Назначение
Система контроля геометрических размеров, формы, деформаций крупногабаритных космических конструкций (СКФД) (далее - система контроля) предназначена для определения геометрических размеров формы, статических и динамических деформаций крупногабаритных упругих космических конструкций.
Описание
Система контроля состоит из двух стендов, конструктивно независимых друг от друга:
- стенда № 1 для модальных испытаний крупногабаритных космических конструкций ракетно-космической техники с применением лазерных виброметров;
— стенда № 2 для контроля геометрических размеров, формы, деформаций крупногабаритных космических конструкций ракетно-космической техники с применением лазерных виброметров.
Функционально и конструктивно стенды состоят из следующих элементов:
— лазерных двух- и трехмерных сканирующих виброметров;
— лазерных одноточечных виброметров;
— систем возбуждения колебаний в составе: электродинамических вибраторов, усилителей мощности, блоков управления силами, устройств для монтажа вибраторов и усилителей, системы калибровки вибраторов;
— электродинамического вибростенда;
— ПЭВМ, используемой для управления работой стенда и вычисления результатов измерений.
Стенд № 1 дополнен системой модальных испытаний LMS SCADAS III, содержащей датчики ускорений, усилители датчиков ускорений, систему регистрации сигналов датчиков ускорений, интерфейсы для сопряжения с лазерным виброметром.
Стенд № 2 дополнен бесконтактным лазерным сканирующим радаром MV-260 (MV-224) фирмы «Метрис», активной системой раскрытия, системой измерения перемещений и скоростей точек крупногабаритной конструкции при модальных испытаниях, содержащей датчики ускорений, усилители датчиков ускорений, систему регистрации сигналов датчиков ускорений, интерфейсы для сопряжения с лазерным виброметром, системой контроля формы объекта испытаний.
Принцип работы лазерных виброметров в составе стендов № 1 и № 2 основан на эффекте Доплера.
В процессе сканирования или измерения (одноточечный лазерный виброметр) фиксируется сдвиг частоты отраженного от вибрирующей поверхности лазерного луча и вычисляются мгновенные значения виброскорости и виброускорения.
Геометрические размеры и форма объекта в обоих стендах могут определяться с помощью входящих в состав лазерных виброметров модулей PSV-A-420, принцип действия которых заключается в измерении координат точек в пространстве полярным методом.
Измерение длин производится высокоточным безотражательным лазерным дальномером (запатентованная технология частотно-модулированного лазерного когерентного радара), сравнимым по точности (единицы микрон) с лазерным интерферометром.
Общий вид стендов представлен на рисунках 1 и 2, фотографии общего вида лазерных виброметров, входящих в их состав приведены на рисунках 3-5.
(1-контроллер виброметра PSV-500-H; 2 - контроллер PSV-400-3D; 3 - лазерные головки виброметра PSV-400-3D; 4 - лазерная головка виброметра 0FV-5000; 5 - калибратор;
6 -объект испытаний; 7 - лазерная головка виброметра PSV-500-H;
8 - контроллер виброметра PSV-500-H; 9 - вибраторы)
Рисунок 1 - Стенд №1 для модальных испытаний крупногабаритных космических конструкций ракетно-космической техники с применением лазерных виброметров (общий вид с указанием расположения составных частей)
Рисунок 4 - Трехмерный лазерный сканирующий виброметр PSV-400-3D
в рабочем положении
Конструкции средств измерений в составе системы контроля спроектированы так, что доступ к измерительным компонентам и внутренним частям возможен только с нарушением пломб, установленных на винты крепления блоков печатных плат к корпусу.
