Система автоматизированная информационно-измерительная АСУ ТП ИС двигателя Д-18Т (далее - АИИС, Система) предназначена для измерений: частоты переменного тока, соответствующей частоте вращения роторов; расходов массового и объемного; давления абсолютного, относительного и вакуумметрического газообразных и жидких сред; напряжения постоянного тока, соответствующего значениям температуры газообразных сред в диапазоне преобразований первичных измерительных преобразователей термоэлектрического типа ХА (К); температуры, измеренной ПП термоэлектрического типа ХК (L); сопротивления постоянному току, соответствующего значениям температуры жидких и газообразных сред в диапазоне преобразований первичных измерительных преобразователей терморезистивного типа 100П; температуры, измеренной ПП терморезистивного типа 100П; напряжения постоянного тока, соответствующего значениям виброскорости; виброскорости; напряжения постоянного тока, соответствующего значениям виброперемещения; напряжения постоянного тока бортсети; напряжения, частоты переменного трехфазного тока; напряжения постоянного тока, соответствующего значениям силы переменного тока; напряжения постоянного тока, соответствующего значениям угла поворота; относительной влажности; силы от тяги; а также для обработки, отображения и документирования результатов измерений и расчетных величин.
Описание
Принцип действия АИИС при измерении физических величин (напряжения и частоты переменного тока, массового и объемных расходов, давления, напряжения и сопротивления постоянного тока, температуры, угла поворота, силы тяги, виброскорости, относительной влажности) основан на преобразовании измеряемых физических величин от первичных измерительных преобразователей (ПП) в электрические сигналы, функционально связанные с измеряемыми физическими величинами, с последующим преобразованием, нормализацией и передачей их по каналам связи в измерительные модули комплексов измерительновычислительных MIC-036, MIC-140 (далее - MIC) для цифрового преобразования и регистрации измеренных величин с последующей передачей для отображения средствами вычислительной техники.
Конструктивно АИИС состоит из: стойки приборной АИИС (МБДА.2000.0160.001), шкафа кроссового АИИС (МБДА.2000.0162.001), пульта управления испытаниями (МБДА.2000.0166.001), комплекса измерений температур MIC-140 (БЛИЖ.422212.140.003), комплекта первичных преобразователей, комплекта кабелей (МБДА.2000.0188.001).
Функционально АИИС включает в себя измерительные каналы (ИК):
- ИК давления абсолютного, относительного и вакуумметрического газообразных и жидких сред;
- ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям температуры газообразных сред в диапазоне преобразований первичных измерительных преобразователей термоэлектрического типа ХА (К);
- ИК температуры, измеренной ПП термоэлектрического типа ХК (L);
- ИК сопротивления постоянному току, соответствующего значениям температуры жидких и газообразных сред в диапазоне преобразований первичных измерительных преобразователей терморезистивного типа 100П;
- ИК температуры, измеренной ПП терморезистивного типа 100П;
- ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям виброскорости;
- ИК виброскорости;
- ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям виброперемещения;
- ИК напряжения постоянного тока бортсети;
- ИК напряжения и частоты переменного трехфазного тока;
- ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям силы переменного тока;
- ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям угла поворота;
ИК не содержит первичных преобразователей, они поставляются в составе испытываемого двигателя и подсоединяются к Системе только на период испытаний. Принцип действия ИК заключается в передаче сигнала с ПП через кабели и нормализаторы МЕ-401 либо МЕ-402 на модуль измерения частоты MC-451 комплекса измерительного магистрально-модульного MIC-036 (рег. № 20859-09), где частота преобразуется в цифровой код. Полученные значения поступают на средства отображения и регистрации АРМ.
