Система измерительная СИ-СТ6.2

Назначение

Система измерительная СИ-СТ6.2 (далее по тексту - система) предназначена для измерений параметров установки для проведения отработки конструктивных решений демонстраторов гибридных силовых установок (Д-ГСУ): избыточного давления; температуры; сопротивления постоянному току, соответствующего значениям температуры, измеряемой термопреобразователями сопротивления по ГОСТ 6651-2009; сопротивления постоянному току; напряжения постоянного тока, соответствующего значениям температуры, измеряемой термоэлектрическими преобразователями ХА и ХК по ГОСТ Р 8.585-2001; частоты переменного тока, соответствующей значениям частоты вращения роторов; частоты переменного тока; виброскорости; напряжения постоянного тока; силы постоянного тока; углового перемещения; среднеквадратичных значений напряжения переменного тока; среднеквадратичных значений силы переменного тока, интервала времени; объемного и массового расхода и передачи результатов измерений по интерфейсам в компьютер автоматизированного рабочего места (АРМ) пульта управления и контроля (ПУ) автоматизированной системы управления технологическим процессом испытаний (АСУТП-И).

Описание

Система конструктивно состоит из шкафов измерительного оборудования (ШИО), расположенных в кабине наблюдения и управления (пультовой) испытательного стенда, шкафов кроссового оборудования (ШКО), шкафов первичных преобразователей (ШПП) расположенных в помещениях испытательного стенда, комплекта измерительных преобразователей, установленных в ШПП, на стойке датчиков давления (СДД) и в помещениях испытательного стенда, и комплекта кабелей, обеспечивающего электрические соединения составных частей системы между собой.

Результаты измерений индицируются на мониторе и записываются на встроенный жесткий диск компьютера из состава АРМ ПУ АСУТП-И.

Принцип действия системы основан на измерении параметров установки для проведения отработки конструктивных решений Д-ГСУ первичными измерительными преобразователями физических величин путем преобразования их в электрические сигналы, а затем преобразования электрических сигналов в цифровой код вторичными измерительными преобразователями и передаче информации в цифровой форме в компьютер АРМ ПУ для дальнейшего её использования в АСУТП-И.

Функционально система состоит из измерительных каналов (ИК):

- ИК избыточного давления - 55 шт.;

- ИК температуры (с термопреобразователями сопротивления) - 31 шт.;

- ИК сопротивления постоянному току, соответствующего значениям температуры, измеряемой термопреобразователями сопротивления по ГОСТ 6651-2009 - 1 шт.;

- ИК сопротивления постоянному току - 10 шт.;

- ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям температуры, измеряемой термоэлектрическими преобразователями ХА и ХК по ГОСТ Р 8.585-2001 -15 шт.;

- ИК частоты переменного тока, соответствующей значениям частоты вращения роторов - 6 шт.;

- ИК частоты переменного тока - 6 шт.;

- ИК виброскорости - 46 шт.;

- ИК напряжения постоянного тока - 3 шт.;

- ИК напряжения постоянного тока (с преобразователями) - 2 шт.;

- ИК силы постоянного тока (с шунтами) - 9 шт.;

- ИК силы постоянного тока - 7 шт.;

- ИК углового перемещения - 1 шт.;

- ИК среднеквадратичных значений напряжения переменного тока - 18 шт.;

- ИК среднеквадратичных значений силы переменного тока - 18 шт;

- ИК интервала времени - 3 шт.

- ИК расхода - 9 шт.

ИК избыточного давления.

Принцип действия ИК основан на зависимости выходного сигнала датчика давления от значений перемещения или деформации чувствительного элемента датчика, вызванной воздействием измеряемого давления. Сила постоянного тока, соответствующая значениям избыточного давления, измеряется посредством многоканального устройства измерительно-управляющего УИУ 2002, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 28167-09 (далее - УИУ 2002), и преобразуется по известной градуировочной характеристике в значение избыточного давления, передаваемое в цифровой форме в компьютер. От датчика давления тензорезистивного APZ, имеющего цифровой интерфейс, значение избыточного давления передается непосредственно в цифровой форме в компьютер. Результаты измерений индицируются на мониторе.