Программное обеспечение
Управление работой системы контроля, регистрация результатов измерений и их первичная обработка осуществляется при помощи управляющей ПЭВМ с установленным специализированным программным обеспечением (ПО). Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
| Таблица 1 - Идентификационные данные (признаки) Г | О |
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер ПО) | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| Vibrometer Panel 2.4 | Vibrometer Panel 2.4 | Version 2.4 | 63780BBC2D43F5A7F93B 72532E23A6CA | MD5 |
| VibroSoft Version 4.81 (Vibromert Software) | VibroSoft Version 4.81 | Version 4.81 | FF53073A83BE72FA538E EB4A0AF CD441 | MD5 |
| VibroSoft Version 5.0 (Vibromert Software) | VibroSoft Version 5.0 | Version 5.0 | CE0C76201F10809B643 9B 9098241F255 | MD5 |
| PSV Software 9.0 (Politec Scanning Vibrometer) | PSV Software 9.0 | Version 9.0 | ECE76B23E3864A0754FD 4C5A50CAB4CD | MD5 |
| PSV Software 9.0 (Politec Scanning Vibrometer) | PSV Software 9.0 | Version 9.0 | F7944CF0B1F92891EEB4 0BB45538B6EE | MD5 |
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер ПО) | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| Polytec Ennergency Recovery CD Version 2.0 | Ennergency Recovery CD Version 2.0 | Version 2.0 | BECA6D57CEC278BC718 6C4D1F3D8B5F7 | MD5 |
| LMS Test.Lab Rev 12A | Test.Lab Rev 12A | Version 12A | BA56F3D79F64267B5539 CCC0CD945F64 | MD5 |
| LMS Test.Lab Rev 12A SL1 | Test.Lab Rev 12A SL1 | Version 12ASL1 | 5F0428F87D52982D382FA 64032B855B7 | MD5 |
| LMS Test.Lab Rev 12A SL2 | Test.Lab Rev 12A SL2 | Version 12ASL2 | CD60FA808D174A66FED F74D3569CBA6F | MD5 |
| LMS Test.Lab 12A | Test.Lab 12A | Version 12A | 66BA33A45C72BBF946A FF2FD4D5B9712 | MD5 |
| LMS Test.Lab Rev 11B SL2 | Test.Lab Rev 11B SL2 | Version 11BSL2 | 1F6E29E32E0899E9BA23 14A071257F04 | MD5 |
| LMS Test.Lab Rev 11B SL3 | Test.Lab Rev 11B SL3 | Version 11BSL3 | E4405B1762ED38167B99F C22D30249CE | MD5 |
Метрологически значимая часть ПО и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от преднамеренных и непреднамеренных изменений. Защита программного обеспечения соответствует уровню «средний» по Р 50.12.077-2014.
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики системы контроля приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Метрологические и технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Диапазон рабочих частот, Гц | от 10 до 10000 |
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики в диапазоне рабочих частот (от 10 Гц до 10 кГц), дБ | ±0,6 |
| Диапазон измерений виброускорений, м/с | от 2,5 до 196 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений виброускорений на базовой частоте 100 Гц, % | ±3 |
| Диапазон измерений длины, м | от 0,125 до 21,5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений длины, мм | ±2,5 |
| Суммарная потребляемая мощность В А, не более | 1310,0 |
| Масса составных частей, кг, не более: - контроллер 0FV-5000 | 10,0 |
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| - одноточечная сенсорная головка | 3,4 |
| OFV-505 / -503 |
| - сканирующая головка PSV-I-500 | 9,2 |
| - ПК PSV-W-500 | 18,0 |
| - блок входного каскада | 10,0 |
| PSV-F-500-H/PSV-F-500-B |
| - модуль сканирования геометрии | 1,3 |
| PSV-A-420 |
| - сканирующая головка PSV-I-400 | 7,0 |
| - ПК PSV-W-400-3D | 9,0 |
| - блок коммутации PSV-E-408 | 1,5 |
| - блок коммутации PSV-E-401-3D | 9,0 |
| Г абаритные размеры составных частей | |
| (длина х ширина х высота), мм, не более: | |
| - Блок коммутации PSV-E-401-3D | 450 х 355 х 135 |
| - Блок коммутации PSV-E-408 | 482 х 303 х 23 |
| - ПК PSV-W-400-3D | 450 х 550 х 190 |
| - Модуль сканирования геометрии | 205 х 69 х 130 |
| PSV-A-420 |
| - Блок входного каскада | 485 х 150 х 380 |
| PSV-F-500-H/PSV-F-500-B |
| - ПК PSV-W-500 | 485 х 190 х 550 |
| - Контроллер OFV-5000 | 450 х 365 х 135 |
| - Сканирующая головка PSV-I-500 | 238 х 384 х 163 |
| Рабочие условия эксплуатации: | |
| о/'ч - температура окружающего воздуха, С | 20±5 |
| - относительная влажность воздуха, %, не | |
| более | 80 |
| - атмосферное давление, мм рт. ст. | от 537 до 800 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации методом компьютерной графики и на переднюю панель контроллера сканирующего виброметра PSV-400-3D любым способом, обеспечивающим четкое изображение и сохранность в течение всего срока службы.
