Назначение
Система измерительная стенда УИС-252 (далее - СИС) предназначена для измерений параметров воспроизводимых стендом УИС-252 условий стендовых испытаний: частоты вращения, температуры, давления, виброускорения, расхода жидкости, силы, крутящего момента силы, электрической мощности переменного тока.
Описание
Принцип действия СИС основан на преобразовании аналоговых электрических сигналов, поступающих с первичных измерительных преобразователей в цифровой код с последующим вычислением, регистрацией и отображением значений измеряемых физических величин на мониторе СИС.
СИС состоит из измерительных каналов (ИК).
Принцип действия ИК частоты вращения основан на преобразовании в преобразователе напряжения аналого-цифровом многоканальном NI 9220 ("National Instruments Corporation", США) аналогового сигнала от датчика частоты вращения A5S («Braun GmbH», Германия) в цифровой код с последующим вычислением в модуле контроллера NI cRIO-9031 (далее -модуль контроллера) значений частоты вращения и отображением результатов измерений на мониторе рабочего места оператора.
Принцип действия ИК температуры основан на преобразовании в измерителе сопротивления и температуры модульном NI 9216 значения сопротивления термопреобразователя сопротивления из платины и меди ТС-1388/1М (ООО НПП «ЭЛЕМЕР», Россия, г. Москва) или значения сопротивления приёмника термометра сопротивления П-1 (АО НПП «ЭТАЛОН», Россия) в цифровой код, с последующим вычислением в модуле контроллера значений измеряемой температуры и отображением результатов измерений на мониторе рабочего места оператора.
Принцип действия ИК давления основан на преобразовании в преобразователе напряжения аналого-цифровом многоканальном NI 9220 аналогового сигнала от датчика давления, разрежения и разности давлений ADZ («ADZ NAGANO GmbH», Германия) в цифровой код, с последующим вычислением в модуле контроллера значений измеряемого давления и отображением результатов измерений на мониторе рабочего места оператора.
Принцип действия ИК виброускорения основан на преобразовании в преобразователе напряжения, силы электрического тока и сопротивления измерительном аналого-цифровом многоканальном NI 9234 аналогового сигнала от акселерометра пьезоэлектрического 353В17 («PCB Piezotronics», США) в цифровой код, с последующим вычислением в модуле контроллера значений виброускорения и отображением результатов измерений на мониторе рабочего места оператора.
Принцип действия ИК расхода жидкости основан на преобразовании в преобразователе напряжения аналого-цифровом многоканальном NI 9220 аналогового сигнала от преобразователя расхода турбинного ТПР (ОАО "Арзамасский приборостроительный завод", Россия) в цифровой код, с последующим вычислением в модуле контроллера значений расхода масла и отображением результатов измерений на мониторе рабочего места оператора.
Принцип действия ИК силы основан на преобразовании в преобразователе напряжения, силы электрического тока и сопротивления измерительном аналого-цифровом многоканальном NI 9237 аналогового сигнала от датчика силоизмерительного тензорезисторного MT-1020 («Interface, Inc.», США) в цифровой код, с последующим вычислением в модуле контроллера значений силы и отображением результатов измерений на мониторе рабочего места оператора.
Принцип действия ИК крутящего момента силы основан на преобразовании в преобразователе напряжения аналого-цифровом многоканальном NI 9220 аналогового сигнала от датчиков крутящего момента силы T11-FP3 или MPZ1510003 («Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH» (HBM), Г ермания) в цифровой код, с последующим вычислением в модуле контроллера значений крутящего момента силы и отображением результатов измерений на мониторе рабочего места оператора.
Принцип действия ИК электрической мощности переменного тока основан на преобразовании в измерителе мощности многофункциональном РМ820MG («Schneider Electric Industries SAS», Франция) сигнала напряжения переменного электрического тока от исследуемой электрической цепи и сигнала силы переменного электрического тока от подключенного к исследуемой электрической цепи трансформатора тока ТФ1 («ОАО «Витебский завод электроизмерительных приборов», Республика Беларусь), в цифровой код и вычислении значений электрической мощности, с последующей передачей измерительной информации в модуль контроллера и отображением результатов измерений на мониторе рабочего места оператора.