ИК расходов массового и объемного
Принцип действия ИК массового расхода основан на использовании в ПП сил Кориолиса, действующих на поток среды, двигающейся по петле трубопровода, которая колеблется с постоянной частотой. Силы Кориолиса вызывают поперечные колебания противоположных сторон петли и, как следствие, фазовые смещения их частотных характеристик, пропорциональных массовому расходу. Частотный выходной сигнал ПП массового расхода Micro Motion CMF200 (рег. № 82963-21) через преобразователь цифровых интерфейсов и сетевой коммутатор поступает на станцию сбора данных для регистрации и отображения поступает на средства отображения и регистрации АРМ.
Принцип действия ИК объемного расхода реализован двумя способами.
Первый способ основан на функциональной зависимости частоты переменного тока на выходе турбинного преобразователя расхода ТПР (рег. № 8326-04) от частоты вращения его винтовой гидрометрической турбинки, которая в свою очередь зависит от объёмного расхода жидкости, протекающей через рабочее сечение преобразователя. Сигналы частоты переменного тока с ПП поступают на нормализаторы сигнала МЕ-402 с последующим измерением частоты модулем МС-451 комплекса измерительного магистрально-модульного MIC-036 (рег. № 20859-09), где преобразуются в цифровой код. Полученные значения измеренных объемных расходов поступают на средства отображения и регистрации АРМ.
Второй способ основан на передаче выходных сигналов с расходомеров-счетчиков вихревых ЭЛЕМЕР-РВ (рег. № 79250-20) в виде силы постоянного тока в диапазоне от 4 до 20 мА - ко входам модулей MC-114C2 комплекса измерительного магистральномодульного MIC-036, где преобразуются в цифровой код. Полученные значения поступают на средства отображения и регистрации АРМ.
ИК давления абсолютного, относительного и вакуумметрического газообразных и жидких сред
Принцип действия ИК основан на использовании зависимости между измеряемым давлением и упругой деформацией мембраны датчиков АИР-10 (рег. № 31654-14) и АИР-20 (рег. № 63044-16), электрический сигнал с которых поступает на модуль МС-114С2 комплекса измерительного магистрально-модульного MIC-036 (рег. № 20859-09), где преобразуется в цифровой код. Полученные значения поступают на средства отображения и регистрации АРМ.
Принцип действия ИК барометрического давления атмосферного воздуха основан на функциональной зависимости выходного сигнала (цифрового - для барометра рабочего сетевого БРС-1М (рег. № 16006-97), возникающего от воздействия измеряемого давления (разрежения) жидкостей или газов на чувствительный элемент ПП. Выходной цифровой сигнал измерителя передается для регистрации и отображения средствами вычислительной техники АРМ.
ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям температуры газообразных сред в диапазоне преобразований первичных измерительных преобразователей термоэлектрического типа ХА (К)
Принцип действия ИК основан на передаче аналогового сигнала в виде напряжения постоянного тока на MIC-140 (рег. № 46517-11). Полученные значения поступают на средства отображения и регистрации АРМ.
ИК температуры, измеренной ПП термоэлектрического типа ХК (L)
Принцип действия ИК на базе преобразователей термоэлектрических ТХКс-2088 (рег. № 15635-09) основан на измерении и преобразовании температуры в электрический сигнал (напряжение постоянного тока), пропорциональный измеряемой температуре, который поступает на вход MIC-140 (рег. № 46517-11). Полученные значения поступают на средства отображения и регистрации АРМ.
ИК сопротивления постоянному току, соответствующего значениям температуры жидких и газообразных сред в диапазоне преобразований первичных измерительных преобразователей терморезистивного типа 100П
Принцип действия ИК основан на получении электрического сигнала (сопротивление постоянному току), пропорционального измеряемой температуре, на вход модуля MR-227R3 комплекса измерительного магистрально-модульного MIC-036 (рег. № 20859-09), преобразовании в цифровой код и его передаче для регистрации и отображения средствами вычислительной техники АРМ.
