Назначение
Система измерения усилий ОИ4.КВУ-165-2015.8100.00 (далее - СИУ) предназначена для измерения силы тяги и боковой составляющей вектора силы тяги двигателей.
Описание
СИУ представляет собой силоизмерительное устройство следящего статического уравновешивания с силовой компенсацией измеряемого усилия и установлено в вакуумной камере, которая предназначена для воспроизведения условий испытаний двигателей в вакууме.
Принцип действия заключается в усилии, развиваемом двигателем, которое поворачивает коромысло подвески вокруг оси подвески. При повороте коромысла подвески изменяется положение датчика перемещения (Холла) относительно магнита и, как следствие, напряженность магнитного поля датчика. Возникающий электрический сигнал с датчика перемещения поступает на усилитель СИУ, усиливается и в виде тока компенсации подается в компенсирующую рамку, находящуюся в поле постоянного магнита. Возникающее при этом уравновешивающее усилие противодействует усилию, развиваемому изделием, и препятствует дальнейшему повороту коромысла. В случае уменьшения или увеличения измеряемого усилия соответственно изменяется угол поворота коромысла подвески, положение датчика, компенсирующий ток и компенсирующее усилие.
Конструктивно СИУ состоит из подвижной и неподвижной части:
- подвижная часть СИУ - коромысло (маятниковый подвес), выполненной в виде прямоугольного алюминиевого профиля. На одном конце коромысла расположен датчик Холла и пластины демпфера с компенсационной рамкой, на другом - поворотное устройство с посадочным фланцем для установки испытываемого двигателя. Вращение посадочного фланца вокруг своей оси осуществляется через редуктор с помощью шагового двигателя FL86STH65-2808A, входящего в состав поворотного устройства. Угол поворота контролируется с помощью инкрементального оптического энкодера E40H12-360-3-N-24-(S), закреплённого на валу поворотного устройства
- неподвижная часть - верхняя и нижняя опоры, закреплённые на обечайке вакуумной камеры. К верхней опоре вертикально крепиться подвес, выполненный из стальной капиллярной трубы. Нижний конец трубы крепится к середине коромысла. С целью стабилизации положения коромысла по оси его вращения снизу коромысла вдоль оси подвеса крепится растяжка, выполненная из стальной проволоки. Нижний конец проволоки закреплён в регулируемом устройстве натяжения растяжки, установленном на нижней опоре. Также к неподвижной части СИУ относится опора для монтажа технологического столика ОИ4.КВУ-165-2015.8154.00 на котором установлены магнит компенсатора и магнит датчика Холла.
- усилитель СИУ ОИ4.КВУ-165-2015.8191.00, изготовитель АО «ОКБ «Факел», предназначен для усиления электрического сигнала с выхода датчика Холла и передачи его в виде тока уравновешивания через выходной шунт в компенсационную рамку, находящуюся в поле постоянного магнита компенсатора;
- пульт управления ОИ4.КВУ-165-2015.8190.00, изготовитель АО «ОКБ «Факел», предназначен для управления приводом поворотного устройства, индикации угла поворота испытываемого двигателя и для управления устройством приложения опорного значения силы с дистанционным управлением. Питание программируемых блоков для управления приводом поворотного устройства осуществляется от внешнего источника питания NI PS-15;
- блок шунтов ОИ4.КВУ-165-2015.8193.00, изготовитель АО «ОКБ «Факел», предназначен для преобразования тока уравновешивания обратной связи в напряжение выходного сигнала СИУ, который поступает на вход измерительных приборов мультиметра цифрового Agilent 34401A и регистратора многоканального технологического РМТ 59;
- столик технологический ОИ4.КВУ-165-2015.8150.00, изготовитель
АО «ОКБ «Факел», предназначен для установки устройства приложения опорного значения силы с дистанционным управлением ОИ4.КВУ-165-2015.8199.00;
- двухосевые инклинометры HCR726S-15-M48, изготовитель RION Technology, позволяют проверить качество балансировки коромысла подвески по горизонту в продольной и поперечных плоскостях;
- триангуляционный датчик LS5-95/30-485-V-2-24-A изготовитель ООО «Призма» используется для проверки и оценки положения подвижной части СИУ в воздухе и при испытаниях изделий;
- регистратор многоканальный технологический РМТ 59, изготовитель ООО НПП «ЭЛЕМЕР», г. Москва, оснащён цветным жидкокристаллическим дисплеем и предназначен для отображения результатов измерений силы вектора тяги испытываемого двигателя;
- мультиметры цифровые 34401A, 34460A, 34461A, модификация 34401A, регистрационный № 54848-13.
Общий вид механической и электронной части СИУ, размещаемых в вакуумной камере, приведён на рисунке 1, электронных устройств, размещаемых вне вакуумной камеры, на рисунке 2-3.
Рисунок 1 - Общий вид СИУ, расположенной в вакуумной камере
1
Рисунок 2 - Технологическая стойка приборов СИУ (1-место размещения маркировочной таблички)
Усилитель СИУ
Пульт управления
Мультиметр цифровой 34401A
Рисунок 3 - Общий вид усилителя СИУ, пульта управления, мультиметра цифрового 34401A и регистратора многоканального технологического РМТ 59
РМТ 59
Пломбирование СИУ не предусмотрено.
