Назначение
Система измерительная испытательного стенда 472-17-905 (далее - СИС) предназначена для измерений параметров редукторов РО55 и их модификаций: избыточного давления, температуры, крутящего момента силы, частоты вращения, силы переменного тока и передачи результатов измерений по интерфейсам в компьютер автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора автоматизированной системы управления испытательного стенда (АСУ ИС).
Описание
Принцип действия СИС основан на измерении параметров редукторов 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 компьютер АРМ оператора для дальнейшего ее использования в АСУ ИС.
Функционально СИС состоит из измерительных каналов (ИК).
- ИК избыточного давления - 5 шт.;
- ИК температуры - 62 шт.;
- ИК крутящего момента силы - 1 шт.;
- ИК частоты вращения - 8 шт.;
- ИК силы переменного тока - 6 шт.
Принцип действия ИК избыточного давления основан на преобразовании аналогового сигнала (сила постоянного тока в диапазоне от 4 до 20 мА), поступающего от преобразователя давления измерительного и пропорционального значению измеряемой физической величины в цифровой код, с последующим вычислением в программируемом логическом контроллере (ПЛК) значений измеряемого давления и отображением результатов измерений на мониторе АРМ оператора СИС (далее - монитор).
Принцип действия ИК температуры основан на преобразовании аналогового сигнала (падения напряжения, возникающего при прохождении через первичный термопреобразователь постоянного тока, пропорционального значениям измеряемой физической величины) в цифровой код с последующим вычислением в ПЛК значений измеряемой температуры и отображением результатов измерений на мониторе СИС.
Принцип действия ИК крутящего момента силы основан на преобразовании аналогового сигнала (сила постоянного тока в диапазоне от 4 до 20 мА) от датчика крутящего момента силы с интерфейсным модулем в цифровой код, с последующим вычислением в ПЛК значений крутящего момента силы и отображением результатов измерений на мониторе СИС.
Принцип действия ИК частоты вращения основан на преобразовании аналогового сигнала от индукционного датчика частоты вращения в цифровой код, с промежуточным преобразованием сигнала индукционного датчика в аналоговый сигнал, и с последующим вычислением в ПЛК значений частоты вращения и отображением результатов измерений на мониторе СИС.
Принцип действия ИК силы переменного тока основан на преобразовании аналогового сигнала (сила постоянного тока в диапазоне от 4 до 20 мА) от преобразователя силы переменного тока измерительного в цифровой код, с последующим вычислением в ПЛК среднеквадратических значений силы переменного тока и отображением результатов измерений на мониторе СИС.
Конструктивно СИС состоит из первичных измерительных преобразователей, размещённых в соответствующих узлах стенда, соединенных кабелями с щитом управления, шкафом контроллера и АРМ оператора.
Щит управления редукторами (ЩУ2) включает в себя следующие устройства:
- 11 модулей аналогового ввода для подключения измерительных каналов температур испытуемых редукторов;
- 3 модуля аналогового ввода давления, частоты вращения, крутящего момента силы, силы переменного тока;
- 5 модулей дискретного ввода концевых выключателей и реле давления;
- 3 модуля дискретных выходов управления механизмами испытуемых редукторов;
- 2 сетевых модуля удаленного управления ET200M.
Шкаф контроллера (ШК1) включает:
- главный контроллер Siemens S7-1500;
- 1 модуль аналогового ввода давления;
- сервер испытательного стенда.
Измерительная информация от ПЛК в цифровой форме передается по стандартным интерфейсам в компьютер АРМ оператора СИС, расположенный в пультовой стенда, для архивирования и визуализации.
Данные о первичных измерительных преобразователях утвержденного типа ИК СИС приведены в таблице 1.
СИС
Таблица 1 - Данные о первичных измерительных преобразователях утвержденного типа ИК
| Наименование ИК | Измерительный преобразователь |
| Тип | Регистрационный номер* |
| ИК избыточного давления | Преобразователи давления измерительные ОВЕН ПД100-ДИ1,6 | 47586-11 |
| Преобразователи давления измерительные DMP331i | 56795-14 |
| ИК температуры | Термометры сопротивления морские ТСП/1-8040 | 52719-13 |
| Термопреобразователи сопротивления серии Т, мод. ТТ1081 | 47949-11 |
| ИК частоты вращения | Тахометры электронные цифровые ТСП-04, исп. 1 | 61828-15 |
| ИК силы переменного тока | Преобразователи силы переменного тока измерительные ДТТ, мод. ДТТ-03Т | 49800-12 |
| * Регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений |
Общий вид составных частей СИС приведен на рисунках 1 - 11, соответственно.