ИК температуры, измеренной ПП терморезистивного типа 100П
Принцип действия ИК на базе термопреобразователей сопротивления ТП-9201 (рег. № 48114-11) и ТС серии 1288 (рег. № 18131-09) основан на измерении и преобразовании температуры в электрический сигнал (сопротивление постоянному току), пропорциональный измеряемой температуре, который поступает на вход модуля MR-227R3 комплекса измерительного магистрально-модульного MIC-036 (рег. № 20859-09) и далее преобразуется в цифровой код и передается для регистрации и отображения средствами вычислительной техники АРМ.
ИК температуры воздуха в боксе реализован с помощью измерителя влажности и температуры ИВТМ-7 (рег. № 15500-12), выходной цифровой сигнал которого передается для регистрации и отображения средствами вычислительной техники АРМ.
ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям виброскорости
ИК реализован на базе блока электронного контроля вибраций БЭ-47 аппаратуры ИВ-42 (рег. № 43475-09), где измеренные значения напряжения постоянного тока преобразуются в цифровой код и передаются для регистрации и отображения средствами вычислительной техники АРМ.
ИК виброскорости
ИК реализован на базе пьезоэлектрического эффекта вибропреобразователя МВ-43 (рег. № 16985-08), сигнал которого через усилители заряда МЕ-918 поступает на модуль МС-201 комплекса измерительного магистрально-модульного MIC-036 (рег. № 20859-09), где измеренные значения напряжения постоянного и переменного тока преобразуются в цифровой код и передаются для регистрации и отображения средствами вычислительной техники АРМ.
ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям виброперемещения
ИК реализован на базе блока электронного контроля вибраций БЭ-47 аппаратуры ИВ-42 (рег. № 43475-09), где измеренные значения напряжения постоянного тока преобразуются в цифровой код и передаются для регистрации и отображения средствами вычислительной техники АРМ.
ИК напряжения постоянного тока бортсети
ИК реализован на базе датчика напряжения CV3 (рег. № 57088-14), выходной сигнал с которого в виде напряжения постоянного тока через кабели и блоки коммутации МЕ-003 поступает ко входам модуля МС-114 комплекса измерительного магистрально-модульного MIC-036 (рег. № 20859-09), где измеренные значения напряжения постоянного и переменного тока преобразуются в цифровой код и передаются для регистрации и отображения средствами вычислительной техники АРМ.
ИК напряжения и частоты переменного трехфазного тока
ИК напряжения переменного трехфазного тока реализованы на базе датчиков напряжения CV3 (рег. № 57088-14), выходные сигналы с которых в виде напряжения постоянного тока через кабели и блоки коммутации поступают ко входам модуля МС-114 комплекса измерительного магистрально-модульного MIC-036 (рег. № 20859-09), где преобразуются в цифровой код и передаются для регистрации и отображения средствами вычислительной техники АРМ.
ИК частоты переменного трехфазного тока реализованы на базе нормализаторов МЕ-401 и модулей МС-451 комплекса измерительного магистрально-модульного MIC-036 (рег. № 20859-09), где измеренные значения преобразуются в цифровой код и передаются для регистрации и отображения средствами вычислительной техники АРМ.
ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям силы переменного тока
ИК реализован на базе преобразователей силы тока HAT 200-S, выходные сигналы с которых в виде напряжения постоянного тока через кабели и блоки коммутации поступают ко входам модулей МС-114 комплекса измерительного магистрально-модульного MIC-036 (рег. № 20859-09), где измеренные значения напряжения постоянного тока преобразуются в цифровой код и передаются для регистрации и отображения средствами вычислительной техники АРМ.
ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям угла поворота
ИК реализован на базе модулей МС-114 комплекса измерительного магистральномодульного MIC-036 (рег. № 20859-09), где измеренные значения напряжения постоянного тока преобразуются в цифровой код и передаются для регистрации и отображения средствами вычислительной техники АРМ.
ИК относительной влажности
ИК реализован с помощью измерителя влажности и температуры ИВТМ-7 (рег. № 15500-12), принцип измерения которого основан на зависимости диэлектрической проницаемости чувствительного элемента от влажности окружающего воздуха. Выходной цифровой сигнал измерителя передается для регистрации и отображения средствами вычислительной техники АРМ.
