Система информационно-измерительная "Каскад PXI-2"

Назначение

Система информационно-измерительная «Каскад-РХ1-2» (далее - Каскад-РХ1-2) предназначена для измерений параметров при испытаниях авиационных двигателей: силы от тяги двигателя; частоты переменного тока, соответствующей частоте вращения роторов; массового расхода топлива; объемных расходов (прокачки) рабочей жидкости и масла; абсолютных, избыточных и разности давлений газообразных и жидких сред; температуры жидких и газообразных сред; сигналов от датчиков температуры (ТЭДС термопар, соответствующих температуре); относительной влажности атмосферного воздуха; напряжения, частоты и силы переменного трехфазного тока, а также для отображения результатов измерений и расчетных величин и их регистрации в ходе проведения испытаний на стенде № 4 ЗИС АО «ОДК-ПМ».

Описание

Принцип действия Каскад-РХ1-2 при измерении физических величин (силы от тяги двигателя; объемных и массовых расходов; давлений; температур; влажности; силы и напряжения постоянного и переменного тока) основан на преобразовании измеряемых физических величин первичными измерительными преобразователями (ПИП) в электрические сигналы, функционально связанные с измеряемыми физическими величинами, с последующим преобразованием, нормализацией и передачей их по линиям связи в измерительные модули и дальнейшим преобразованием электрических сигналов в цифровую форму для регистрации средствами вычислительной техники.

Конструктивно Каскад-РХ1-2 состоит из: автоматизированного рабочего места; коммутационного шкафа; шкафа сервера; тягоизмерительной системы (СИС); комплекта первичных измерительных преобразователей; промежуточных преобразователей (ПрП); линий связи; аналого-цифровых преобразователей и цифровой аппаратуры «верхнего уровня» (специализированные платы, компьютеры со специализированным программным обеспечением, мониторы); блоков (источников) питания.

Функционально Каскад-РХ1-2 включает в себя следующие измерительные каналы (ИК):

- ИК силы от тяги двигателя;

- ИК расходов массового и объемного;

- ИК частоты переменного тока, соответствующие частоте вращения роторов;

- ИК абсолютных, избыточных и разности давлений газообразных и жидких сред;

- ИК температуры газообразных сред с ПИП термоэлектрического типа ТХА, ТХК;

- ИК температуры жидких и газообразных сред с ПИП терморезистивного типа (термометров сопротивления);

- ИК температуры атмосферного воздуха;

- ИК сигналов от датчиков температуры (ТЭДС термопар, соответствующих температуре);

- ИК относительной влажности атмосферного воздуха;

- ИК напряжения, частоты и силы переменного трехфазного тока.

Общий вид составных частей средства измерений представлен на рисунках 1 - 8.

Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.

Заводская маркировка на компоненты системы (шкаф сервера и коммутационный шкаф) наносится в форме этикеток, содержащих заводской номер (№ 49676) и буквенно-цифровое обозначение, и расположенных в верхней левой части шкафов (рисунки 1, 2 и 4).

Защита от несанкционированного доступа к компонентам системы обеспечивается:

- запиранием ключом замка на дверях коммутационного шкафа (рисунок 5);

- запиранием ключом замка на дверях шкафа сервера (рисунок 6);

- ограничением доступа к месту установки средства измерений.

Места расположения этикеток

Рисунок 1 - Коммутационный шкаф. Вид   Рисунок 2 - Шкаф сервера. Вид внешний

внешний

Рисунок 3 - Автоматизированное рабочее место. Вид внешний

Рисунок 4 - Этикетка

Рисунок 5 - Замок шкафа коммутационного

Рисунок 6 - Замок шкафа сервера

Рисунок 7 - ПИП СИС. Вид внешний

Рисунок 8 - Счетчик-расходомер массовый

Rotomass. Вид внешний

Программное обеспечение

Включает общее и функциональное программное обеспечение (ПО).

В состав общего ПО входит операционная система ASPLinux9.

Функциональное программное обеспечение представлено программой верхнего уровня PXI 468.001-08A и программой нижнего уровня PXI 468.001-08NI.

Программа нижнего уровня PXI 468.001-08NI является метрологически значимой частью ПО ИИС «Каскад-РХ1-2».

Уровень защиты ПО «высокий» в соответствии с Р 50.2.077- 2014.

