Каналы измерительные стендов тормозных испытаний Т-533 и Т-324

Назначение

Каналы измерительные стендов тормозных испытаний Т-533 и Т-324 (далее - ИК Т-533 и ИК Т-324) предназначены для измерений параметров изделий Т-533 и Т-324: избыточного давления, крутящего момента силы, частоты вращения, расхода и передачи результатов этих измерений в персональную электронную вычислительную машину (ПЭВМ) центрального пульта управлений (ЦПУ) оператора испытаний автоматизированной системы управления и регистрации (АСУ и Р) стендов тормозных испытаний Т-533 и Т-324.

Описание

Принцип действия ИК Т-533 и Т-324 основан на измерении параметров изделий первичными измерительными преобразователями физических величин, преобразовании их в электрические сигналы, преобразовании электрических сигналов в цифровой код вторичными измерительными преобразователями и передаче информации в цифровой форме в ПЭВМ ЦПУ оператора для дальнейшего ее использования в АСУ и Р стендов тормозных испытаний Т-533 и Т-324.

Функционально в состав ИК Т-533 и Т-324 входят следующие измерительные каналы (ИК):

- ИК избыточного давления - 1 шт.;

- ИК крутящего момента силы - 1 шт.;

- ИК частоты вращения - 1 шт.;

- ИК расхода - 1 шт.

Принцип действия ИК избыточного давления основан на преобразовании аналогового сигнала (сила постоянного тока в диапазоне от 4 до 20 мА) от датчика давления в цифровой код, с промежуточным преобразованием его в аналоговый сигнал напряжения постоянного тока в диапазоне от 1 до 5 В, и с последующим вычислением в ПЭВМ значений измеряемого давления, по известной градуировочной характеристике, отображением результатов измерений на мониторе ИК и записью на жесткий диск.

Принцип действия ИК крутящего момента силы основан на преобразовании аналогового сигнала (сила постоянного тока в диапазоне от 4 до 20 мА) от блока обработки датчика крутящего момента силы в цифровой код, с промежуточным преобразованием его в аналоговый сигнал напряжения постоянного тока в диапазоне от 1 до 5 В, и с последующим вычислением в ПЭВМ значений крутящего момента силы, по известной градуировочной характеристике, и отображением результатов измерений на мониторе и записью на жесткий диск.

Принцип действия ИК частоты вращения основан на преобразовании импульсного сигнала от индукционного датчика числа оборотов в цифровой код, с промежуточным преобразованием сигнала датчика сначала в аналоговый сигнал силы постоянного тока в диапазоне от 4 до 20 мА, а затем в напряжение постоянного тока в диапазоне от 1 до 5 В, и с последующим вычислением в ПЭВМ значений частоты вращения, по известной градуировочной характеристике, и отображением результатов измерений на мониторе и записью на жесткий диск.

Принцип действия ИК расхода основан на преобразовании импульсного сигнала от преобразователя расхода турбинного в цифровой код, с промежуточным преобразованием сигнала преобразователя сначала в аналоговый сигнал силы постоянного тока в диапазоне от 4 до 20 мА, а затем в напряжение постоянного тока в диапазоне от 1 до 5 В, и с последующим вычислением в ПЭВМ значений расхода, по известной градуировочной характеристике, и отображением результатов измерений на мониторе и записью на жесткий диск.

ИК Т-533 и Т-324 выпущены в следующих модификациях ИК Т-533 и ИК Т-324, которые отличаются диапазонами измерений ИК избыточного давления и расхода.

Электронное, монтажное, соединительное и иное оборудование ИК Т-533 и ИК Т-324 размещается в металлических электромонтажных шкафах, измерительных щитах и пультах управления, расположенных в испытательном боксе, аппаратной, кабельных каналах и пультовой.

ИК Т-533 и ИК Т-324 конструктивно состоят из комплекта измерительных датчиков, электромонтажных шкафов и блоков, а также пультов управления, устанавливаемых в соответствии с конструкторской документацией на испытательных стендах Т-533 и Т-324:

В комплект измерительных датчиков входят:

- датчики давления МИДА-ДИ-13П-01 (рег. № 17636-17), установленные в шкафу датчиков гидротормоза ШД-ГТ (для ИК Т-533) и коробке распределительной гидротормоза КР-ГТ (для ИК Т-324) расположенных в испытательных боксах стендов;

- преобразователь расхода турбинный ТПР 11-1-1 (рег. № 8326-04) для модификации ИК Т-533, установленный в линии подачи топлива в испытательном боксе стенда Т-533;

- преобразователь расхода турбинный ТПР 8-1-1 (рег. № 8326-04) для модификации ИК Т-324, установленный в линии подачи топлива в испытательном боксе стенда Т-324;

- бесконтактный измеритель крутящего момента БИКМ-М-106М-3000-1, для модификации ИК Т-533, установленный в разрез вала гидротормоза (двигателя), расположенного в испытательном боксе стенда Т-533;

- бесконтактный измеритель крутящего момента БИКМ-М-106М, для модификации ИК Т-324, установленный в разрез вала гидротормоза (двигателя), расположенного в испытательном боксе стенда Т-324;

- датчики числа оборотов ИС445 установленные напротив индуктора (зубчатого колеса) на валу гидротормоза (двигателя) в испытательных боксах стендов.

В состав электромонтажных шкафов и блоков, размещенных в испытательном боксе и аппаратной входят:

- ШД-ГТ и КР-ГТ, в которых размещены датчики давления;

- блоки нормирующих преобразователей (БНП), в состав которых входят блок питания Метран-604, блок обработки из состава БИКМ и нормирующие преобразователи с частотным входом для датчиков числа оборотов и преобразователя расхода турбинного.