ИК силы от тяги
ИК силы от тяги обеспечивает измерение силы от тяги работающего двигателя как на установившихся, так и на переходных режимах работы. При работе двигателя, закреплённого на динамометрический платформе (ДМП), усилие от работы двигателя передаётся на ДМП, установленной на специальных гибких пластинах. Такая подвеска даёт возможность ДМП перемещаться в горизонтальном направлении. Перемещение ДМП воздействует на датчик силоизмерительный тензорезисторный U10M серии U ( рег. № 41034-09). Выходной сигнал датчика, пропорциональный силе от тяги, поступает на модуль МС-212 комплекса измерительного магистрально-модульного MIC-036 (рег. № 20859-09), оцифровывается и далее передается в компьютер верхнего уровня системы, где с помощью известной градуировочной зависимости вычисляется сила от тяги двигателя для регистрации и отображения средствами вычислительной техники АРМ.
Общий вид составных частей средства измерений представлен на рисунках 1-16.
Заводской номер (№ 001) наносится в форме информационной таблички на шкаф кроссовый АИИС (рисунок 2).
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
Защита от несанкционированного доступа к компонентам системы обеспечивается:
- запиранием ключом замка на дверях стоек приборных (рисунок 16);
- запиранием ключом замка на дверях шкафа кроссового (рисунок 17).
Места расположения наклеек и запирания стойки приборной АИИС показаны на рисунке 15.
Рисунок 1 - Пульт управления испытаниями. Вид внешний
Рисунок 2 - Стойки и шкафы АИИС. Расположение
Рисунок 3 - Шкаф кроссовый АИИС. Расположение элементов. Вид внешний
Рисунок 4 - Комплекс измерений температур MIC-140. Вид внешний
Рисунок 5 - Преобразователь силы первичный HBM U10. Вид внешний
Рисунок 6 - Преобразователь расхода массового CMF-200. Вид внешний
Рисунок 7 - Преобразователь расхода объемного первичный ТПР11. Вид внешний
Рисунок 8 - Преобразователь перепада давления первичный АИР-10Н-ДД. Вид внешний
Рисунок 9 - Преобразователь давления первичный АИР-10. Вид внешний
Рисунок 10 - Преобразователь давления абсолютного БРС-1М. Вид внешний
Рисунок 11 - Преобразователь температуры первичный ТП-9201. Вид внешний
Рисунок 12 - Преобразователь виброускорения первичный МВ-43. Вид внешний
Рисунок 14 - Преобразователи силы тока первичные HAT 200-S. Вид внешний
Рисунок 13 - Преобразователи напряжения первичные CV3. Вид внешний
Место нанесения знака утверждения типа
Место запирания
Рисунок 15 - Места расположения наклеек и запирания стойки приборной АИИС
Рисунок 16 - Замок двери стойки приборной АИИС. Вид внешний
Рисунок 17 - Замок и ключ шкафа кроссового. Вид внешний
Рисунок 18 - Место расположения заводского номера
Программное обеспечение
Включает общее и функциональное программное обеспечение (ПО).
В состав общего ПО входит операционная система Windows 7 «Pro» (64-разрядная). Функциональное программное обеспечение представлено программой управления комплексом «СИАМ».
В программе управления комплексом метрологически значимой частью ПО «СИАМ» является метрологический модуль scales.dll (таблица 1).
Уровень защиты ПО «высокий» в соответствии с Р 50.2.077- 2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные функционального ПО
Идентификационные данные (признаки)
Значение
Идентификационное наименование ПО
«СИАМ»
Номер версии (идентификационный номер) ПО
1.0.0.8
Цифровой идентификатор ПО
24CBC163
Алгоритм вычисления идентификатора ПО
CRC32 по IEEE 1059-1993
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики АИИС приведены в таблицах 2 - 3.