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Наименование ПО

«Нижний уровень» ИИС «Каскад-РХ1-2»

Идентификационное наименование ПО

468.001-08NI

Номер версии (идентификационный номер) ПО

468.001-08NI.V01

Цифровые идентификаторы ПО:

SC1_ascan_V2.exe

EB8595E9B5F9851E6A00599A55C993B3

SC2_dscan.exe

D4CBC84369203CF46B0DE2D1D95605D8

rotamass.exe

A9725119B44FB6349BCA7BDE77039C08

232.exe

18B1D63ED13CA3C62550BB33723D29AD

com_4.exe

20E99F4012C52122E14C40F6D1C3433E

DUP_N.exe

8CE722495CE3239DF8602E8F82AA4FC6

Алгоритм вычисления идентификатора ПО

CRC32

Технические характеристики

Метрологические характеристики (МХ) Каскад-РХ1-2 приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Метрологические ха

рактеристики Каскад-РХ1-2

Измеряемые параметры (обозначение в системе)

Измеряемые величины

Диапазон измерений

Пределы допускаемой погрешности

Кол-во каналов

1

2

3

4

5

ИК силы от тяги двигателя

Тяга двигателя ПС-90А (прямая) (Параметр: R приб)

Сила

от 0 до 88,3 кН (от 0 до 9000 кгс)

у: ±0,5 % от ВП

1

от 88,3 до 176,5 кН (от 9000 до 18000 кгс)

6: ±0,5 % от ИЗ

Тяга двигателя ПС-90А (обратная) (Параметр: R приб)

от 0 до 41,2 кН (от 0 до 4200 кгс)

Д: ±0,44 кН

ИК расходов массового и объемного

Массовый расход топлива (Параметр: Gm)

Расход массовый

от 437,5 до 1750,0 кг/ч

6: ±1,0 % от ИЗ

1

от 1750 до 7000 кг/ч

6: ±0,5 % от ИЗ

Расход (прокачка) масла через двигатель (Параметр: Gm)

Расход объемный

от 15 до 60 л/мин

у: ±3 % от ВП

1

Расход (прокачка) рабочей жидкости (НГЖ) через г/н № 1, № 2

(Параметры: Gг/ж1; G г/ж2)

от 24 до 200 л/мин

у: ±3 % от ВП

2

Расход (прокачка) рабочей жидкости (АМГ) через г/н № 1 (Параметры: G гн 76 reg)

от 24 до 200 л/мин

у: ±3 % от ВП

1

Расход (прокачка) рабочей жидкости (АМГ) через гидронасос (малый расход) (Параметр: G гн 76 min)

от 2 до 9 л/мин

у: ±3 % от ВП

1

ИК частоты переменного тока, соответствующие частоте вращения роторов

Частота вращения ротора вентилятора (Параметр: Ne)

Частота переменного тока

от 0 до 5333,33 Гц (от 0 до 5000 об/мин)

у: ±0,1 % от ВП

1

Частота вращения ротора КВД (Параметр: Nked)

от 0 до 7807,8 Гц (от 0 до 13000 об/мин)

у: ±0,1 % от ВП

1

ИК абсолютных, избыточных и разности давлений газообразных и жидких сред

Полное давление воздуха за вентилятором (Параметры: Рв 203; Рв 204; Рв 205; Рв 206; Рв 207)

Давление избыточное

от 0 до 73,5 кПа (от 0 до 0,75 кгс/см2)

у: ±0,5 % от ВП

5

Полное давление воздуха за подпорными ступенями (Параметры: Рпс 200; Рпс 201; Рпс 202)

от 0 до 127,5 кПа (от 0 до 1,3 кгс/см2)

у: ±0,5 % от ВП

3

Полное давление воздуха за КВД (Параметры: Рк 305; Рк 306; Рк 307)

от 0 до 3,53 МПа (от 0 до 36 кгс/см2 )

у: ±0,5 % от ВП

3

Статическое давление воздуха за КВД (Параметр: Рк 308)

от 0 до 3,53 МПа (от 0 до 36 кгс/см2 )

у: ±0,5 % от ВП

1

Перепад между атмосферным давлением и полным давлением на входе в РМК (Параметры: Рв 122; Рв 123)

Разность давлений

от 0 до 2,0 кПа (от 0 до 203,944 мм вод.ст.)

Д: ±5 мм вод. ст.

2

Перепад между полным давлением на входе в РМК (зам. 122, 123) и статическим давлением в мерном сечении (зам. 13ср., 14ср.)

(Параметры: ДРв122-13; ДРв123-14)

от 0 до 8,0 кПа (от 0 до 815,776 мм вод. ст.)

Y: ±0,5 % от ВП

2

от 8,0 до 20,0 кПа (от 815,776 до 2039,44 мм вод. ст.)

