Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная «ИС-Т-15П» (далее -Система) предназначена для измерений основных параметров: скорости полета постороннего предмета, температуры, влажности, давления, тензодеформации и виброускорения при стендовых испытаниях элементов авиационной и другой техники на удар посторонними предметами на стенде Т-15П ФГУП «ЦИАМ» им. П.И.Баранова.
Описание
Принцип работы Системы основан на преобразовании измеряемых параметров датчиками в соответствующие электрические сигналы, преобразовании электрических сигналов в цифровые коды и передаче последних в персональный компьютер (ПК) верхнего уровня Системы.
Система имеет модульную конструкцию, включающую в себя датчики, кондиционеры сигнала, аналого-цифровые преобразователи и цифровую аппаратуру «верхнего уровня» (специализированные платы, компьютеры со специализированным программным обеспечением, мониторы).
Система состоит из 5-ти модулей, включающих в себя соответствующие измерительные каналы (ИК):
- модуль измерений давления (МИД);
- модуль измерений влажности (МИВ);
- модуль измерений температуры (МИТ);
- модуль измерений динамических параметров (МИДП);
- модуль измерений скорости (МИС).
Максимальное количество ИК по всем измерительным модулям составляет 364.
Модуль измерений давления
МИД содержит следующие элементы:
- датчик давления воздуха в ресивере;
- датчик давления воздуха в затворе;
- датчик давления воздуха в системе;
- датчики давления в воздушных каналах системы кондиционирования;
- манометр цифровой прецизионный МЦП-2М;
- преобразователь интерфейсов Moxa UPort;
- плату NI PXI-6238/NI PXIe-6375;
- контроллер NI PXIe-8108 на шасси NI PXIe-1082/ NI PXIe-1073;
- блоки питания 36 В;
- компьютер в промышленном корпусе.
Выходные сигналы датчиков давления преобразуются в соответствующие цифровые коды с последующим вычислением в компьютере значений давлений по известной градуировочной характеристике ИК, результаты измерений индицируются на мониторе, архивируются и оформляются в виде протоколов.
Модуль измерений относительной влажности МИВ содержит следующие элементы:
- датчики измерения влажности типа ИПТВ-206/М1-01;
- плату NI PXI-6238;
- контроллер NI PXIe-8108 на шасси NI PXIe-1082/ NI PXIe-1073;
- блоки питания 36В;
- компьютер в промышленном корпусе.
Выходные сигналы датчиков измерения влажности преобразуются в соответствующие цифровые коды с последующим вычислением в компьютере значений относительной влажности по известной градуировочной характеристике ИК, результаты измерений индицируются на мониторе, архивируются и оформляются в виде протоколов.
Модуль измерений температуры
МИТ содержит следующие элементы:
- термопары, тип ЦХК);
- плату NI PXIe-4353 с терминальным блоком NI TB-4353, осуществляющим компенсацию холодного спая;
- термометры сопротивления;
- плату NI PXIe-4357;
- контроллер NI PXIe-8108 на шасси NI PXIe-1082/ NI PXIe-1073;
- компьютер в промышленном корпусе.
Выходные сигналы термопар, пропорциональные разности температур «горячих» и «холодных» спаев, преобразуются в соответствующие цифровые коды с последующим вычислением в компьютере значений измеряемых температур по известной градуировочной характеристике ИК, результаты измерений индицируются на мониторе, архивируются и оформляются в виде протоколов.
Выходные сигналы термометров сопротивления преобразуются в соответствующие цифровые коды с последующим вычислением в компьютере значений измеряемых температур по известной градуировочной характеристике ИК, результаты измерений индицируются на мониторе, архивируются и оформляются в виде протоколов.
Модуль измерений динамических параметров
МИДП содержит следующие элементы:
- тензорезисторы;
- акселерометры;
- две платы NI PXIe-4331 и одну NI PXIe-4498 с контроллером NI PXIe-8108 на шасси NI PXIe-1082 и компьютер в промышленном корпусе.
