Система измерительная испытательного стенда вертолетного редуктора ВР-252 "Редуктор-3"

Основные
Тип
Межповерочный интервал / Периодичность поверки 1 год

Назначение

Система измерительная испытательного стенда вертолетного редуктора ВР-252 «Редуктор-3» (далее - система) предназначена для измерений температуры, давления жидкости, расхода жидкости, частоты вращения, крутящего момента силы, напряжения, силы и мощности переменного электрического тока, интервалов времени, а также для регистрации и отображения результатов измерений и расчетных величин.

Описание

Конструктивно система представляет собой два электромонтажных шкафа: шкаф №1 и шкаф №2.

В электромонтажном шкафу №1 размещены:

-    9-ти слотовое шасси с промышленным контроллером и модулями аналогового ввода/вывода измерительной платформы NI PXIe (1 шт.);

-    1-канальный блок согласования сигналов от датчика расхода с установленным модулем типа SCM5B45-02D (1 шт.);

-    8-ми канальный блок согласования сигналов от датчиков крутящего момента и частоты вращения с установленными модулями типа SCM5B45-06D и SCM5B45-04D (1 шт.);

-    10-портовый сетевой коммутатор DGS-1210-10 (1 шт.);

-    источник бесперебойного питания UPS VH Series 1000 (1 шт.);

-    стабилизированный источник питания ЕP1311-1SH13 (1 шт.);

-    стабилизированный источник питания, 4-х канальный, БП14Б-Д.4-24 (1 шт.);

-    клеммные блоки;

-    комплект соединительных монтажных кабелей.

В электромонтажном шкафу № 2 размещены:

-    6-ти слотовое шасси с промышленным контроллером и модулями аналогового ввода/вывода измерительной платформы NI PXI (1 шт.);

-    8-ми слотовое шасси с промышленным контроллером и модулями распределенного ввода/вывода и промышленного управления линейки NI cRIO (1 шт.);

-    8-канальный блок гальванической развязки сигналов напряжения до ±10В с установленными модулями типа SCM5B49-05D (1 шт.);

-    датчик напряжения LEM CV3-500 (2 шт.)

-    источник бесперебойного питания UPS VH Series 1000 (1 шт.);

-    стабилизированный источник питания 6EP1333-2BA20 (1 шт.);

-    стабилизированный источник питания 6ЕP1311-1SH13 (1 шт.);

-    стабилизированный источник питания 6ЕP1352-1SH03 (2 шт.);

-    клеммные блоки;

-    комплект соединительных монтажных кабелей.

Промышленные контроллеры, установленные в электромонтажных шкафах №1 и №2, соединены со стационарным персональным компьютером, расположенным на рабочем месте оператора испытаний, через 10-ти портовый сетевой коммутатор с помощью стандартных сетевых кабелей Ethernet.

Первичные измерительные преобразователи (датчики) измерительных каналов (ИК) установлены на испытательном стенде и с помощью измерительных кабелей подключены к соответствующим модулям ввода/вывода сигналов через клеммные блоки электромонтажных шкафов. Функционально система состоит из:

-    ИК температуры;

-    ИК давления жидкости;

-    ИК расхода жидкости;

-    ИК частоты вращения;

-    ИК крутящего момента силы;

-    ИК напряжения, силы и мощности переменного электрического тока;

-    ИК интервалов времени (таймер).

ИК температуры

В состав системы входят ИК температуры с термометрами сопротивления.

Принцип действия ИК основан на измерении падения напряжения постоянного тока на термометре, сопротивление которого изменяется в зависти от измеряемой температуры. ИК выполнен по четырехпроводной схеме. По одной паре проводов осуществляется питание термометра стабилизированным постоянным током. Другая пара проводов подключает сигнал от термометра (напряжение постоянного тока) к входу измерительного усилителя. Выходной сигнал усилителя преобразуется аналого-цифровым преобразователем (АЦП) в цифровой код измеряемого сигнала с последующим вычислением контроллером значений измеряемого сопротивления термометра по известной градуировочной характеристике ИК. Далее измеренное сопротивление термометра преобразуется с использованием таблицы его номинальной статической характеристики (НСХ) из ГОСТ Р 8.6252006, внесенной в память контроллера, в значение измеряемой температуры.

