Назначение
Каналы измерительные стенда тормозных испытаний РБ (далее - ИК РБ) предназначены для измерений параметров изделий РБ: избыточного давления, крутящего момента силы, частоты вращения 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) стенда тормозных испытаний РБ.
Описание
Принцип действия ИК РБ 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 стенда тормозных испытаний РБ.
Функционально в состав ИК РБ входят следующие измерительные каналы (ИК):
- ИК избыточного давления - 4 шт.;
- ИК крутящего момента силы - 1 шт.;
- ИК частоты вращения - 2 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.
Электронное, монтажное, соединительное и иное оборудование ИК РБ размещается в металлических электромонтажных шкафах, измерительных щитах и пультах управления расположенных в испытательном боксе, аппаратной, кабельных каналах и пультовой.
ИК РБ конструктивно состоят из комплекта измерительных датчиков, электромонтажных шкафов и блоков, а также пультов управления, устанавливаемых в соответствии с конструкторской документацией на испытательном стенде РБ:
В комплект измерительных датчиков входят:
- датчики давления МИДА-ДИ-13П-01 (рег. № 17636-17), установленные в блоках датчиков давления 1 и 2 (БДД1, БДД2) расположенных в испытательном боксе;
- бесконтактный измеритель крутящего момента БИКМ-М-106М, установленный в разрез вала гидротормоза (двигателя), расположенного в испытательном боксе;
- датчики числа оборотов ИС445 установленные напротив индуктора (зубчатого колеса) на валу гидротормоза (двигателя) в испытательном боксе.
В состав электромонтажных шкафов и блоков, размещенных в испытательном боксе и аппаратной входят:
- БДД1 и БДД2, в которых размещены датчики давления;
- блок нормирующих преобразователей 1 (БНП1), в состав которого входят нормирующие преобразователи с частотным входом для датчиков числа оборотов;
- блок нормирующих преобразователей (БНП), в состав которого входят блок питания Метран-604 и блок обработки из состава БИКМ-М-106М;
- щит измерительный с блоками питания Метран-604 для датчиков давления.
В состав пультов управления, размещенных в пультовой стенда, входят:
- пульт управления регистрацией и документированием (РБ 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 (РБ 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.
| Таблица 1 - Перечень и внешний вид устройств, входящих в состав ИК Р | Б |
| № п/п | Наименование устройства | Обозначение | Внешний вид |
| 1 | Бесконтактный измеритель крутящего момента | БИКМ-М-106М | |
| 2 | Датчик давления | МИДА-ДИ-13П-01 | |
| 3 | Датчик частоты вращения | ИС445 | If |
| 4 | Нормирующий преобразователь | DSCA 45-01C | |
| 5 | Плата (узел) резисторов пульта РБ ПУР и Д | МТТ923.048.010 | НН |
| 6 | Плата АЦП пульта РБ ЦПУ | L-780M | 'в |
| 7 | Блок питания | Метран-604 | S?' |
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 РБ не предусмотрено.
Программное обеспечение
Метрологически значимая часть встроенного программного обеспечения (ПО) ИК РБ 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
| Идентификационные данные (признаки) | Значение | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Stand Commander.exe | Express Viewer.exe |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 2019.11 | не ниже 2018.10 |
| Цифровой идентификатор ПО | - | - |
Метрологически значимая часть ПО ИК РБ 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 РБ (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 РБ нормированы с учетом влияния ПО.
