Система измерительная для стендовых испытаний главных редукторов вертолетов СИГР-4

Назначение

Система измерительная для стендовых испытаний главных редукторов вертолетов СИГР-4 (далее - система) предназначена для измерений крутящего момента силы, частоты вращения, избыточного давления рабочей жидкости, силы, виброускорения, силы и напряжения постоянного и 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 АС4, консолью управления, источником бесперебойного питания и ПЭВМ, внутри которой смонтирован аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Шкаф измерительный датчиков 4...20 с размещенными в нем устройствами согласования датчиков вибрации (УСДВ), нормирующими усилителями DataForth и устройством Термодат, шкаф измерительный температуры с размещенными в нем устройствами Термодат, шкаф измерительный давления с размещенным в нем устройством Термодат, шкаф генератора переменного тока с размещенными в нем преобразователями переменного тока измерительными (датчики переменного тока) и преобразователями напряжения переменного тока измерительными (датчики переменного напряжения) и устройством Термодат, шкаф генератора постоянного тока с размещенными в нем преобразователями постоянного тока измерительными (датчики постоянного тока) и преобразователями напряжения постоянного тока измерительными (датчики постоянного напряжения) и устройством Термодат, выполнены в отдельных корпусах и расположены в помещении испытательного стенда. Датчики крутящего момента силы, датчики тахометрические, датчики силы, датчики давления, датчики расхода, вибропреобразователи 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 из измерительных каналов (ИК):

- ИК крутящего момента силы;

- ИК частоты вращения;

- ИК силы;

- ИК избыточного давления рабочей жидкости;

- ИК напряжения переменного тока;

- ИК силы переменного тока;

- ИК напряжения постоянного тока;

- ИК силы постоянного тока;

- ИК виброускорения;

- 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 значе-

Лист№ 2

Всего листов 11 ний 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 вычислением ПЭВМ значений измеряемой частоты вращения. Результаты измерений индицируются на монитор, архивируются и оформляются в виде протоколов.

ИК силы

Принцип действия ИК основан на преобразовании силы, действующей на датчик силы, установленный в системе нагружения, в электрический сигнал на выходе датчика, пропорциональный измеряемой силе. Выходной сигнал от датчика силы (напряжение постоянного тока) преобразуется усилителем MGCplus в аналоговый сигнал (напряжение постоянного тока). Аналоговый сигнал от усилителя MGCplus поступает на АЦП с последующим вычислением ПЭВМ значений измеряемой силы по известной градуировочной характеристике ИК, результаты измерений индицируются на монитор, архивируются и оформляются в виде протоколов.

ИК избыточного давления рабочей жидкости

Принцип действия ИК основан на использовании зависимости значений электрического сигнала первичного преобразователя (датчика давления) от величины избыточного давления рабочей жидкости. Выходной сигнал датчика (токовая петля 4...20 мА) преобразуется устройством Термодат в цифровой код. Сигнал в цифрой форме поступает в адаптер сети АС4, а затем в ПЭВМ с последующим вычислением значений измеряемого избыточного давления рабочей жидкости 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 переменного напряжения) от величины значений измеряемого напряжения переменного тока. Выходной сигнал датчика переменного напряжения (токовая петля 4...20 мА) преобразуется устройством Термодат в цифровой код. Сигнал в цифрой форме поступает в адаптер сети АС4, а затем в ПЭВМ с последующим вычислением 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 переменного тока) от величины значений измеряемой силы переменного тока. Выходной сигнал датчика переменного тока (токовая петля 4...20 мА) преобразуется устройством Термодат в цифровой код. Сигнал в цифрой форме поступает в адаптер сети АС4, а затем в ПЭВМ с последующим вычислением значений измеряемой силы переменного тока по известной градуировочной характеристике ИК. Результаты измерений индицируются на монитор, архивируются и оформляются в виде протоколов.

ИК напряжения постоянного тока

Принцип действия ИК основан на использовании зависимости значений электрического сигнала первичного преобразователя (датчика постоянного напряжения) от величины значений измеряемого напряжения постоянного тока. Выходной сигнал датчика постоянного напряжения (токовая петля 4...20 мА) преобразуется устройством Термодат в цифровой код. Сигнал в цифрой форме поступает в адаптер сети АС4, а затем в ПЭВМ с последующим вычислением значений измеряемого напряжения постоянного тока по известной градуировочной характеристике ИК. Результаты измерений индицируются на монитор, архивируются и оформляются в виде протоколов.

>                                                                    Лист№ 3

Всего листов 11 ИК силы постоянного тока

Принцип действия ИК основан на использовании зависимости значений электрического сигнала первичного преобразователя (датчика постоянного тока) от величины значений измеряемой силы постоянного тока. Выходной сигнал датчика переменного тока (токовая петля 4...20 мА) преобразуется устройством Термодат в цифровой код. Сигнал в цифрой форме поступает в адаптер сети АС4, а затем в ПЭВМ с последующим вычислением значений измеряемой силы постоянного тока по известной градуировочной характеристике ИК. Результаты измерений индицируются на монитор, архивируются и оформляются в виде протоколов.