В состав пультов управления, размещенных в пультовых стендов, входят:

- пульт управления регистрацией и документированием (ПУР и Д), в состав которого входит плата (узел) резисторов, предназначенная для преобразования токового измерительного сигнала в диапазоне от 4 до 20 мА в сигнал напряжения постоянного тока в диапазоне от 1 до 5 В;

- центральный пульт управления (ЦПУ), в состав которого входит плата аналогоцифрового преобразования (АЦП) и ПЭВМ, предназначенные для преобразования аналогового измерительного сигнала напряжения постоянного тока в цифровую форму с последующим вычислением, регистрацией и отображением значений измеряемых физических величин на мониторе.

Защита от несанкционированного доступа обеспечивается закрыванием шкафов, блоков, щитов и пультов на специализированные встроенные замки.

Общий вид составных частей ИК и рабочего места оператора приведен на рисунках 1 и 2, соответственно.

ШД-ГТ Т-533

КР-ГТ Т-324

БНП Т-533

БНП Т-324

Рисунок 1 - Общий вид составных частей ИК Т-533 и ИК Т-324

Рисунок 2 - Общий вид рабочего места оператора ИК Т-533 и ИК Т-324

Таблица 1 - Перечень и внешний вид устройств, входящих в состав ИК Т-533 и ИК Т-324

Результаты измерений ИК отображаются на мониторе рабочего места оператора и записываются на жесткий диск ПЭВМ.

Пломбирование шкафов, щитов, блоков и пультов, входящих в состав ИК Т-533 и ИК Т-324 не предусмотрено.

Программное обеспечение

Метрологически значимая часть встроенного программного обеспечения (ПО) ИК Т-533 и ИК Т-324 находится в двух программах Stand_Commander и Express Viewer.

«Stand_Commander» - основная программа, осуществляющая отображение, регистрацию измеряемых параметров и управление стендом по заданному алгоритму, а «Express Viewer» -основная программа, осуществляющая проведение сравнительного анализа данных, создание и анализ расчетных характеристик, подготовку отчетов результатов анализа данных, полученных с помощью программы «Stand_Commander».

Таблица 2 - Идентификационные данные ПО

Метрологически значимая часть ПО ИК Т-533 и ИК Т-324 и измеренные данные достаточно защищены с помощью средств защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений. Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014. Защита ПО реализуется за счет:

- отсутствия возможности удаленного доступа к ПО через интерфейсы обмена с внешними подсистемами;

- фиксации даты ввода коэффициентов функций преобразования ИК;

- ограничения физического доступа к ИК Т-533 и ИК Т-324 (доступ в помещение, доступ в шкаф - специальный ключ);

- доступа к ПО по паролю;

- отсутствие возможности изменения ПО без специализированной инструментальной среды разработки, доступ к которой осуществляется по паролю.

Метрологические характеристики ИК Т-533 и ИК Т-324 нормированы с учетом влияния ПО.

Технические характеристики

Таблица 3 - Метрологические характеристики

Таблица 4 - Основные технические характеристики

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист эксплуатационных документов типографским способом.

Комплектность

Таблица 5 - Комплектность ИК Т-533 и ИК Т-324

Поверка

осуществляется по документу МП-2071-0003-2020 «ГСИ. Каналы измерительные стендов тормозных испытаний Т-533 и Т-324. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 24 апреля 2020 г.

Основные средства поверки:

- калибратор процессов документирующий FLUKE 753, рег. № 49876-12, диапазон воспроизведения силы постоянного тока от минус 0,1 до 22 мА, пределы допускаемой основной погрешности измерений силы постоянного тока ±(0,01%4 +3 мкА);

- калибратор давления портативный Метран 502-ПКД-10П, рег. № 26014-08, модуль избыточного давления М10: диапазон измерений избыточного давления от 0 до 10 МПа, пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерений избыточного давления ±0,15 %; модуль избыточного давления М60: диапазон измерений избыточного давления от 0 до 60 МПа, пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерений избыточного давления ±0,15 %;

- генератор сигналов специальной формы двухканальный ПрофКиП Г6-34М, рег. № 51773-12, диапазон установки частоты напряжения переменного тока синусоидального сигнала от 1 мкГц до 10 МГц, пределы допускаемой погрешности установки частоты ±1-10-4 Гц;

- вторичный эталон единицы крутящего момента силы в диапазоне значений от 20 до 20000 Н^м, по приказу Росстандарта от 31.07.2019 № 1794, диапазон измерений от 20 до 20000 Н^м;

- вторичный эталон единицы частоты вращения в диапазоне от 0,1 до 600000 об/мин, по приказу Росстандарта от 31.07.2018 № 1621, доверительная относительная погрешность при воспроизведении частоты вращения при доверительной вероятности 0,95 составляет 0,01 %;

- средства поверки в соответствии с методиками поверки первичных измерительных преобразователей утвержденного типа, входящих в состав ИК Т-533 и ИК Т-324, при поэлементной поверке ИК.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых ИК Т-533 и ИК Т-324 с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

Приказ Росстандарта от 31.07.2019 № 1794. Об утверждении Государственной

поверочной схемы для средств измерений крутящего момента силы

Приказ Росстандарта от 29.06.2018 № 1339 Об утверждении Государственной

поверочной схемы для средств измерений избыточного давления до 4000 МПа

Приказ  Росстандарта от 31.07.2018  № 1621  Об  утверждении Государственной

поверочной схемы для средств измерений времени и частоты

Приказ Росстандарта от 07.02.2018 № 256 Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений массы и объема жидкости в потоке, объеме жидкости и вместимости при статических измерениях, массового и объемного расходов жидкости

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