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| ИК избыточного давления |
| Диапазон измерений избыточного давления продуктов сгорания на выхлопе из турбинного двигателя, МПа | от 0 до 4 |
| Пределы допускаемой приведенной к верхнему пределу диапазона измерений (ВПИ) погрешности измерений избыточного давления продуктов сгорания на выхлопе из турбинного двигателя, % | ±1 |
| Количество ИК | 1 |
| Диапазон измерений избыточного давления продуктов сгорания на выходе из газогенераторного отделения (ГО), МПа | от 0 до 25 |
| Пределы допускаемой приведенной к ВПИ погрешности измерений избыточного давления продуктов сгорания на выходе из ГО, % | ±1 |
| Количество ИК | 1 |
| Диапазон измерений избыточного давления продуктов сгорания на выходе из ГО, МПа | от 0 до 40 |
| Пределы допускаемой приведенной к ВПИ погрешности измерений избыточного давления продуктов сгорания на выходе из ГО, % | ±1 |
| Количество ИК | 2 |
| ИК крутящего момента силы |
| Диапазон измерений крутящего момента силы на валу гидротормоза (двигателя), Нм | от 1000 до 35000 |
| Пределы допускаемой приведенной к ВПИ погрешности измерений крутящего момента силы на валу гидротормоза (двигателя), % | ±1,5 |
| Количество ИК | 1 |
| ИК частоты вращения |
| Диапазон измерений частоты вращения вала гидротормоза (двигателя), об/мин | от 200 до 5000 |
| Пределы допускаемой приведенной к ВПИ погрешности измерений частоты вращения вала гидротормоза (двигателя), % | ±1 |
| Количество ИК | 2 |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В | 220 ±11 |
| - частота переменного тока, Гц | 50±1 |
| Потребляемая мощность, В • А, не более | 600 |
| Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм, не более: - Датчик давления МИДА-ДИ-13П-01 | 174х32х32 |
| - Измеритель крутящего момента силы БИКМ-М-106М: - ротор; | 150х125х150 |
| - статор; | 80х80х36 |
| - блок обработки. | 190х130х62 |
| - Датчик числа оборотов ИС445 | 40х24х52 |
| - Блок питания Метран-604 | 110х70х77 |
| - Блок датчиков давления 1 | 400х200х450 |
| - Блок датчиков давления 2 | 400х200х450 |
| - Блок нормирующих преобразователей | 800х305х1050 |
| - Блок нормирующих преобразователей 1 | 400х200х450 |
| Наименование характеристики | Значение |
| - Щит измерительный | 800х305х1050 |
| - РБ ПУР и Д | 800х900х940 |
| - РБ ЦПУ | 1200х900х940 |
| Масса, кг, не более: - Датчик давления МИДА-ДИ-13П-01, | 0,4 |
| - Измеритель крутящего момента силы БИКМ-М-106М: - ротор; | 3,0 |
| - статор; | 0,1 |
| - блок обработки. | 0,4 |
| - Датчик числа оборотов ИС445 | 0,07 |
| - Блок питания Метран-604 | 8 |
| - Блок датчиков давления 1 | 8 |
| - Блок датчиков давления 2 | 8 |
| - Блок нормирующих преобразователей | 50 |
| - Блок нормирующих преобразователей 1 | 20 |
| - Щит измерительный | 40 |
| - РБ ПУР и Д | 60 |
| - РБ ЦПУ | 120 |
| Условия эксплуатации: »-» о/"ч - температура окружающей среды, С | от +10 до +30 |
| - относительная влажность, % | от 45 до 80 |
| - атмосферное давление, кПа | от 84,0 до 106,7 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 5000 |
| Срок службы, лет, не менее | 20 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист эксплуатационных документов типографским способом. Комплектность средства измерений
Таблица 5 - Комплектность ИК РБ
| Наименование | Обозначение | Количе ство |
| Комплект измерительных преобразователей: | | |
| - датчик давления МИДА-ДИ-13П-01 (17636-17); | ТУ4212-044-18004487-2003 | 4 |
| - измеритель крутящего момента силы БИКМ-М-106М; | КМЕВ.421218.000ТУ | 1 |
| - датчик числа оборотов ИС445. | БШ2 780 009ТУ | 2 |
| Блок питания Метран-604 | ТУ4276-001 -2160758-2004 | 3 |
| Блок датчиков давления 1 | МИЯН.468369.045 | 1 |
| Блок датчиков давления 2 | МИЯН.468369.046 | 1 |
| Блок нормирующих преобразователей | МИЯН.468369.042 | 1 |
| Блок нормирующих преобразователей 1 | МИЯН.468369.049 | 1 |
| Щит измерительный | МИЯН.468369.051 | 1 |
| РБ ПУР и Д | МИЯН.468369.009 | 1 |
| РБ ЦПУ | МИЯН.468369.010 | 1 |
| Каналы измерительные стенда тормозных испытаний РБ. Паспорт | МИЯН.468369.012ПС2 | 1 |
| Каналы измерительные стенда тормозных испытаний РБ. Руководство по эксплуатации | МИЯН.468369.012РЭ3 | 1 |
| Каналы измерительные стенда тормозных испытаний РБ. Методика поверки | МП 2071-0002-2020 | 1 |
Поверка
осуществляется по документу МП-2071-0002-2020 «ГСИ. Каналы измерительные стенда тормозных испытаний РБ. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 15 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%I +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 %;
- рабочий эталон 1 разряда единицы крутящего момента силы в диапазоне значений от 1 до до 300 кНм, по приказу Росстандарта от 31.07.2019 № 1794, диапазон измерений от 1 до 300 кН м, 50 (к=2) ±0,1 %;
- 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 РБ, при поэлементной поверке ИК.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых ИК РБ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы, устанавливающие требования к каналам измерительным стенда тормозных испытаний РБ
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
ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения
79056-20: Методика поверки МП 2071-0002-2020Скачать11.4 Мб