Система измерительная для стендовых испытаний главных редукторов вертолетов СИГР-2

Назначение

Система измерительная для стендовых испытаний главных редукторов вертолетов СИГР-2 (далее - система) предназначена для измерений крутящего момента силы, частоты вращения, избыточного давления рабочей жидкости и газа, силы и напряжения переменного тока, расхода рабочей жидкости и температуры, а также для регистрации и отображения результатов измерений и расчетных величин.

Описание

Конструктивно система представляет собой стойку управления с размещенными в ней многоканальным измерительным усилителем MGCplus (усилитель MGCplus), адаптером сети АС2, коммутатором клеммником, консолью управления, источником бесперебойного питания и ПЭВМ, внутри которой смонтирован аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Шкаф измерительный тока и напряжения с размещенными в нем преобразователями переменного тока измерительными (датчики тока) и преобразователями напряжения переменного тока измерительными (датчики напряжения), шкаф измерительный температуры с размещенным в нем устройством измерения и контроля температуры УКТ38-Щ4.ТС (устройство УКТ38-Щ4.ТС), шкаф кроссовый с размещенным в нем модулем преобразователя датчика расхода (МПДР) и шкаф кроссовый с размещенным в нем коммутатором клеммником выполнены в отдельных корпусах и расположены на испытательном стенде. Датчики крутящего момента силы, датчики тахометрические, датчики давления, датчик расхода и термометры сопротивления установлены на испытательном стенде. Рабочее место оператора, включающее в себя монитор, клавиатуру и мышь, расположено рядом со стойкой управления.

Функционально система состоит измерительных каналов (ИК):

- ИК крутящего момента силы;

- ИК частоты вращения;

- ИК избыточного давления рабочей жидкости и газа;

- ИК напряжения переменного тока;

- ИК силы переменного тока;

- ИК расхода рабочей жидкости;

- ИК температуры.

ИК крутящего момента силы

Принцип действия ИК основан на использовании зависимости значений электрического сигнала первичного преобразователя (датчика крутящего момента силы) от величины значений крутящего момента силы. Выходной сигнал от датчика крутящего момента силы (частота переменного тока), пропорциональный значению крутящего момента силы, преобразуется усилителем MGCplus в аналоговый сигнал (напряжение постоянного тока). Аналоговый сигнал от усилителя MGCplus поступает на АЦП, с последующим вычислением ПЭВМ значений измеряемого крутящего момента силы. Результаты измерений индицируются на монитор, архивируются и оформляются в виде протоколов.

ИК частоты вращения

Принцип действия ИК основан на использовании зависимости значений электрического сигнала первичного преобразователя (датчика тахометрического) от частоты вращения вала. Выходной сигнал от датчика тахометрического (импульсный сигнал) поступает на усилитель MGCplus, где сигнал преобразуется в аналоговый сигнал (напряжение постоянного тока). Аналоговый сигнал от усилителя MGCplus поступает на АЦП, с последующим вычис-

Лист№ 2

Всего листов 8 лением ПЭВМ значений измеряемой частоты вращения. Результаты измерений индицируются на монитор, архивируются и оформляются в виде протоколов.

ИК избыточного давления рабочей жидкости и газа

Принцип действия ИК основан на использовании зависимости значений электрического сигнала первичного преобразователя (датчика давления) от величины избыточного давления рабочей жидкости и газа. Выходной сигнал датчика («токовая петля 4...20 мА») преобразуется усилителем MGCplus в цифровой код, с последующим вычислением ПЭВМ значений измеряемого избыточного давления рабочей жидкости и газа по известной градуировочной характеристике ИК. Результаты измерений индицируются на монитор, архивируются и оформляются в виде протоколов.

ИК напряжения переменного тока

Принцип действия ИК основан на использовании зависимости значений электрического сигнала первичного преобразователя (датчика напряжения) от величины значений измеряемого напряжения. Выходной сигнал датчика напряжения («токовая петля 4...20 мА»), преобразуется усилителем MGCplus в цифровой код, с последующим вычислением ПЭВМ значений измеряемого напряжения переменного тока по известной градуировочной характеристике ИК. Результаты измерений индицируются на монитор, архивируются и оформляются в виде протоколов.

ИК силы переменного тока

Принцип действия ИК основан на использовании зависимости значений электрического сигнала первичного преобразователя (датчика тока) от величины значений измеряемой силы тока. Выходной сигнал датчика тока («токовая петля 4...20 мА»), преобразуется усилителем MGCplus в цифровой код, с последующим вычислением ПЭВМ значений измеряемой силы переменного тока по известной градуировочной характеристике ИК. Результаты измерений индицируются на монитор, архивируются и оформляются в виде протоколов.