ИК температуры (с термопреобразователями сопротивления).

Принцип действия ИК основан на зависимости сопротивления термопреобразователя от температуры среды. Сопротивление постоянному току, соответствующее температуре, измеряется посредством УИУ 2002 и преобразуется по известной градуировочной характеристике в значение температуры, передаваемое в цифровой форме в компьютер. Результаты измерений индицируются на мониторе.

ИК сопротивления постоянному току, соответствующего значениям температуры, измеряемой термопреобразователями сопротивления по ГОСТ 6651-2009.

Принцип действия ИК основан на зависимости сопротивления термопреобразователя (не входящего в состав ИК) от температуры среды. Сопротивление постоянному току, соответствующее температуре, измеряется посредством УИУ 2002 и преобразуется по известной градуировочной характеристике в значение температуры, передаваемое в цифровой форме в компьютер. Результаты измерений в значениях температуры индицируются на мониторе.

ИК сопротивления постоянному току.

Принцип действия ИК основан на измерении посредством УИУ 2002 сопротивления постоянному току и передаче его значения в цифровой форме в компьютер. Результаты измерений индицируются на мониторе.

ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям температуры, измеряемой термоэлектрическими преобразователями ХА и ХК по ГОСТ Р 8.585-2001.

Принцип действия ИК основан на зависимости термо-ЭДС, возникающей в термоэлектродных проводах от разности температур между «горячими» и «холодными» спаями. Напряжение постоянного тока, соответствующее значениям температуры, измеряется посредством УИУ 2002 и преобразуется (с учетом температуры «холодного» спая) по известной градуировочной характеристике в значение температуры, передаваемое в цифровой форме в компьютер. Результаты измерений в значениях температуры индицируются на мониторе.

ИК частоты переменного тока, соответствующей значениям частоты вращения роторов.

Принцип действия ИК основан на законе электромагнитной индукции. При каждом прохождении «зуба» индукторной шестерни вблизи торца постоянного магнита датчика образуется импульс ЭДС индукции. Импульсные сигналы от индукционного датчика частоты вращения поступают в УИУ 2002, которое нормализует сигнал, измеряет его частоту, преобразует по известной градуировочной характеристике и передает значение частоты сигнала в цифровой форме в компьютер. Результаты измерений в значениях частоты вращения роторов индицируются на мониторе.

ИК частоты переменного тока.

Сигналы частоты переменного тока поступают в УИУ 2002, которое нормализует сигнал, измеряет его частоту и передает значение частоты в цифровой форме в компьютер. Результаты измерений индицируются на мониторе.

ИК виброскорости.

Принцип действия ИК основан на использовании пьезоэлектрических датчиков вибрации вибропреобразователей МВ-43, преобразующих виброскорость корпуса двигателя в электрический заряд, поступающий в блок электронный БЭ-40-4М аппаратуры измерения роторных вибраций ИВ-Д-СФ-3М, с выхода которого сигнал силы постоянного тока, соответствующий виброскорости, поступает на УИУ 2002, где измеряется и преобразуется по известной градуировочной характеристике в значение виброскорости, передаваемое в цифровой форме в компьютер. Результаты измерений индицируются на мониторе.

ИК напряжения постоянного тока.

Принцип действия ИК основан на измерении посредством УИУ 2002 напряжения постоянного тока до 60 В, поступающего через делитель напряжения, и преобразовании его по известной градуировочной характеристике в значение напряжения постоянного тока, передаваемое в цифровой форме в компьютер. Результаты измерений индицируются на мониторе.

ИК напряжения постоянного тока (с преобразователями)

Принцип действия ИК основан на измерении посредством преобразователей напряжения и тока измерительных AEDC857 напряжения постоянного тока до 1000 В и преобразовании его в УИУ по известной градуировочной характеристике в значение напряжения постоянного тока, передаваемое в цифровой форме в компьютер. Результаты измерений индицируются на мониторе.

ИК силы постоянного тока (с шунтами).