ИК давления жидкости

Принцип действия ИК основан на преобразовании давления жидкости, воздействующего на чувствительный элемент датчика давления, в электрический сигнал (сила постоянного тока) пропорциональный измеряемому давлению. Токовый сигнал на нагрузочном резисторе преобразуются в напряжение постоянного тока и поступает на вход измерительного усилителя. Выходной сигнал усилителя преобразуется АЦП в цифровой код измеряемого сигнала с последующим вычислением контроллером значений измеряемого давления по известной градуировочной характеристике ИК.

ИК расхода жидкости

Принцип действия ИК основан на преобразовании измеряемого расхода жидкости датчиком генераторного типа (турбинным преобразователем расхода) в электрический сигнал переменного тока, частота которого пропорциональна измеряемой величине. Сигнал от датчика поступает на вход преобразователя, у которого выходной сигнал напряжения постоянного тока пропорционален частоте входного сигнала. Сигнал напряжения постоянного тока преобразуется АЦП в цифровой код измеряемого сигнала с последующим вычислением контроллером значений измеряемой частоты сигнала по известной градуировочной характеристике ИК.

Далее измеренное значение частоты сигнала датчика преобразуется с использованием внесенных в память контроллера коэффициентов индивидуальной функции преобразования датчика в значение измеряемого объемного расхода жидкости.

ИК частоты вращения

Принцип действия ИК основан на преобразовании измеряемой частоты вращения датчиком в электрический сигнал переменного тока, частота которого пропорциональна измеряемой величине. Сигнал от датчика поступает на вход преобразователя, у которого выходной сигнал напряжения постоянного тока пропорционален частоте входного сигнала. Сигнал напряжения постоянного тока преобразуется АЦП в цифровой код измеряемого сигнала с последующим вычислением контроллером значений измеряемой частоты сигнала по известной градуировочной характеристике ИК. Далее измеренное значение частоты сигнала датчика преобразуется с использованием внесенного в память контроллера постоянного коэффициента передачи датчика в значение измеряемой частоты вращения.

ИК крутящего момента силы Принцип действия ИК основан на преобразовании датчиком измеряемого крутящего момента в электрический сигнал переменного тока, частота которого пропорциональна измеряемой величине крутящего момента. Сигнал от датчика поступает на вход преобразователя, у которого выходной сигнал напряжения постоянного тока пропорционален частоте входного сигнала. Сигнал напряжения постоянного тока преобразуется АЦП в цифровой код измеряемого сигнала с последующим вычислением контроллером значений измеряемого крутящего момента силы по известной градуировочной характеристике ИК.

ИК напряжения, силы и мощности переменного электрического тока Принцип действия ИК основан на измерении мгновенных значений сигналов напряжения переменного тока, поступающих от измерительных преобразователей напряжения и силы переменного тока, с формированием массивов измеренных значений. Результаты измерений используются для вычисления контроллером действующих (среднеквадратичных) значений сигналов методом приближенного интегрирования. Далее действующие значения сигналов используются для вычисления действующих значений измеряемого тока и напряжения по известным градуировочным характеристикам ИК.

Активная мощность в цепи переменного тока вычисляется путем приближенного интегрирования произведения одновременно измеренных мгновенных значений напряжения и тока.

ИК интервалов времени (таймер)

Принцип действия таймера основан на подсчете числа импульсов опорного генератора таймера в течение измеряемого промежутка времени (между двумя внешними дискретными сигналами «Пуск» и «Стоп», которые поступают через модуль ввода сигналов). Количество подсчитанных импульсов, деленное на значение опорной частоты, определяет измеряемый интервал времени. Общий вид электромонтажных шкафов №1 и №2, места нанесения знака утверждения типа и знака поверки приведены на рисунках 1, 2.

В конструкции предусмотрена защита от несанкционированного доступа в виде замков на дверцах электромонтажных шкафов №1 и №2.

Рисунок 2 - Общий вид электромонтажного шкафа №2

Знак поверки наносится на дверцу электромонтажного шкафа №1 в виде наклейки и в свидетельство о поверки в виде оттиска клейма.

Программное обеспечение

К метрологически значимым компонентам системы измерительной испытательного стенда вертолетного редуктора ВР-252 «Редуктор-3» (далее - ПО системы) относятся программы «Измерительная станция 1 » (шкаф №1) и «Измерительная станция 2» (шкаф №2), установленные на соответствующих контроллерах.

Программы «Измерительная станция 1 » и «Измерительная станция 2» в формате исполняемого файла «startup.rtexe» устанавливаются на промышленные контроллеры NI PXIe-8840 и NI PXI-8840, размещенные в электромонтажных шкафах №1 и №2, и работают под управлением операционной системы жесткого реального времени NI LabVIEW Real Time.