ИК расхода рабочей жидкости

Принцип действия ИК основан на использовании зависимости значений электрического сигнала первичного преобразователя (датчика расхода) от величины расхода рабочей жидкости. Выходной сигнал датчика расхода (импульсный сигнал) подается в шкаф кроссовый на МПДР, где происходит преобразование в аналоговый сигнал («токовая петля 4...20 мА»), Аналоговый сигнал преобразуется усилителем MGCplus в цифровой код, с последующим вычислением ПЭВМ значений измеряемого расхода рабочей жидкости по известной градуировочной характеристике ИК. Результаты измерений индицируются на монитор, архивируются и оформляются в виде протоколов.

ИК температуры

Принцип действия ИК основан на использовании зависимости значений электрического сигнала первичного преобразователя (термометра сопротивления) от измеряемой температуры. Сигнал от термометра сопротивления (напряжение постоянного тока) поступает в устройство УКТ38-Щ4.ТС, где преобразуется в цифровой код «RS232». Сигнал в цифрой форме поступает в ПЭВМ с последующим вычислением значений измеряемой температуры по известной градуировочной характеристике ИК. Результаты измерений индицируются на монитор, архивируются и оформляются в виде протоколов.

По условиям эксплуатации система удовлетворяет требованиям гр. 1.1 по ГОСТ РВ 20.39.304-98 климатического исполнения УХЛ с диапазоном рабочих температур от 10 ДО 30 °C и относительной влажностью окружающего воздуха от 30 до 80 % при температуре 25 °C без предъявления требований по механическим воздействиям.

Внешний вид компонентов измерительной системы приведен на рисунках 1 ...12.

Защита от несанкционированного доступа предусмотрена в виде специального замка на дверце стойки управления, запираемого ключом (рисунок 13).

Рисунок 1 - Стойка управления * - место наклеек

Рисунок 2 - Шкаф измерительный температуры

Рисунок 3 - Шкаф измерительный тока и напряжения

Рисунок 4 - Шкаф кроссовый

Рисунок 5 - Рабочее место оператора

Рисунок 6 - Датчик крутящего момента силы К-Т 1 OF

Рисунок 7 - Датчик тахометрический МЭД-1

Рисунок 9 - Преобразователь расхода турбинный

Рисунок 10 - Датчик тока Рисунок 11 - Датчик напряжения

Рисунок 8 - Датчик давления DMP 333

Рисунок 12 - Термометр сопротивления ДТС064-50М

Рисунок 13 - Внешний вид замка на дверце стойки управления

Программное обеспечение

Метрологически значимая часть программного обеспечения (ПО) системы представляет собой:

- Garis.exe - основной исполняемый файл;

метрологически значимые модули:

- GarisGrad.dll - фильтрация, градуировочные расчеты;

- GarisAspf.dll - вычисление амплитуды, статики, фазы, частоты и других интегральных параметров сигнала;

- Garislnterpreter.dll - интерпретатор формул вычисляемых каналов;

- драйверы платы L780 фирмы L-Card - файлы Idevpci.sys, Idevs.sys;

- драйвер подключения устройств фирмы НВМ к ЭВМ - USBHBM.sys;

- библиотеки подключения устройств фирмы НВМ к ЭВМ - intfac32.dll, interlnk.dll, Papo32.dll.

ПО Гарис позволяет проводить измерения крутящего момента силы, частоты вращения, избыточного давления рабочей жидкости и газа, расхода рабочей жидкости, силы переменного тока, напряжения переменного тока и температуры, осуществлять необходимые настройки.

Идентификационные данные (признаки) метрологически значимой части ПО указаны в таблице 1.

Таблица 1

Продолжение таблицы 1

Метрологически значимая часть ПО систем 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.

Технические характеристики

ИК крутящего момента силы

Диапазон измерений крутящего момента силы, кН-м (кгс-м)... от 0,147 до 5 (от 15 до 510).

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений крутящего момента

силы, %

Количество ИК

Диапазон измерений крутящего момента силы, кН-м (кгс м).. .от 0,294 до 10 (от 30 до 1020). Пределы допускаемой относительной погрешности измерений крутящего момента

силы, %

Количество ИК

ИК частоты вращения

Диапазоны измерений частоты вращения, об/мин...........................................от 10 до 4000.

Пределы допускаемой приведенной (к верхнему пределу (ВП)) погрешности измерений частоты вращения, %

Количество ИК

Диапазоны измерений частоты вращения, об/мин.........................................от 10 до 3000.

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений частоты вращения, %

Количество ИК

ИК избыточного давления рабочей жидкости и газа

Диапазон измерений избыточного давления, МПа......................................от 0 до 0,6.

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений избыточного давления, %

Количество ИК

Диапазон измерений избыточного давления, МПа.......................................от 0 до 10.

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений избыточного давления, %.....................................................................................................................................±

Количество ИК

ИК напряжения переменного тока частотой 400 Гц

Диапазон измерений напряжения переменного тока, В..................................от 0 до 250.