Выходные сигналы тензорезисторов и акселерометров, пропорциональные физическим величинам, преобразуются в соответствующие цифровые коды с последующим вычислением в компьютере значений измеряемых физических величин по известным градуировочным характеристикам ИК, результаты измерений индицируются на мониторе, архивируются и оформляются в виде протоколов.
Модуль измерений скорости
МИС содержит следующие элементы:
- жесткую раму, на которой зафиксированы пара источников когерентного излучения и фотоприемников, при пересечении луча между которыми вырабатываются электрические сигналы «Старт» и «Стоп» при пролете постороннего предмета;
- два канала измерения интервалов времени между сигналами «Старт» и «Стоп» (NI PXIe-6375).
Измеренные интервалы времени преобразуются на верхнем уровне Системы в цифровой код скорости с использованием значения расстояния, на которое разнесена пара датчиков.
Результаты измерений индицируются на мониторе, архивируются и оформляются в виде протоколов.
Система изготовлена в следующих модификациях:
- модификация, физический принцип действия которой основан на когерентных лазерных излучателях;
- модификация, физический принцип действия которой основан на инфракрасных излучателях;
- модификация, физический принцип действия которой основан на совместной работе когерентных лазерных излучателей и механическом разрыве проволоки.
Схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение места нанесения знака поверки представлены на рисунке 2.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) системы реализовано в пакетах обработки сигналов «Системы сбора данных target» и «Системы сбора данных host.exe» и установлено на аппаратуре верхнего уровня и является встроенным. Идентификационным признаком ПО служит номер версии, который отображается в заголовке главного окна ПО и в специальном окне с информацией о ПО, которое может быть вызвано через главное меню ПО. Конструкция системы исключает возможность несанкционированного влияния на ПО СИ и измерительную информацию. Используемое ПО защищено проверкой файла лицензии и паролем, с заданной периодичностью выполняется резервное копирование файлов данных. Уровень защиты программного обеспечения - «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Система сбора данных target Система сбора данных host.exe |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.0.0.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | CRC32 |
| Другие идентификационные данные (если имеются)* | |
| *Строкауказывается при наличии данных. При этом в качестве признака «Другие идентификационные данные» может быть указан «Алгоритм вычисления контрольной суммы исполняемого кода» |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений давления воздуха в ресивере пневматической пушки, кПа (кгс/см ) | от 0 до 1568 (от 0 до 16) |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений давления в ресивере пневматической пушки, % от ВП | ±0,15 |
| Диапазон измерения давления воздуха, действующего на затвор, кПа (кгс/см2) | от 0 до 3920 (от 0 до 40) |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений давления воздуха, действующего на затвор, % от ВП | ±0,5 |
| Диапазон измерения давления в воздушной системе, кПа (кгс/см ) | от 0 до 15680 (от 0 до 160) |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений давления в воздушной системе, % от ВП | ±0,5 |
| Диапазон измерения давления воздуха в зоне стрельб стенда, кПа | от 76 до 110 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений давления воздуха в зоне стрельб, Па | ±27 |
| Диапазон измерения давления в воздушных каналах системы кондиционирования, кПа | от 0 до 10 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений давления в воздушных каналах системы кондиционирования, % от ВП | ±0,15 |
| Диапазон измерения относительной влажности воздуха в зоне стрельб и системе кондиционирования, % | от 0 до 100 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений относительной влажности воздуха в зоне стрельб и системе кондиционирования, % от ВП | ±3 |
| Диапазон измерений температуры ресивера пневматической пушки, °С (К) | от -70 до +70 (от 203 до 343) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры ресивера пневматической пушки, °С (К) | ±2,8 |
| Диапазон измерений температуры воздуха в зоне стрельб, °С (К) | от -10 до +40 (от 263 до 313) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры воздуха в зоне стрельб, °С (К) | ±2,8 |
| Диапазон измерений температуры в системе кондиционирования, °С (К) | от -70 до +70 (от 203 до 343) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры в системе кондиционирования, °С (К) | ±2,8 |
| Диапазон измерений температуры воздуха в кабине самолета, °С (К) | от -20 до +40 (от 293 до 313) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры воздуха в кабине самолета, °С (К) | ±2,8 |
| Диапазон измерений температуры остекления с внешней стороны кабины, °С (К) | от -70 до +70 (от 203 до 343) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры остекления с внешней стороны кабины, °С (К) | ±2,8 |
| Диапазон измерений температуры в воздушных каналах, °С (К) | от -70 до +70 (от 203 до 343) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры в воздушных каналах, °С (К) | ±2,8 |
| Диапазон измерений скорости полета птицы, м/с | от 20 до 280 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений скорости полета птицы, % от ВП | ±2 |
| Диапазон измерений массы птицы, кг | от 0 до 10 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений массы птицы, кг | ±0,002 |
| Диапазон измерений виброускорения, g | от 0 до 3000 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений виброускорения g, % от ВП | ±12 |
| Диапазон измерений тензодеформации, млн-1 | от 0 до 3000 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений тензодеформации, % от ВП | ±12 |
Примечание: ВП- верхний предел измерения.