6: ±0,5 % от ИЗ

Перепад между атмосферным давлением и полным давлением воздуха на входе в двигатель

(Параметр: Рв 120)

от 0 до 1,5 кПа (от 0 до 152,958 мм вод. ст.)

Д: ±5 мм вод.

ст.

1

Перепад между атмосферным давлением и полным давлением в испытательном боксе (Параметр: Рв 121)

от 0 до 1,5 кПа (от 0 до 152,958 мм вод. ст.)

Д: ±5 мм вод.

ст.

1

Давление воздуха перед воздушным стартером (Параметр: Рвх СтВ)

Давление избыточное

от 0 до 1,0 МПа (от 0 до 10 кгс/см2)

Y: ±1 % от ВП

1

Давление топлива на входе в двигатель (Параметр: Рт ВХ)

от 0 до 294,2 кПа (от 0 до 3 кгс/см2)

Y: ±1 % от ВП

1

Давление топлива на входе в НР-90 (Параметр: Рт НР)

от 0 до 1,18 МПа (от 0 до 12 кгс/см2)

Y: ±1 % от ВП

1

Давление жидкости на входе в г/н № 1, № 2, № 3 (Параметры: Рвх г/н1; Рвх г/н2; Рм вх гн (76))

от 0 до 588,4 кПа (от 0 до 6 кгс/см2)

Y: ±1 % от ВП

3

Давление жидкости на выходе из г/н № 1, № 2, № 3 (Параметры: Рвых г/н1; Рвых г/н2; Рм вых гн (76))

от 0 до 24,52 МПа (от 0 до 250 кгс/см2)

Y: ±1 % от ВП

3

Давление масла на входе в двигатель ПС-90А (Параметр: Рм вх)

от 0 до 0,59 МПа (от 0 до 6 кгс/см2)

Y: ±1 % от ВП

1

Давление воздуха на фланце отбора воздуха на ПОС (Параметр: Рв пос)

Давление избыточное

от 0 до 784,5 кПа (от 0 до 8 кгс/см2)

у: ±1 % от ВП

1

Давление в мерной емкости перед отбором проб системы СОП (Параметр: Р соп1; Р соп2; Р соп3)

от 0 до 0,4 МПа (от 0 до 4 кгс/см2)

у: ±1 % от ВП

3

Атмосферное давление (Параметр: Рн)

Давление абсолютное

от 93 до 107 кПа

А: ±67,0 Па

1

ИК температуры газообразных сред с ПИ

1 термоэлектрического типа ТХА, ТХК

Температура воздуха на фланце отбора воздуха на ПОС (Параметр: Тв пос)

Температура

от 0 до 600 °C

у: ±1 % от ВП

1

Температура воздуха на входе в воздушный стартер (Параметр: Твх СтВ)

от - 40 до 300 °C

у: ±1 % от ДИ

1

ИК температуры жидких и газообразных сред с ПИП терморезистивного типа (термометров сопротивления)

Температура воздуха на входе в двигатель (Параметры: Твх 105; Твх 106; Твх 107; Твх 108; Твх 109; Твх 110)

Температура

от 223 до 323 K

6: ±0,3 % от ИЗ

6

Температура топлива на входе в двигатель (Параметр: Тт вх дв)

от -50 до +50 °С

у: ±1,5 % от ВП

1

Температура жидкости (НГЖ) на входе в гидронасос (Параметр: Твх г/н1)

от -50 до +100 °С

у: ±1,5 % от ВП

1

Температура жидкости (АМГ) на входе в гидронасос (Параметр: Тм амг)

от -50 до +100 °С

у: ±1,5 % от ВП

1

Температура воздуха в мерной емкости системы СОП (Параметр: Т соп1; Т соп2; Т соп3)

от -50 до +50 °С

у: ±1 % от ВП

3

ИК температуры атмосферного воздуха

Температура окружающего воздуха (Параметр: Тн)

Температура

от 233 до 323 K

6: ±0,5 % от ИЗ

1

ИК сигналов от датчиков температуры (ТЭДС термопар, соответствующих температуре)

Температура воздуха за вентилятором (Параметры: Тв 223; Тв 224; Тв 225; Тв 226; Тв 227)

ТЭДС термопар, соответствующая температуре

от -40 до +90 °С (от -2,431 до 6,133 мВ)

у: ±1 % от ДИ

5

Температура воздуха за подпорными ступенями (Параметры: Тпс 220; Тпс 221; Тпс 222)

от -40 до +130 °С (от -2,431 до 9,097 мВ)

у: ±1 % от ВП

3

Температура воздуха за КВД (Параметры: Тв 325; Тв 326; Тв 327)