Комплектность
Комплектность системы контроля приведена в таблицах 3 и 4 соответственно.
Таблица 3 - Комплектность (Стенд № 1)
| Наименование | Количество |
| 1 Стенд № 1 | 1 шт. |
| 1.1 Лазерный виброметр PSV-400 3D: | 1 комплект |
| - контроллер виброметра OFV-5000, оснащенный цифровыми декодерами скорости - измерительная головка PSV-l-400 - блок коммутации PSV-E-401/ PSV-E-408 с тремя главными кабелями PSV-CL-10 длиной 10 м | 3 шт. 3 шт. 1 шт. |
| Наименование | Количество |
| — система управления данными PSV-W-402 | 1 шт. |
| — штатив VIB-A-T02 с поворотно-наклонным переходником | 1 шт. |
| — пульт PSV-Z-051 | 1 шт. |
| — мобильная стойка 19" с верхней рабочей поверхностью и | 1 шт. |
| возможностью размещения кабелей | |
| 1.2 Лазерный виброметр PSV-500-Н: | 1 комплект |
| — входной каскад PSV-F-500-H или PSV-F-500-B | 1 шт. |
| — сканирующая головка PSV-I-500. | 1 шт. |
| — система управления данными PSV-W-500 | 1 шт. |
| — легкий штатив VIB-A-T02 с плавающей платформой | 1 шт. |
| — шнур питания | 1 шт. |
| — шнур питания элементов системы | 3 шт. |
| — кабель BNC | 3 шт. |
| — сетевой кабель | 3 шт. |
| — монтажная стойка 19” для виброметра PSV-A-013 | 1 шт. |
| — тренога для крепления сканирующей головки виброметра | 1 шт. |
| VIB-A-T02 Tripod | |
| 1.3 Контроллер OFV-5000: | 1 комплект |
| — декодер виброскорости VD-09 | 1 шт. |
| — декодер виброперемещения DD-900 | 1 шт. |
| — транспортировочный кейс | 1 шт. |
| — тренога | 1 шт. |
| — портативный анализатор c ПО Vibsoft-20 | 1 шт. |
| — ноутбук Dell Precision M4600 | 1 шт. |
| 1.4 Усилители цифровые измерительные LMS SCADAS: | |
| — отециализированный корпус (крейт) | 1 шт. |
| — адаптер питания от сети переменного тока 220 В/110В | 1 шт. |
| SCM-AC/DC | |
| — интерфейсная карта LAN Ethernet для подключения к | 1 шт. |
| управляющему компьютеру | |
| — интерфейсный кабель Ethernet для подключения к | 1 шт. |
| управляющему компьютеру (витая пара категории 5e) с | |
| разъемами RJ-45 SCx-HIC-E2 | |
| — комплект кабельных переходников для подключения | 1 шт. |
| тахометрических каналов и выходов ЦАП LEMO CAMAC - | |
| BNC female SCM-CAS05, SCM-CAS06 | |
| — комплект кабельных переходников для подключения | 1 комплект |
| первичных преобразователей в зависимости от типа | |
| измерительных усилителей | |
| — усилитель цифровой измерительный LMS SCADAS. | 1 шт. |
| Руководство по установке и использованию | |
| — LMS IN-VJ-(SC). Руководство по верификации и поверке LMS | 1 шт. |
| SCADAS I | |
| — ПО LMS IN-VJ-(SC) для верификации и поверки SCADAS | 1 шт. |
| Наименование | Количество |
| - ПО LMS Test.Xpress или LMS Test.Lab на DVD диске | 1 шт. |
| - индивидуальный лицензионный файл или USB-ключ | 1 шт. |
| - методика поверки РТ 1515-2011 | 1 шт. |
| 2 Программное обеспечение: | |
| - Standard System Software | 1 шт. |
| - PSV-S-TRIA Optimizing 3D Geometry | 1 шт. |
| - Data Export: PSV-S-ExpUFF | 1 шт. |
| - PSV-S-APS APS Professional | 1 шт. |
| - High Resolution Scan: PSV-S-HRScn supports scan with up to 512 | 1 шт. |
| x 512 points | |
| - High Resolution FFT: PSV-S-FFT64 6400 FFT Lines | 1 шт. |
| - Internal Signal Generator: PSV-S-SIG-H arbitrary signal generator, | 1 шт. |
| Bandwidth 80kHz | |
| - Scripting Engine and Open Data Interface PSV-S-VBEng Visual | 1 шт. |
| Basic Engine | |
| - PSV-S-SigPro Post-processing of data | 1 шт. |
| - Geometry Import PSV-S-ImpGeo | 1 шт. |
| - Time domain PSV-S-TDD | 1 шт. |
| - Extended FFT resolutionPSV-S-FFT 128 | 1 шт. |
| - Desktop Analysis Version - PSVSoft-D Network version 1 user | 1 шт. |