Принцип действия ИК основан на измерении падения напряжения на шунтах 75.ШИСВ, 75.ШИСВ.1, 75ШСМ.М. Напряжение постоянного тока измеряется посредством УИУ 2002 и преобразуется по известной градуировочной характеристике в значение силы постоянного тока, передаваемое в цифровой форме в компьютер. Результаты измерений индицируются на мониторе.

ИК силы постоянного тока.

Принцип действия ИК основан на измерении посредством УИУ 2002 силы постоянного тока и передаче ее значения в цифровой форме в компьютер. Результаты измерений индицируются на мониторе.

ИК углового перемещения.

Принцип действия ИК основан на преобразовании углового перемещения датчиком углового перемещения в сигнал силы постоянного тока, измерении посредством УИУ 2002 силы постоянного тока и ее преобразовании по известной градуировочной характеристике в значение углового перемещения, передаваемое в цифровой форме в компьютер. От датчиков углового перемещения, имеющих цифровой интерфейс, значение углового перемещения передается непосредственно в цифровой форме в компьютер. Результаты измерений индицируются на мониторе.

ИК среднеквадратичных значений напряжения переменного тока.

Принцип действия ИК основан на преобразовании среднеквадратичного значения напряжения переменного тока в значение силы постоянного тока посредством преобразователей напряжения измерительных ПИН-700, измерении значения силы постоянного тока посредством УИУ 2002 и преобразовании его по известной градуировочной характеристике в среднеквадратичное значение напряжения переменного тока, передаваемое в цифровой форме в компьютер. Результаты измерений индицируются на мониторе.

ИК среднеквадратичных значений силы переменного тока.

Принцип действия ИК основан на преобразовании среднеквадратичного значения силы переменного тока в значение силы постоянного тока посредством преобразователей силы тока измерительных ДТХ-600, измерении значения силы постоянного тока посредством УИУ 2002 и преобразовании его по известной градуировочной характеристике в среднеквадратичное значение силы переменного тока, передаваемое в цифровой форме в компьютер. Результаты измерений индицируются на мониторе.

ИК интервала времени.

Принцип действия ИК основан на измерении посредством УИУ 2002 интервала времени между двумя фронтами внешних дискретных сигналов. Измеренное значение интервала времени передается УИУ 2002 в цифровой форме в компьютер. Результаты измерений индицируются на мониторе.

ИК расхода.

Принцип действия ИК массового расхода основан на измерении посредством счетчиков-расходомеров массовых ЭЛМЕТРО-Фломак расхода и передаче его значения в цифровой форме в компьютер. Результаты измерений индицируются на мониторе.

Принцип действия ИК объемного расхода основан на преобразовании посредством преобразователей расхода турбинных ТПР значения объемного расхода жидкости в значение частоты переменного тока, которое измеряется посредством УИУ 2002 и передается в цифровой форме в компьютер, где преобразовывается по известной градуировочной характеристике в значение объемного расхода жидкости. Результаты измерений индицируются на мониторе.

ШИО устанавливаются в помещении пультовой и предназначены для размещения многоканальных устройств измерительно-управляющих УИУ 2002, обеспечивающих преобразование информационных сигналов различных измерительных преобразователей в цифровую форму, блока электронного БЭ-40-4М аппаратуры измерения роторных вибраций ИВ-Д-СФ-3М, а также блоков питания измерительных преобразователей и кроссового оборудования для обеспечения необходимых электрических связей.

ШКО устанавливаются в помещении испытательного стенда и предназначены для размещения кроссового оборудования, необходимого для подключения кабельной сети от электронных блоков автоматического регулирования и контроля БАРК к разъемам штатных датчиков и исполнительных механизмов, установленных на двигателе.

ШПП устанавливаются в помещении испытательного стенда и предназначены для размещения части датчиков давления, оборудования для подключения к датчикам давления соединительных трубок, а также кроссового оборудования для обеспечения необходимых электрических связей и передачи аналоговых электрических сигналов в ШИО.

СДД устанавливается в помещении испытательного стенда и предназначена для размещения части датчиков давления.

