000 Гц

у: ±0,05 % от ВП

1

Примечания:

1    ВП - верхний предел измерения;

2    ИЗ - измеряемое значение;

Y - приведенная погрешность, %;

5 - относительная погрешность, %;

А - абсолютная погрешность в единицах измеряемой величины;

* - выходной сигнал счетчика-расходомера массового Micro Motion CMF-50 передаётся в систему по цифровому интерфейсу без влияния на его метрологические характеристики, нормированные в описании типа (рег. № 45115-10).

Наименование характеристики

Значение

Параметры электрического питания:

- напряжение переменного тока, В

230+23

- частота переменного тока, Гц

50+1,0

Потребляемая мощность, ВА, не более

6000

Габаритные размеры основных составных частей средства измерений, мм, (длинахширинах высота), не более:

-    Шкаф приборный

-    Шкаф температурных преобразователей

-    Автоматизированное рабочее места оператора

820х600х1655 550х955х1380 1800x905x1485

Масса основных составных частей, кг, не более:

-    Шкаф приборный

-    Шкаф температурных преобразователей

-    Автоматизированное рабочее места оператора

200

120

150

Условия эксплуатации оборудования ИС-9

В пультовой

В боксе

- температура воздуха, °С

от +10 до +35

от -40 до +40

- относительная влажность воздуха, %

до 80

до 90

- атмосферное давление, кПа

от 84 до 106

от 96 до 106

Знак утверждения типа

наносится на эксплуатационную документацию типографским способом. Комплектность средства измерений

Таблица 4 - Комплектность средства измерений (основные компоненты)

Наименование (номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений)

Кол-

во

Примечание

Преобразователи давления измерительные АРR-2000PD (67276-17)

12

Преобразователи давления измерительные АРС-2000PD (67276-17)

12

Счетчик-расходомер массовый Micro Motion CMF-50 (45115-10)

1

Термопреобразователи сопротивления из платины и меди ТС-1288 (58808-14)

6

Термопреобразователи сопротивления CTR-8 (69910-17)

3

Преобразователи напряжения измерительные аналого-цифровые и цифро-аналоговые модульные NI 6289 (61938-15)

3

Прецизионный образцовый счетчик/таймер PXI-6608 (59749-15)

1

Руководство по эксплуатации

1

№7/015-562-2021 РЭ

Методика поверки

1

Сведения о методах измерений

приведены в разделе 4 руководства по эксплуатации №7/015-562-2021 РЭ.

Нормативные документы, устанавливающие требования к системе измерительной автоматизированной «ИС-9»

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 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 01 октября 2018 г. № 2091 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного тока в диапазоне от 1 • 10-16 до 100 А»;

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии    от

29 декабря 2018 г. № 2825 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений объемного и массового расходов газа».

ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры;

ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Общие положения.

Развернуть полное описание