| - PSV-S-PCA for MIMO measurements | 1 шт. |
| 3 Соединительные кабели | 1 комплект |
| 4 Портативный компьютер | 1 шт. |
| 5 Руководство по эксплуатации | 1 шт. |
| 6 Методика поверки | 1 шт. |
Таблица 4 - Комплектность (Стенд №2)
| Наименование | Количество |
| 1 Стенд № 2 | 1 шт. |
| 1.1 Лазерный сканирующий виброметр PSV-400-3D | 1 шт. |
| 1.2 Сканирующие головки виброметра PSV-I-400 | 3 шт. |
| 1.3 Контроллер OFV-5000 | 3 шт. |
| 1.4 Система сбора и обработки данных PSV-W401-3D | 1 шт. |
| 1.5 Оптическая система измерения деформаций Vic3D | 1 шт. |
| 1.6 Лазерный радар MV224 (MVI-01-01-SB) | 1 шт. |
| 1.7 Блок преобразования сигналов для лазерных датчиков РФ603 (КПБМ.1162.03.01) | 1 шт. |
| 1.8 Система возбуждения колебаний | 1 шт. |
| 1.9 Система проведения модальных испытаний (КПБМ.1162.03) | 1 шт. |
| 1.10 Устройство компенсации веса (КПБМ.1162.03.02) | 16 шт. |
| 1.11 Устройство компенсации веса (КПБМ.1162.03.03) | 8 шт. |
| 1.12 Система измерений колебаний: | |
| - монтажная клипса акселерометра (080A185) - высокочувствительный ICP® акселерометр, трехкомпонентный (356А17) - датчики РФ603 фирмы РИФТЕК (Беларусь) | 25 шт. 21 шт. 32 шт. |
| Наименование | Количество |
| - многожильный экранированный кабель в защитном кожухе (длина: 15 м; разъем: DB50 female / (16) BNC plugs) - кабель коаксиальный малошумящий - Длина: 15,1 метра (разъем: 'Л-28 / 3Х10-32 plug) - адаптер BNC Plug/10-32 Jack - 32-канальная коммутационная панель | 2 шт. 25 шт. 64 шт. 2 шт. |
| 1.13 Система для модальных испытаний крупногабаритных упругих конструкций: | |
| - SCL20-ENV- 20-слотовый крейт LMS SCADAS Lab Vibration Control для установки в стойку 19" со встроенным контроллером генератора сигналов с обратной связью и интерфейсом UTP (Ethernet) с ПК. - SCL-DAC4 - 4-канальная плата генератора сигналов управления - SCL-VD8b-E - 8-ми канальный усилитель сигналов напряжения со встроенным ICP источником питания и дифференциальной схемой подключения (BNC разъемы) - FLEXLM (DONGLE) - USB-ключ для защиты доступа к ПО и возможности работы с ПО на разных ПК | 1 шт. 3 шт. 8 шт. 1 шт. |
| 2 Программное обеспечение | |
| 2.1 ПО лазерного виброметра PSV-400-3D: | |
| - базовое программное обеспечение Standard System Softwere - модуль ПО для создания сетки точек измерения PSV-S-APS - программная опция обработки изображения PSV-S-TRIA - ПО для анализа и расчета главных компонент PSV-S-PCA - ПО для пост -процессной спектральной обработки сигналов PSV-S-SigPro - ПО для хранения временных данных PSV-S-TDD - Оффлайн версия ПО для анализа результатов измерений на компьютере, отличном от компьютера виброметра PSVSoft-D - ПО для экспорта сканированных данных PSV-S-ExpUFF - ПО для сканирования с высоким разрешением PSV-S-HRScn - ПО для сканирования с высоким частотным разрешением PSV-S-FF64 - ПО для импорта данных из внешних приложений PSV-VBEng - Модуль для импорта геометрических данных PSV-S-ImpGeo - ПО для сканирования с высоким частотным разрешением PSV-S-FFT128 | 1 шт.; 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. |
| 2.2 Программное обеспечение Vic3D 2010: | |
| - программное обеспечение VicSnap LS (для работы со стандартными камерами) - программное обеспечение VicSnap3D CameraLink (для работы с цифровыми камерами с подключением CameraLink) - модуль программного обеспечения VicSnap LS - Fulcrum, для проведения съемки циклических испытаний с помощью низкоскоростных камер - модуль для проведения измерений деформации в реальном времени - Vic3D Real-Time | 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. |