К средствам измерений данного типа относится система измерения усилий
ОИ4.КВУ-165-2015.8100.00, с заводским номерам: 01.
Маркировочная табличка средства измерений выполнена в виде пластинки, крепится на технологическую стойку приборов СИУ и содержит следующие основные данные:
- торговая марка изготовителя или его полное наименование;
- обозначение типа;
- знак утверждения типа;
- заводской номер (в виде цифрового обозначения, состоящего из арабских цифр). Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
Программное обеспечение
В РМТ 59 предусмотрено внутреннее и внешнее программное обеспечение (ПО).
Внутреннее ПО состоит только из встроенной в РМТ 59 метрологически значимой части ПО. Внутреннее ПО является фиксированным, не загружаемым и может быть изменено только на предприятии-изготовителе.
Уровень защиты внутреннего ПО от преднамеренного и непреднамеренного доступа соответствует уровню «высокий» по рекомендации по метрологии Р 50.2.077-2014 - данное ПО защищено от преднамеренных изменений с помощью специальных программных средств.
Внешнее ПО, предназначенное для взаимодействия РМТ 59 с компьютером, не оказывает влияния на метрологические характеристики РМТ 59. Внешнее ПО служит для конфигурирования и получения данных измерений в процессе эксплуатации РМТ. Конфигурирование включает разрешение программирования уставок, установку типа первичного преобразователя, установку нижнего и верхнего пределов диапазона преобразования входного и выходного унифицированного сигнала, возможность установки функции извлечения квадратного корня, установку количества измерений для усреднения, задание сетевого адреса и установку пароля. ПО также предусматривает возможность выдачи текстовых сообщений о состоянии РМТ и возникающих в процессе его работы ошибках и способах их устранения. Для защиты внешнего ПО и измерительной информации от изменения или удаления в случае возникновения случайных или несанкционированных воздействий установлен пароль.
Идентификационные данные программного обеспечения, отображаемые на экране РМТ 59 при его загрузке и при входе в «Главное меню», приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Наименование программного обеспечения | ПО «РМТ config» |
| Идентификационное наименование ПО | Ver.4.9.0006(*) |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 9.0006(*) |
| Цифровой идентификатор программного обеспечения | не применяется |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения | отсутствует |
| * Примечание: (*) и более поздние версии. |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики СИУ
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений силы тяги, гс, | от 0 до 100 включ. |
| Пределы допускаемой приведённой1) погрешности измерений силы тяги в поддиапазоне измерений, % | |
| от 0 до 5 гс включ. | ±2,5 |
| св. 5 до 10 включ. | ±2,0 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности, при измерениях силы тяги в поддиапазоне измерений, %: св. 10 до 40 гс включ. св. 40 до 100 гс включ. | ±1,5 ±1,5 |
| Диапазон измерений боковой составляющей вектора тяги, гс | от - 1,8 до +1,8 |
| Пределы допускаемой приведённой2) к нормирующему значению, при измерениях боковой составляющей вектора тяги в поддиапазоне измерений, %: от - 0,10 до + 0,10 гс от - 0,15 до + 0,15 гс от - 0,70 до + 0,70 гс от - 1,80 до + 1,80 гс | ±16 ±16 ±16 ±16 |
| Примечания: 1) в качестве нормирующего значения принимается максимальное значение поддиапазона измерений; 2) в качестве нормирующего значения принимается разность между максимальным и минимальным значениями поддиапазона измерений |
Таблица 3 - Основные технические характеристики СИУ
| Наименование характеристики | Значение |
| Время переходного процесса СИУ при скачкообразном возмущении, с, не более | 60 |
| Мощность, потребляемая от сети усилителем СИУ, В-А, не более | 20 |
| Рабочие условия эксплуатации вторичной аппаратуры: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха, %, не более - атмосферное давление, кПа для частей СИУ, расположенных в вакуумной камере: - давление в вакуумной камере, кПа - температура окружающей среды, °С | от + 15 до + 35 85 от 86 до 106 от 6,740-7 до 106 от + 15 до + 35 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист документа ОИ4.КВУ-165-2015.8100.00РЭ «Система измерения усилий ОИ4.КВУ-165-2015.8100.00. Руководство по эксплуатации» и документа ОИ4.КВУ-165-2О15.81ОО.ООФО «Система измерения усилий ОИ4.КВУ-165-2015.8100.00. Формуляр» типографским способом, а также на маркировочную табличку, расположенную на технологической стойке приборов СИУ.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность СИУ
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Система измерения усилий ОИ4.КВУ-165- 2015.8100.00 | ОИ4.КВУ-165-2015.8100.00 | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | ОИ4.КВУ-165-2015.8100.00РЭ | 1 экз. |
| Формуляр | ОИ4.КВУ- 165-2015.8100.00ФО | 1 экз. |
| Методика поверки | _ | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 2.2 «Подготовка СИУ к использованию» п.п. 2.2.1, 2.2.2.2.5, 2.2.2.2.6 и в разделе 2.3 «Использование СИУ» п. 2.3.1 документа ОИ4.КВУ-165-2015 8100.00РЭ «Система измерения усилий ОИ4.КВУ-165-2015.8100.00. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 4 июля 2022 г. № 1622 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений массы».