ИК виброускорения

Принцип действия ИК основан на использовании зависимости значений электрического сигнала первичного преобразователя (вибропреобразователя) от величины значений измеряемого виброускорения. Выходной сигнал вибропреобразователя (напряжение переменного тока) преобразуется усилителем MGCplus в цифровой код, с последующим вычислением ПЭВМ значений измеряемого виброускорения 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 измерительный датчиков 4...20 на нормирующий усилитель DataForth, где происходит преобразование в аналоговый сигнал (токовая петля 4...20 мА). Аналоговый сигнал преобразуется устройством Термодат в цифровой код. Сигнал в цифрой форме поступает в адаптер сети АС4, а затем в ПЭВМ с последующим вычислением 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 Термодат, где преобразуется в цифровой код. Сигнал в цифрой форме поступает в адаптер сети АС4, а затем 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 стойки управления системы и место нанесения наклеек приведены на рисунке 1.

Внешний вид остальных компонентов системы приведен на рисунках 2... 19.

Защита от несанкционированного доступа предусмотрена в виде специального замка на дверце стойки управления, запираемого ключом (рисунок 20).

*

Рисунок 1 - Стойка управления * - место наклеек

Рисунок 2 - Шкаф измерительный температуры

Рисунок 3 - Шкаф генератора переменного тока

Рисунок 4 - Шкаф измерительный давления

Рисунок 5 - Шкаф генератора постоянного тока

Рисунок 6 - Шкаф измерительный датчиков 4...20

Рисунок 7 - Датчик крутящего момента силы К-Т 1 OF

Рисунок 8 - Датчик тахометрический МЭД-1

Рисунок 9 - Датчик силы U2B

Рисунок 10 - Датчик давления

Рисунок 11 - Датчик переменного тока

Рисунок 12 - Датчик переменного напряжения

Рисунок 15 - Термометр сопротивления ТС742С

Рисунок 14 - Термометры сопротивления ДТС064 и ДТС204

Рисунок 13 - Преобразователь расхода турбинный

Рисунок 17 - Датчик постоянного тока

Рисунок 16 - Датчик постоянного напряжения

Рисунок 18 - Вибропреобразователь

Рисунок 19 - Рабочее место оператора

Рисунок 20 - Внешний вид замка на дверце стойки управления

Программное обеспечение

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

Таблица 1

Метрологически значимая часть ПО системы 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

Диапазон измерений крутящего момента силы, Н-м (кгс-м).......от 30 до 1000 (от 3,06 до 102)

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений крутящего момента силы, %.................................................................................................................± 0,5.

Количество ИК................................................................................................1.

Диапазон измерений крутящего момента силы, Н-м (кгс-м)..от 100 до 1500 (от 10,2 до 153)

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений крутящего момента силы, %.................................................................................................................± 0,5.

Количество ИК................................................................................................2.

ИК частоты вращения

Диапазон измерений частоты вращения, об/мин.........................................от 250 до 3100.

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений частоты вращения, %....................................................................................................................................± 0,5.

Количество ИК...............................................................................................1.

Диапазон измерений частоты вращения, об/мин.........................................от 250 до 6100.

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений частоты вращения, %....................................................................................................................................± 0,5.

Количество ИК...............................................................................................2.

ИК измерения силы

Диапазон измерений силы, Н (кгс)........................................от 0 до 1962 (от 0 до 200).

Пределы допускаемой приведенной (к верхнему пределу (ВП)) погрешности измерений силы, %............................................................................................................................................± 1,0.

Количество ИК

Диапазон измерений силы, Н (кгс)......................................от 0 до 19620 (от 0 до 2000).

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

Количество ИК

ИК избыточного давления рабочей жидкости 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 15.

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

Количество ИК

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

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

Количество ИК

ИК напряжения постоянного тока

Диапазон измерений напряжения постоянного тока, В......................................от 0 до 45.

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

Количество ИК

ИК силы постоянного тока

Диапазон измерений силы постоянного тока, А................................................от 0 до 30.

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений силы постоянного тока, %

Количество ИК

ИК виброускорения

Диапазон измерений виброускорения, м/с (g)..............................от 9,8 до 196 (от 1 до 20).

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений виброускорения, %....± 16.

Количество ИК

ИК расхода рабочей жидкости

Диапазон измерений расхода рабочей жидкости, л/мин..........................................от 3 до 15.

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

Количество ИК

ИК температуры рабочей жидкости

Диапазон измерений температуры, °C...............................................................от 0 до 120.

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

Количество ИК

ИК температуры корпуса изделия

Диапазон измерений температуры, °C...............................................................от 0 до 120.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры, °C..........± 10,0.

Количество ИК.................