| Наименование | Количество |
| 2.3 Программное обеспечение LMS: | |
| - основное ПО управления данными испытаний TL-DTP.21.1 - ПО для калибровки, диагностики и метрологической поверки IN-VJ-(SC) - программный драйвер для управления сбором данных TL-SCD.99.3 - ПО визуализации форм колебаний во временной и частотной области TL-ODS.52.2 - ПО для модальных испытаний в режиме случайного нагружения при одноточечном и многоточечном возбуждении TL-STR.28.2 - ПО для модальных испытаний методом нормальных мод TL-STR.17.2 - ПО для идентификации мод методом LMS PolyMAX TL - ПО для предсказания модальных модификаций TL - ПО для модальных испытаний на синусе с разверткой в режиме многоточечного возбуждения TL-STR.13.2 - ПО управления в режиме многоточечного нагружения на синусе с пошаговой разверткой TL-STR.14.2 - ПО экспериментального модального анализа TL-MOD.21.2 - ПО для создания геометрической 3D - модели TL-GEO.03.2 - ПО цифрового магнитофона LMS Test.Lab TL-SIG.28.3 | 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт.; 1 шт. 1 шт. |
| 2.4 Программное обеспечение лазерного сканера MV224 (MVI-03-06-SA): | |
| - SW SA - основной модуль с интерфейсом для сканера - SA - Measurement Plan Module - модуль для автоматизации процесса и измерений и написания скриптов - SA - Reverse Design Module - модуль работы с облаками точек - SA - Transformation Tracking -модуль для ввода данных с нескольких станций с одновременной выдачей отклонений от проекта - SA - Relationship Fitting - модуль для привязки (Best FIT) различных объекты друг к другу (точки, плоскости, поверхности) с возможностью индивидуального задания весов. | 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. |
| 3 Руководство по эксплуатации | 1 шт. |
Поверка
осуществляется в соответствии с документом МП 64046-16 «Система контроля геометрических размеров, формы, деформаций, колебаний крупногабаритных космических конструкций (СКФД). Методика поверки», утвержденным первым заместителем генерального Директора -заместителем по научной работе ФГУП «ВНИИФТРИ» 20.08.2015 г. Условия эксплуатации стендов не обеспечивают сохранности поверительных клейм, нанесенных на корпус составных частей системы контроля. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке в виде наклейки или оттиска поверительного клейма.
Основные средства поверки:
- виброустановка калибровочная портативная 9100D (рег. номер 50247-12);
- дальномер лазерный Leica DISTO D5 (рег. номер 41142-09).
Сведения о методах измерений
1 Система контроля геометрических размеров, формы, деформаций крупногабаритных космических конструкций (СКФД). Руководство по эксплуатации.
2 «Стенд для модальных испытаний крупногабаритных космических конструкций РКТ с применением лазерных виброметров» И5556.400200.000. Руководство по эксплуатации.
3 «Стенд для контроля геометрических размеров, формы, деформаций крупногабаритных космических конструкций РКТ с применением лазерных виброметров» 238.0000-0. Руководство по эксплуатации.
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системе контроля геометрических размеров, формы, деформаций, колебаний крупногабаритных космических конструкций (СКФД)
МИ 2060-90 «Государственная поверочная схема для средств измерений длины в диапазоне 1 х 10-6 ^ 50 м и длин волн в диапазоне 0,2 ^ 50 мкм».
ГОСТ Р 8.800-2012 «Государственная поверочная схема для средств измерений виброперемещения, виброскорости и виброускорения в диапазоне частот от 110-1 до 2104 Гц».
Техническая документация изготовителя.
64046-16: Методика поверкиСкачать646.3 Кб