Измерительная информация от УИУ 2002 и первичных измерительных преобразователей, имеющих цифровой интерфейс, в цифровой форме передается по стандартным интерфейсам в компьютер АРМ ПУ АСУТП-И, расположенный в пультовой стенда, для визуализации и архивирования.

Данные о первичных измерительных преобразователях утвержденного типа ИК системы приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Данные о первичных измерительных преобразователях утвержденного типа ИК СИ-СТ6.2

Защита от несанкционированного доступа обеспечивается закрыванием ШИО и АРМ

ПУ на специализированные встроенные замки. Пломбирование ШИО, ШПП, ШКО и АРМ ПУ не предусмотрено.

Нанесение знака поверки на корпусы составных частей системы не предусмотрено ее условиями эксплуатации.

Заводской номер системы наносится на фирменную табличку на лицевой стороне ШИО в формате «СИ-СТ6.2 № 001».

Общий вид составных частей системы и таблички с заводским номером приведен на рисунках 1-22.

Рисунок 1 - Шкафы измерительного оборудования ШИО1, ШИО2

Рисунок 2 - Шкафы кроссового оборудования ШКО1, ШКО2

Рисунок 3 - Шкафы первичных преобразователей ШПП1 - ШПП3

Рисунок 4 - Шкафы первичных преобразователей ШПП4 - ШПП8

Рисунок 5 - Стойка датчиков давления

Bsssssa

Компьютеры

Мониторы

Рисунок 6 - Автоматизированное рабочее место пульта управления и контроля

Рисунок 7 - Датчик давления МИДА-13П

Рисунок 8 - Датчик давления МИДА-15

Рисунок 10 - Датчик давления тензорезистивный APZ

Рисунок 9 - Преобразователь измерительный давления ЗОНД-20

Рисунок 12 - Термопреобразователь сопротивления ТСП-1199

Рисунок 11 - Термопреобразователь сопротивления ТСП-0196

Рисунок 14 - Вибропреобразователь МВ-43

Рисунок 13 - Блок электронный БЭ-40-4М

Рисунок 15 - Шунт измерительный стационарный взаимозаменяемый 75.ШИСВ, 75.ШИСВ.1

Рисунок 16 - Шунт измерительный стационарный взаимозаменяемый 75ШСМ.М

Рисунок 18 - Турбинный преобразователь расхода ТПР

Рисунок 17 - Счетчик-расходомер массовый ЭЛМЕТРО-Фломак

Рисунок 19 - Преобразователь напряжения и тока измерительный AEDC857

Рисунок 20 - Преобразователь силы тока измерительный ДТХ-600

Рисунок 21 - Преобразователь напряжения измерительный ПИН-700

ф СИСТЕМА ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИ-СТ6.2

ООО «НПП «ПАРК-ЦЕНТР» № 001 2022 г.

Рисунок 22 - Табличка с заводским номером

Программное обеспечение

Метрологически значимая часть программного обеспечения (ПО) системы находится в исполняемом файле stend6_2_metr.exe.

Таблица 2 - Идентификационные данные ПО

Метрологически значимая часть ПО системы 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.

Метрологические характеристики системы нормированы с учетом ПО.

Технические характеристики

Таблица 4 - Основные технические характеристики

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом.

Комплектность

Таблица 5 - Комплектность системы

Сведения о методах измерений

приведены в разделе 1 «Описание и работа системы» документа ЛТКЖ.411711.048 РЭ1

«Система измерительная СИ-СТ6.2. Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы

Государственная поверочная схема для средств измерений избыточного давления до 4000 МПа, утвержденная приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 октября 2022 г. № 2653;

Государственная поверочная схема для средств измерений температуры, утвержденная приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 декабря 2022 г. № 3253;

Государственная поверочная схема для средств измерений электрического сопротивления постоянного и переменного тока, утвержденная приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 декабря 2019 г. № 3456;

Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы, утвержденная приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 июля 2023 г. № 1520;

Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты, утвержденная приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 сентября 2022 г. № 2360;

Государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1-10’16 до 100 А, утвержденная приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 октября 2018 г. № 2091;

Государственная поверочная схема для средств измерений плоского угла, утверждена приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 ноября 2018 г. № 2482;

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