Обмен служебной информацией и данными между программами нижнего и верхнего уровней осуществляется по проводной локальной сети Ethernet посредством стандартного протокола обмена данными TCP IP.

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

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Значение

Наименование ПО

Измерительная станция 1

Измерительная станция 2

Идентификационное наименование ПО

va hp252_pxi main.rtexe

va hp252_pxi_power.rtexe

Номер версии (идентификационный номер) ПО

не ниже 1.0.19.01

не ниже 2.0.19.01

Технические характеристики

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Наименование характеристики

Значение

Диапазон измерений температуры масла в поддоне редуктора, °С

от 0 до 100

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры масла в поддоне редуктора, °С

±2,0

Количество ИК

1

Диапазон измерений температуры масла на входе в редуктор, °С

от 0 до 115

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры масла на входе в редуктор, °С

±1,0

Количество ИК

1

Диапазон измерений температуры масла на выходе из редуктора, °С

от 0 до 115

Наименование характеристики

Значение

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры масла на выходе из редуктора, °С

±1,0

Количество ИК

1

Диапазон измерений температуры (резервный канал), °С

от 0 до 115

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры (резервный канал), °С

±1,0

Количество ИК

1

Диапазон измерений давления масла на входе в редуктор, кПа (кгс/см2)

от 0 до 785 (от 0 до 8 )

Пределы допускаемой приведенной (к верхнему пределу (ВП)) погрешности измерений давления масла на входе в редуктор, %

±1,0

Количество ИК

1

Диапазон измерений давления масла в нагнетающей магистрали редуктора, кПа (кгс/см2)

от 0 до 588 (от 0 до 6)

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений давления масла в нагнетающей магистрали редуктора, %

±1,0

Количество ИК

1

Диапазон измерений давления жидкости за насосами основной и дублирующей гидросистем, МПа (кгс/см2)

от 0 до 7,85 (от 0 до 80)

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений давления жидкости за насосами основной и дублирующей гидросистем, %

±2,0

Количество ИК

2

Диапазон измерений расхода масла при прокачке через редуктор, л/мин

от 105 до 130

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений расхода масла при прокачке через редуктор, %

±2,5

Количество ИК

1

Диапазон измерений частоты вращения левого и правого приводных электродвигателей, об/мин

от 0 до 3500

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений частоты вращения левого и правого приводных электродвигателей, %

±0,2

Количество ИК

2

Диапазон измерений частоты вращения левого и правого тормозных генераторов, об/мин

от 0 до 3500

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений частоты вращения левого и правого тормозных генераторов, %

±0,2

Количество ИК

2

Диапазон измерений крутящего момента силы на валу левого и правого приводных электродвигателей, Н-м (кгс-м)

от 0 до 6865 (от 0 до 700)

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений крутящего момента силы на валу левого и правого приводных электродвигателей, %

±1,0

Количество ИК

2

Диапазон измерений крутящего момента силы на валу левого и правого тормозных генераторов, Н-м (кгс-м)

от 0 до 6865 (от 0 до 700)

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений крутящего момента силы на валу левого и правого тормозных генераторов, %

±1,0

Количество ИК

2

Наименование характеристики

Значение

Диапазон измерений сигнала линейного напряжения левого и правого тормозных генераторов, В

от 0 до 105

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений сигнала линейного напряжения левого и правого тормозных генераторов, %

±1,5

Количество ИК

2

Диапазон измерений напряжения на клеммах фаз А, В, С первого и второго бортовых генераторов, В

от 0 до 125

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений напряжения на клеммах фаз А, В, С первого и второго бортовых генераторов, %

±0,5

Количество ИК

6

Диапазон измерений напряжения на клеммах фаз А, В, С генератора на валу вентилятора, В

от 0 до 125

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений напряжения на клеммах фаз А, В, С генератора на валу вентилятора, %

±0,5

Количество ИК

3

Диапазон измерений тока нагрузки (фазы А, В, С) первого и второго бортовых генераторов, А

от 0 до 150

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений тока нагрузки (фазы А, В, С) первого и второго бортовых генераторов, %

±1,0

Количество ИК

6

Диапазон измерений тока нагрузки (фазы А, В, С) генератора на валу вентилятора, А

от 0 до 160

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений тока нагрузки (фазы А, В, С) генератора на валу вентилятора, %

±1,0

Количество ИК

3

Диапазон измерений активной мощности нагрузки первого и второго бортовых генераторов, кВт