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц | 220 +33 50 +1 |
| Потребляемая мощность, кВ-А, не более | 10 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Габаритные размеры системы, мм, не более | |
| - высота | 2000 |
| - ширина | 800 |
| - длина | 800 |
| Масса, кг, не более | 1000 |
| Условия эксплуатации: | |
| - температура окружающей среды, °С | |
| а) в пультовой | от +10 до +30 |
| б) в испытательном боксе | от -40 до +40 |
| - относительная влажность, % | 80 |
| - атмосферное давление, кПа | от 96 до 104 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 50 000 |
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность Системы
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Система автоматизированная информационно-измерительная «ИС-Т -15П» | ИС-Т-15П | 1 экз. |
| Весы товарные электронные | CAS-10CS | 1 шт. |
| Скоростная видеокамера | | 3 шт. |
| Обзорная камера и аппаратура верхнего уровня | | 2 шт. |
| Компьютер видеофиксации | | 3 шт. |
| Широкоформатный телевизор для отображения информации с обзорной камеры | | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | РЭ ИС-Т-15П | 1 экз. |
| Методика поверки | МП ИС-Т-15П | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП ИС-Т-15П «Система автоматизированная информационно-измерительная «ИС-Т-15П». Методика поверки», утвержденному ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова» 01.12.2016 г.
Основные средства поверки:
- мультиметр цифровой Agilent 34410A (регистрационный № 33921-07);
- калибратор многофункциональный DPI 620 (регистрационный № 60401-15);
- прибор комбинированный Testo 608-H2 (регистрационный № 53505-13);
- генератор влажности газа образцовый динамический Родник-2М (регистрационный № 11739-89);
- барометр рабочий сетевой БРС-1М (регистрационный № 16006-97);
- манометр цифровой прецизионный МЦП-1М, МЦП-2М (регистрационный № 40100-08):
- магазин сопротивлений Р4831-М1 (регистрационный № 48930-12);
- частотомер электронно-счетный ЧЗ-84 (регистрационный № 26596-04);
- меры длины концевые плоскопараллельные (регистрационный № 9291-91);
- калибратор универсальный Fluke 9100 (регистрационный № 25985-09);
- набор гирь образцовых 4-го разряда (регистрационный №5603-76).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик, поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке средства измерений, так как условия эксплуатации Системы не обеспечивают его сохранность в течение всего интервала между поверками при нанесении на Систему.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
- ГОСТ 8.558-2009 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры»;
- ГОСТ 8.129-2013. ГСОЕИ. Государственная поверочная схема для средств измерения времени и частоты.
- ГОСТ Р 8.802-2012. ГСОЕИ. Государственная поверочная схема для средств измерения избыточного давления до 250 МПа.
- ГОСТ 8.027-2001. ГСОЕИ. Государственная поверочная схема для средств измерения постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы.
- МИ 2070-90 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений виброперемещения, виброскорости и виброускорения в диапазоне частот 3 10-1 - 2104 Гц».
- ОСТ 1 01021-93 «Стенды для испытаний авиационных двигателей в наземных условиях. Общие технические требования».
- Технические условия 418-04-2015.
66551-17: Методика поверки МП ИС-Т-15ПСкачать1.1 Мб