от 0 до 650 °С (от 0 до 53,492 мВ)

у: ±1 % от ВП

3

Температура газа за турбиной средняя по 10 термопарам Т-99 (Параметр: Тт 555)

от 0 до 650 °С (от 0 до 27,025 мВ)

у: ±1 % от ВП

1

ИК относительной влажности атмосферного воздуха

Относительная влажность атмосферного воздуха (Параметр: RH_

Относительная влажность

от 0 до 99 %

у: ±2 % от ВП

1

ИК напряжения, частоты и силы переменного трехфазного тока

Фазовое напряжение в цепи нагрузки генератора переменного тока (Параметры: иген1; иген2;

U<'cii3)

Напряжение переменного тока генератора

от 0 до 150 В

у: ±2,5 % от ВП

3

Сила тока в цепи нагрузки генератора переменного тока (Параметры: Аген1; Аген2; Аген3)

Сила переменного тока генератора

от 0 до 500 А

у: ±1 % от ВП

3

Частота тока на клеммах контактора нагрузки генератора переменного тока (Параметр: Fген)

Частота переменного тока генератора

от 350 до 450 Гц

у: ±1 % от ВП

1

Примечания:

1 ВП - верхний предел измерения;

2 ИЗ - измеряемое значение;

3 ДИ - диапазон измерений;

Продолжение таблицы 2_________________________________

4 y — приведенная погрешность, %;

5 6 - относительная погрешность, %;

6 А - абсолютная погрешность в единицах измеряемой величины.

Таблица 3 - Технические характеристики

Наименование характеристики

Значение

Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц

220±22

50±1

Потребляемая мощность, ВА, не более

5000

Габаритные размеры основных составных частей средства измерений, (длинахширинахвысота), мм, не более

- шкаф сервера

- шкаф УСО

- коммутационный шкаф

800x600x2200

800x600x2200

500x1000x2000

Условия эксплуатации (в пультовой):

- температура воздуха, °С

- относительная влажность воздуха при температуре +25 °С, %

- атмосферное давление, кПа

от +15 до +35 от 5 до 90 от 60,0 до 106,6

Знак утверждения типа

наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации.

Комплектность

Таблица 4 - Комплектность средства измерений

Наименование

Обозначение

Количество, шт./экз.

Система информационно-измерительная «Каскад-РХ1-2», в

том числе первичные преобразователи:

1

Датчик силоизмерительный тензорезисторный

ТВС2

1

Счетчик-расходомер массовый кориолисовый Rotamass

RCCS36

1

Преобразователи расхода турбинные

ТПР

5

Датчики давления, разряжения и разности давлений

ADZ-SML

28

Преобразователи давления измерительные

DMP 343

2

Измерительный комплекс давления

ИКД27Дф

2

Барометр рабочий сетевой

БРС-1М-1

1

Преобразователи термоэлектрические

ТП-2088

2

Термометры сопротивления из платины и меди

ТС-1288

9

Измеритель влажности и температуры

ИВТМ-7/1,

1

ИПВТ-03-06

3

Трансформаторы тока измерительные

ASK

3

Нормализаторы сигналов

DSCA 33-07

3

Нормализаторы сигналов

DSCA 33-04

1

Нормализаторы сигналов

DSCA 45-02

Руководство по эксплуатации

468.001-09РЭ

1

Методика поверки

-

1

Сведения о методах измерений

приведены в разделе «Общие сведения о СИ «Каскад-РХ1-2» руководства по эксплуатации 468.001-09РЭ.

Нормативные документы

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 февраля 2018 г. № 256 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений массы и объема жидкости в потоке, объема жидкости и вместимости при статических измерениях, массового и объемного расходов жидкости»;

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 июня 2018 г. № 1339 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений избыточного давления до 4000 МПа»;

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 июля 2018 г. № 1621 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»;

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 октября 2019 г. № 2498 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы»;

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 октября 2018 г. № 2091 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1-10-16 до 100 А»;

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 декабря 2019 г. № 2900 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 1 • 10-1-Г107 Па»;

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 декабря 2019 г. № 3457 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы»;

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 декабря 2019 г. № 3456 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления постоянного и переменного тока»;

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 3 сентября 2021 г. № 1942 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений переменного электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот от 1-10-1 до 2^ 109 Гц»;

ГОСТ 8.547-2009 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений влажности газов»;

ГОСТ 8.558-2009 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры»;

ГОСТ Р 8.596-2002 «Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения»;

ОСТ 1 01021-93 «Стенды испытательные авиационных газотурбинных двигателей. Общие требования».

Развернуть полное описание