от 0 до 56

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений активной мощности нагрузки первого и второго бортовых генераторов, %

±1,2

Количество ИК

2

Диапазон измерений активной мощности нагрузки генератора на валу вентилятора, кВт

от 0 до 60

Пределы допускаемой приведенной (к ВП) погрешности измерений активной мощности нагрузки генератора на валу вентилятора, %

±1,2

Количество ИК

1

Длительность интервала времени, с

600

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений длительности интервала времени 600 с, с

±0,05

Количество ИК

1

Наименование характеристики

Значение

Параметры электрического питания:

-    напряжение переменного тока, В

-    частота переменного тока, Г ц

220±22

50±2

Потребляемая мощность, (не более) В-А, не более:

- электромонтажный шкаф № 1

300

- электромонтажный шкаф №2

300

Габаритные размеры шкафа № 1 (не более), мм

- длина

600

- ширина

600

- высота

650

Габаритные размеры шкафа № 2 (не более), мм

- длина

720

- ширина

600

- высота

1310

Масса, кг, не более:

- электромонтажный шкаф № 1

70

- электромонтажный шкаф №2

110

Условия эксплуатации:

-    температура окружающей среды, °С

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

-    атмосферное давление, мм рт. ст.

от +10 до +30 до 80 от 626 до 795

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист руководства по эксплуатации методом компьютерной графики и на переднюю часть электромонтажного шкафа № 1 в виде наклейки.

Комплектность

Таблица 4 - Комплектность системы

Наименование

Обозначение

Кол-во

Шкаф электромонтажный № 1 в составе:

Источник бесперебойного питания, выходная мощность 1000 ВА/700 Вт

Сетевой коммутатор 10-ти портовый 10/100/1000 Мб (D-Link)

UPS VH Series 1000 DGS-1210-10

1 шт. 1 шт.

9-ти слотовое шасси для установки измерительного оборудования платформы NI PXIe

NI PXIe-1078

1 шт.

Контроллер Core i5 2.7ГГц, двухядерный процессор с ОС реального времени

NI PXIe-8840

1 шт.

4-х портовая плата последовательгого интерфейса RS-485/422

NI PXI-8431/4

1 шт.

Многофункциональная плата, 16-ти канальное АЦП 24 бита, 48 каналов дискретного ввода/вывода, 4-х канальный ЦАП

NI PXIe-6358

1 шт.

Терминальный блок для платы NI PXIe-6358

SCB-68A

2 шт.

Кабель 1 м

SHC68-68-EPM

2 шт.

8-ми канальная плата АЦП 16 бита с поканальной изоляцией, 250 кГц/канал

NI PXIe-4300

1 шт.

Наименование

Обозначение

Кол-во

Терминальный блок для согласования входов платы NI PXIe-4300 с выходами датчиков 4 .. 20мА

TB-4300C

1 шт.

20-ти канальная плата АЦП 16 бита для измерения 2-, 3-или 4-проводных резистивных датчиков температуры (RTD)

NI PXIe-4357

1 шт.

Терминальный блок для платы NI PXIe-4357

TB-4357

1 шт.

Модуль аналогового ввода; частотный вход 0 .. 25 кГц; диапазон выходных напряжений 0 В... 10 В

SCM5B45-06D

4 шт.

Модуль аналогового ввода; частотный вход 0 .. 5 кГц ; диапазон выходных напряжений 0 В... 10 В

SCM5B45-04D

4 шт.

Монтажная панель для установки 8-ми модулей типа SCM5B, без мультиплексирования, без CJC, монтаж на DIN-рейку

SCMPB07-3

1 шт.

Модуль аналогового ввода; частотный вход 0 .. 1 кГц ; диапазон выходных напряжений 0 В... 10 В

SCM5B45-02D

1 шт.

Монтажная панель для установки 1-ого модуля типа SCM5B, без мультиплексирования, без CJC, монтаж на DIN-рейку

SCMPB03-2

1 шт.

Стабилизированный источник питания, выход 5В постоянного тока

6ЕР 1311-1SH13

1 шт.

Блок питания 4-х канальный с выходной мощностью 14 Вт (24 В постоянного тока)

БП14Б-Д.4-24

1 шт.

Сетевой кабель Ethernet

-

1 шт.

Кабель питания

-

1 шт.

Шкаф электромонтажный № 2 в составе:

1 шт.

Источник бесперебойного питания, выходная мощность 1000 ВЛ/700 Вт

UPS VH Series 1000

1 шт.

6-ти слотовое шасси для установки измерительного оборудования платформы NI PXI

NI PXI-1036

1 шт.