Защита от несанкционированного доступа обеспечивается закрыванием ЩУ2, ТТТК1 и АРМ на специализированные встроенные замки
Результаты измерений ИК СИС отображаются на мониторе рабочего места оператора. Пломбирование шкафов, щитов и блоков, входящих в состав СИС не предусмотрено.
Программное обеспечение
Метрологически значимая часть встроенного программного обеспечения (ПО) СИС находится в исполняемом файле WCCILpmon.exe (для визуализации).
Таблица 2 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | WCCILpmon.exe (для визуализации) |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 3.14.0.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Метрологически значимая часть ПО СИС 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;
- ограничения физического доступа к ИК СИС (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 СИС нормированы с учетом влияния ПО.
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| ИК избыточного давления |
| Диапазон измерений избыточного давления масла на входе в масло-агрегаты и в испытуемые изделия, МПа (бар) | от 0 до 1,6 (от 0 до 16) |
| Пределы допускаемой, приведенной к верхнему пределу измерений (ВП), погрешности измерений избыточного давления масла на входе в маслоагрегаты и в испытуемые изделия, % | ±2 |
| Количество ИК | 4 |
| Диапазон измерений избыточного давления воздуха на входе в испытуемые изделия, МПа (бар) | от 1,4 до 1,6 (от 14 до 16) |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой, приведенной к ВП, погрешности измерений избыточного давления воздуха на входе в испытуемые изделия, % | ±2 |
| Количество ИК | 1 |
| ИК температуры |
| Диапазон измерений температуры масла гидромуфт, гидрозамедлителей и подшипников шестерней, °С | от 5 до 120 |
| Пределы допускаемой, приведенной к ВП, погрешности измерений температуры масла гидромуфт, гидрозамедлителей и подшипников шестерней, % | ±2 |
| Количество ИК | 60 |
| Диапазон измерений температуры масла на входе в испытуемые изделия, °С | от -20 до +150 |
| Пределы допускаемой, приведенной к ВП, погрешности измерений температуры масла на входе в испытуемые изделия, % | ±2 |
| Количество ИК | 2 |
| ИК крутящего момента силы |
| Диапазон измерений крутящего момента силы, Нм | от 2000 до 70000 |
| Диапазон измерений крутящего момента силы, Нм | от 1300 до 16200 |
| Пределы допускаемой, приведенной к ВП, погрешности измерений крутящего момента силы, % | ±1,5 |
| Количество ИК | 1 |
| ИК частоты вращения |
| Диапазон измерений частоты вращения приводных валов, об/мин | от 20 до 500 |
| Пределы допускаемой, приведенной к ВП, погрешности измерений частоты вращения приводных валов, % | ±2 |
| Количество ИК | 2 |
| Диапазон измерений частоты вращения валов дизельного двигателя (ДД) испытуемых изделий, об/мин | от -1000 до +1000 |
| Пределы допускаемой, приведенной к ВП, погрешности измерений частоты вращения валов ДД, % | ±1 |
| Количество ИК | 2 |
| Диапазон измерений частоты вращения валов газотурбинного двигателя (ГТД) испытуемых изделий, об/мин | от -2089 до +2089 |
| Пределы допускаемой, приведенной к ВП, погрешности измерений частоты вращения валов ГТД испытуемых изделий, % | ±0,5 |
| Количество ИК | 2 |
| Диапазон измерений частоты вращения валов на винт испытуемых изделий, об/мин | от -144 до +144 |
| Пределы допускаемой, приведенной к ВП, погрешности измерений частоты вращения валов на винт испытуемых изделий, % | ±0,7 |
| Количество ИК | 2 |
| ИК силы переменного тока |
| Диапазон измерений среднеквадратического значения силы переменного тока валоповоротного устройства (ВПУ) испытуемых изделий, А | от 0 до 20 |
| Пределы допускаемой, приведенной к ВП, погрешности измерений среднеквадратического значения силы переменного тока ВПУ испытуемых изделий, % | ±2,5 |
| Количество ИК | 6 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В | 220/380±22/38 |
| - частота переменного тока, Гц | 50±2 |
| Общая потребляемая мощность, В А, не более | 11060 |
| Г абаритные размеры (длина х ширина х высота) составных частей СИС, мм, не более - ЩУ2 | 2000х600х2400 |