Общие характеристики

Габаритные размеры (длинахширинахвысота), мм, не более:

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

- монитор..........................................................................................................................180x580x440;

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

- мышь...................................................................................................................................115х60х35;

- шкаф измерительный генератора переменного тока...........................................250х350х700;

- шкаф измерительный генератора постоянного тока.............................................250x350x700;

- шкаф измерительный температуры...............................................................140x350x600;

- шкаф измерительный датчиков 4...20......................................................................... 140*350x400;

- шкаф измерительный давления....................................................................................140x230x300;

- датчик крутящего момента силы K-T10F-001R.................................................250x60x350;

- датчик крутящего момента силы K-T10F-002R.................................................300х60х400;

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

- датчик силы U2B (2 кН)................................................................................75х70х70;

- датчик силы U2B (20 кН)....................................................................... 115x110x100;

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

- датчик расхода ТПР-8-1-1...........................................................................100x48x95;

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

- датчик переменного напряжения MCR-VAC..............................................................115х23хЮ0;

- датчик постоянного тока MCR-S......................................................................115 x23 х 100;

- датчик постоянного напряжения MCR-VDC............................................................... 115x23x100;

- вибропреобразователь АР2037-100..................................................................23x15x17;

- термометр сопротивления ДТС064-50М..................................................................90х30х30;

- термометр сопротивления ДТС204-50М................................................................100x16х 16;

- термометр сопротивления ТС742С.........................................................................2-103х18х20.

Масса, кг, не более:

- стойка управления

- монитор

- клавиатура

- мышь

- шкаф измерительный генератора переменного тока

- шкаф измерительный генератора постоянного тока

- шкаф измерительный температуры

- шкаф измерительный датчиков 4...20

- шкаф измерительный давления

- датчик крутящего момента силы K-T10F-001R

- датчик крутящего момента силы K.-T10F-002R

- датчик тахометрический МЭД-1

- датчик силы U2B (2 кН)

- датчик силы U2B (20 кН)

- датчик давления DMP

- датчик расхода ТПР-8-1-1

- датчик переменного тока MCR-SL

- датчик переменного напряжения MCR-VAC

- датчик постоянного тока MCR-S

- датчик постоянного напряжения MCR-VDC

- вибропреобразователь АР2037-100

- термометр сопротивления ДТС064-50М

- термометр сопротивления ДТС204-50М

- термометр сопротивления ТС742С

Параметры питания от сети переменного тока:

- напряжение, В........................................’...............................................................................220

- частота, Гц.................................................................................................................................50

Потребляемая мощность, В-A, 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

Продолжение таблицы 2

Таблица 3 - Комплект ЗИП

Поверка

осуществляется по документу СТ11-014.01 МП «Инструкция. Система измерительная для стендовых испытаний главных редукторов вертолетов СИГР-4. Методика поверки», утвержденному руководителем ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева» 29 декабря 2014 г. и руководителем ГЦИ СИ ФБУ «ГНМЦ Минобороны России» 24 февраля 2015 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 + 0,0 Г (I/IK - 1)] %, где 1 - верхний предел диапазона воспроизведения силы переменного тока, 1к - контрольное значение воспроизводимой силы постоянного тока; диапазон воспроизведения напряжения постоянного тока от 1 мкВ до 11,0000 В, пределы допускаемой относительной погрешности воспроизведения напряжения постоянного тока ± [0,05 + 0,0075'(U/UK - 1)] %, где U - верхний предел диапазона воспроизведения напряжения постоянного тока, UK - контрольное значение воспроизводимого напряжения постоянного тока;

- 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) ± (5-10'6-F + 1 мкГц);

- калибратор давления DPI610 (per. № 16347-09): диапазон измерения избыточного давления от 0,007 до 70 МПа, пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерения избыточного давления ± 0,025;

- виброустановка калибровочная портативная 9100D (per. № 50247-12): диапазон воспроизведения виброускорения от 0 до 196 м/с2, расширенная неопределенность измерений виброускорения (на опорной частоте 100 Гц) ± 1 %.

Сведения о методах измерений

Система измерительная для стендовых испытаний главных редукторов вертолетов СИГР-4. Руководство по эксплуатации СТ760.20.00.000РЭ.

Нормативные документы

1. ГОСТ РВ 20.39.304-98.

2. ГОС J 8.028-86 «ГСП. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений электрического сопротивления».

3. 1 ОС I 8.022-91 «ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного тока в диапазоне 1-Ю'16... 30 А».

4. ГОСТ 8.027-2001 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы».

5. ГОСТ Р 8.648-2008 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений переменного электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот от 10'2 до 109 Гц».

6. 1 ОСТ 8.129-99 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты».

7. ГОСТ Р 8.802-2012 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений избыточного давления до 250 МПа».

8. Техническое задание № 312-СТ230-2013-298 на изготовление системы управления, измерения и регистрации параметров стенда для испытаний главного редуктора ВР-23А.

Рекомендации к применению

Осуществление деятельности в области обороны и безопасности государства.