Контроллер Core i5 2.6ГГц, четырехядерный процессор с ОС реального времени

NI PXI-8840

1 шт.

8-ми канальная плата АЦП 16 бита, 250 кГц/канал

NI PXI-6143

3 шт.

Терминальный блок для платы NI PXIe-4357

TB-2706

3 шт.

Шасси с интегрированным контроллером под управлением ОС реального времени

NI cRIO-9035

1 шт.

34-х канальный модуль дискретного ввода, 24В

NI9425

1 шт.

Терминальный блок «под винт» на переднюю панель модуля NI 9475

NI9923

1 шт.

8-ми канальный модуль дискретного вывода, 60В

NI9475

1 шт.

25-ти контактный конекторный блок,

«под винт» на переднюю панель модуля NI 9475

NI9924

1 шт.

4-х канальный модуль аналогового вывода, ±10 В, 100кГц, ЦАП 16 бит

NI9263

2 шт.

Защитный кожух для разъема «под винт» на передней панеле модуля NI 9263

NI9927

2 шт.

Модуль-заглушка

NI9977

4 шт.

Модуль гальванической развязки, диапазон напряжений ±10 В

SCM5B49-05

8 шт.

Монтажная панель для установки 8-ми модулей типа SCM5B, без мультиплексирования, без CJC, монтаж на DIN-рейку

SCMPB07-3

1 шт.

Стабилизированный источник питания, выход 5В постоянного тока

6ЕР 1311-1SH13

1 шт.

Стабилизированный источник питания, выход 15В постоянного тока

6ЕР 1352-1SH03

2 шт.

Стабилизированный источник питания, выход 24В постоянного тока

6ЕР 1333-2BA20

1 шт.

Сетевой кабель Ethernet

-

1 шт.

Кабель питания

-

1 шт.

Для установки на испытательный стенд:

Монтажная панель для установки модуля типа SCM5B Изолированный усилитель по напряжению, диапазон входных напряжений ± 100мВ, диапазон выходных напряжений ± 10В, полоса пропускания 400 Гц Датчик частоты вращения (рег. № 69416-17)

Датчик крутящего момента Датчик давления

Датчик давления

Датчик давления

Преобразователь расхода турбинный (рег. № 8326-04) Термометр сопротивления (рег. № 34737-07) Трансформатор тока (рег. № 20466-00)

Трансформатор тока (рег. № 20466-00)

Датчик тока (руг. № 57086-14)

Датчик напряжения

SCMPB03

SCM5B40-03D

A5S07C50 T10FS-010R-L-SU2-S МИДА-ДИ- 13П-К-У2-0,5/0,6МПа-01 МИДА-ДИ- 13П-К-У2-0,5/1МПа-01 МИДА-ДИ- 13П-К-У2-0,5/10МПа-01 ТПР13-2-1 ТСМ, 100М, класс В ТФ1, 150/1А ТФ1, 200/1А LEM LA25-NP/SP11 LEM CV3-500

1 шт. 1 шт. 1 шт.

4 шт. 4 шт. 1 шт.

1    шт.

2    шт.

I    шт. 4 шт. 6 шт.

3    шт. 9 шт.

II    шт.

Программное обеспечение: Измерительная станция 1 Измерительная станция 2

va hp252_pxi main.rtexe va_hp252_pxi_power.rtexe

1 экз. 1 экз.

Документация:

Паспорт

Руководство по эксплуатации Методика поверки

АЭ2-659.09.00 ПС АЭ2-659.09.00 РЭ АЭ2-659.09.00 МП

1 экз. 1 экз. 1 экз.

Сведения о методах измерений

приведены в разделе 3 руководства по эксплуатации АЭ2-659.09.00 РЭ.

Нормативные документы, устанавливающие требования к системе измерительной испытательного стенда вертолетного редуктора ВР-252 «Редуктор-3»

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от

15.02.2016 № 146 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления»

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31.07.2018 № 1621 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»

ГОСТ Р 8.802-2012 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений избыточного давления до 250 МПа.

ГОСТ 8.752-2011 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений крутящего момента силы».

ГОСТ Р 8.648-2008 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений переменного электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот от 110-2 до 2109 Гц.

ГОСТ Р 8.767-2011 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений силы переменного электрического тока от 1-10-8 до 100 А в диапазоне частот от 1-10"1 до 1-106 Гц.

ГОСТ Р.625-2006 ГСИ. Термометры сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний.

Развернуть полное описание