| - ШК1 | 1000х300х1200 |
| - АРМ оператора | 550х300х50 |
| Масса составных частей СИС, кг, не более - ЩУ2 | 400 |
| - ШК1 | 135 |
| - АРМ оператора | 10 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С | от 10 до 30 |
| - атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.) | от 84 до 106,7 кПа |
| - относительная влажность, % | (от 630 до 800 мм рт. ст.) от 45 до 80 |
| Средний срок службы, лет | 12 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 10000 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист эксплуатационных документов типографским способом. Комплектность средства измерений
Таблица 5 - Комплектность СИС
| Наименование | Обозначение | Количе ство |
| Комплект измерительных преобразователей: - преобразователи давления измерительные ОВЕН ПД100-ДИ1,6 (47586-11); | ТУ4212-002-46526536-2009 | 4 |
| - преобразователи давления измерительные DMP331i (56795-14); | - | 1 |
| - термометры сопротивления морские ТСП/1-8040 (52719-13); | ЮВМА.400520.001 ТУ | 60 |
| - термопреобразователь сопротивления серии Т, мод. ТТ1081 (47949-11); | - | 2 |
| - датчики крутящего момента силы K-T40FM-040R, K-T40FM-080R; | | 2 |
| - тахометр электронный цифровой ТСП-04, исп. 1 (61828-15); | ИПВС.074.000ТУ | 2 |
| - датчик частоты вращения ДТА-15; | 6Ю0.278.037ТУ | 12 |
| - преобразователь силы переменного тока измерительный ДТТ-03Т (49800-12). | 46ПИГН.411521.027ТУ | 6 |
| Щит управления ЩУ2 | ЩУ805.16.002 | 1 |
| Шкаф контроллера ШК1 | ШК.805.16.001 | 1 |
| АРМ оператора | - | 2 |
| Система измерительная испытательного стенда 472-17-905. Паспорт | ФРДГ.441129.001 ПС | 1 |
| Наименование | Обозначение | Количе ство |
| Система измерительная испытательного стенда 472-17-905. Руководство по эксплуатации | ФРДГ.441129.002 РЭ | 1 |
| Система измерительная испытательного стенда 472-17-905. Методика поверки | МП 2071-0001-2020 | 1 |
Поверка
осуществляется по документу МП 2071-0001-2020 «ГСИ. Система измерительная испытательного стенда 472-17-905. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 4 марта 2020 г.
Основные средства поверки:
- калибратор процессов документирующий Fluke 753, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений (регистрационный №) № 49876-12, диапазон воспроизведения силы постоянного тока от 4 до 21 мА, класс точности 0,005;
- мера электрического сопротивления постоянного тока многозначная типа МС 3026-1, регистрационный № 56523-14, диапазон воспроизведения сопротивления постоянному току от 0,01 до111111,1 Ом, класс точности 0,002/1,5-10-6;
- тахометр АТТ серии 6000, регистрационный № 27264-04, диапазон измеряемой частоты вращения, от 10 до 105 об/мин, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±(0,1 %+1е.м.р.);
- государственный рабочий эталон 1 разряда единицы крутящего момента силы в диапазоне значений от 1 до до 300 кН м, по приказу Росстандарта от 31.07.2019 № 1794, диапазон измерений от 1 до 300 кНм, 50 (к=2) ±0,1 %;
- средства поверки в соответствии с методиками поверки первичных измерительных преобразователей утвержденного типа (из таблицы 1), входящих в состав ИК СИС, при поэлементной поверке ИК.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых ИК СИС с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы, устанавливающие требования к системе измерительной испытательного стенда 472-17-905
Приказ Росстандарта от 15.02.2016 № 146 Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления
Приказ Росстандарта от 31.07.2018 № 1621 Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты
Приказ Росстандарта от 01.10.2018 № 2091 Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 110-16 до 100 А
Приказ Росстандарта от 29.06.2018 № 1339 Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений избыточного давления до 4000 МПа
Приказ Росстандарта от 31.07.2019 № 1794. Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений крутящего момента силы
ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения
78524-20: Методика поверки МП 2071-0001-2020Скачать17.9 Мб