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений напряжения переменного тока, %

Количество ИК

ИК силы переменного тока частотой 400 Гц

Диапазон измерений силы переменного тока, А.............................................от 0 до 150.

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений силы переменного тока, %.............................................................................................................................................±

Количество ИК

ИК расхода рабочей жидкости

Диапазон измерений расхода рабочей жидкости, л/мин...................................от 105 до 130.

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений расхода рабочей жидкости, %....................................................................................................................................±

Количество ИК

Лист№ б

Всего листов 8 ИК температуры

Диапазон измерений температуры, °C...............................................................от 0 до 130.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры, °C............± 2,0.

Количество ИК....................................................................................................4.

Общие характеристики

Габаритные размеры (длинахширинахвысота), мм, не более:

- стойка управления..............................................................................600x600x1700;

-монитор..........................................................................................................................180x410x410;

- клавиатура........................................................................................................................160x450x25;

- мышь...................................................................................................................................115x60x35;

- шкаф измерительный тока и напряжения.....................................................250x430x510;

- шкаф измерительный температуры...............................................................200x350x600;

- шкаф кроссовый...........................................................................................................160x300x400;

- датчик крутящего момента силы K-T10F-005R.................................................250x60x350;

- датчик крутящего момента силы K-T10F-010R.................................................300x60x400;

- датчик тахометрический МЭД-1.....................................................................14x14x55;

- датчик давления DMP 331............................................................................35x35x109;

- датчик давления DMP 333............................................................................35x35x109;

- датчик расхода ТПР-15-3-1.........................................................................100x48x95;

- датчик тока MCR-SL..........................................................................................67x55x85;

- датчик напряжения MCR-VAC..................................................................................... 115x23x100;

- термометр сопротивления ДТС064-50М..................................................................80x20x20.

Масса, кг, не более:

- стойка управления

- монитор

- клавиатура

- мышь

- шкаф измерительный тока и напряжения

- шкаф измерительный температуры

- шкаф кроссовый

- датчик крутящего момента силы K-T10F-005R

- датчик крутящего момента силы K-Tl 0F-010 R

- датчик тахометрический МЭД-1

- датчик давления DMP 331

- датчик давления DMP 333

- датчик расхода ТПР-15-3-1

- датчик тока MCR-SL

- датчик напряжения MCR-VAC

- термометр сопротивления ДТС064-50М

Параметры питания от сети переменного тока:

- напряжение, В......................................................................................................................220 ± 22;

- частота, Гц................................................................................................................................50 ± 1.

Потребляемая мощность, В А, не более

Знак утверждения типа

наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации и на стойку управления в виде наклейки.

Комплектность

Комплект поставки приведен в таблицах 2 и 3.

Таблица 2

Таблица 3 - Комплект ЗИП

Поверка

осуществляется по документу СТЮ-013.01 МП «Инструкция. Система измерительная для стендовых испытаний главных редукторов вертолетов СИГР-2. Методика поверки», утвержденному руководителем ГЦИ СИ ФБУ «ГНМЦ Минобороны России» 29 августа 2014 г.

Основные средства поверки:

- калибратор-измеритель стандартных сигналов КИСС-03 (per. № 20641-06): диапазон воспроизведения силы постоянного тока от 0,001 до 22,000 мА, пределы допускаемой относительной погрешности воспроизведения силы постоянного тока ± [0,05 + 0,01- (I / 1к - 1)] %, где I - верхний предел диапазона воспроизведения силы переменного тока, 1к - контрольное значение воспроизводимой силы постоянного тока;

Лист № 8

Всего листов 8

- магазин сопротивления Р4831 (per. № 38510-08): диапазон воспроизведения сопротивления постоянному току от 0,01 Ом до 10 кОм, кл. точности 0,02;

- генератор сигналов специальной формы ГСС-05 (per. № 30405-05): диапазон частот от 100 мкГц до 5 МГц, дискретность установки частоты 1 мкГц, пределы допускаемой абсолютной погрешности установки частоты (F) ± (510'6 F + 1 мкГц).

Сведения о методах измерений

Система измерительная для стендовых испытаний главных редукторов вертолетов СИГР-2. Руководство по эксплуатации СТ720.20.00.000-01 РЭ.

Нормативные документы

1. ГОСТ РВ 20.39.304-98.

2. ГОСТ 8.028-86 ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений электрического сопротивления.

3. ГОСТ 8.129-99 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты.

4. ГОСТ 8.022-91 ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от МО'16 до 30 А.

5. Техническое задание № 312-ВР14-2013-042 на изготовление системы управления, измерения и регистрации параметров стенда для испытаний главных редукторов ВР-8А, ВР-14 и ВР-24.

Рекомендации к применению

Осуществление деятельности в области обороны и безопасности государства.