Функционально в состав СИС входят следующие ИК:
- ИК частоты вращения - 5 шт.;
- ИК температуры - 12 шт.;
- ИК давления - 7 шт.;
- ИК виброускорения - 9 шт.;
- ИК расхода жидкости - 6 шт.;
- ИК силы - 12 шт.;
- ИК крутящего момента силы - 4 шт.;
- ИК электрической мощности переменного тока - 2 шт.
Конструктивно СИС состоит из первичных измерительных преобразователей, размещённых в соответствующих узлах стенда УИС-252, соединенных кабелями со шкафом приборным системы измерения и управления стендом (СИУС) и рабочего места оператора.
Шкаф приборный включает в себя шасси CompactRIO с 4-слотовой конфигурацией и 8-слотовым расширителем, в которые установлены:
- модуль NI cRIO-9031 - встраиваемый контроллер реального времени;
- измерители сопротивления и температуры модульные NI 9216 (2 шт.);
- преобразователи напряжения аналого-цифровые многоканальные NI 9220 (2 шт.);
- преобразователи напряжения, силы электрического тока и сопротивления измерительные аналого-цифровые многоканальные NI 9234 (3 шт.);
- преобразователи напряжения, силы электрического тока и сопротивления измерительные аналого-цифровые многоканальные NI 9237 (3 шт.).
Для удалённого доступа к СИС предназначено рабочее место оператора с персональным компьютером (с операционной системой Windows 10 и подключенными к нему клавиатурой, манипулятором типа «мышь» и монитором) соединенным по интерфейсу Ethernet с модулем контроллера NI cRIO-9031.
Результаты измерений ИК СИС отображаются на мониторе рабочего места оператора.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке СИС.
Внешний вид шкафа приборного СИУС и рабочего места оператора приведен на рисунках 1 и 2, соответственно.
Рисунок 1 - Шкаф приборный СИУС Рисунок 2 - Рабочее место оператора
Таблица 1 - Перечень и внешний вид устройств, входящих в состав СИС
| № п/п | Наименование устройства | Обозначение | Внешний вид |
| 1 | Шасси 4-слотовой конфигурации с установленным модулем встраемого контроллера | NI cRIO-9031 | (ЩР |
| 2 | 8- слотовый расширитель | NI-9149 | Щ0 |
| 3 | Измеритель сопротивления и температуры модульный | NI9216 | | ш |
| 4 | Преобразователь напряжения аналого-цифровой многоканальный | NI9220 | | "jj |
| 5 | Преобразователь напряжения, силы электрического тока и сопротивления измерительный аналого-цифровой многоканальный | NI9234 | |
| 6 | Преобразователь напряжения, силы электрического тока и сопротивления измерительный аналого-цифровой многоканальный | NI9237 | | □ |
| 7 | Датчик частоты вращения | A5S, рег. № 49138-12 | |
| 8 | Т ермопреобразователи сопротивления из платины и меди | ТС-1388/1М, рег. № 58808-14 | -о |
| 9 | Приёмник термометра сопротивления | П-1 | |
| 10 | Датчик давления, разрежения и разности давлений | ADZ-SML 20.0, рег. № 49870-12 | |
| 11 | Акселерометр пьезоэлектрический | 353B17, рег. № 50255-12 | Я |
| 12 | Преобразователь расхода турбинный | ТПР, рег. № 8326-04 | |
| № п/п | Наименование устройства | Обозначение | Внешний вид |
| 13 | Датчик силоизмерительный тензорезисторный | МТ-1020, рег. № 61501-15 | |
| 14 | Датчик крутящего момента силы | T11 FP3, рег. № 50769-12 | й |
| 15 | Датчик крутящего момента силы | MPZ1510003 | Ф |
| 16 | Трансформатор тока | ТФ-1, рег. № 20466-00 | А |
| 17 | Измеритель мощности многофункциональный | PM820MG, рег. № 50245-12 | ffj |
Защита от несанкционированного доступа предусмотрена в виде защитных наклеек на задней панели шасси CompactRIO.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) «Универсальный стенд для испытаний комплектов редукторов соосной схемы типа ВР-252» предназначено для регистрации, обработки и отображения результатов измерений СИС.
Метрологически значимая часть ПО находится в файлах CONVERT_DATA_SINE.vi, CONVERT_DATA_VIBRO.vi, C ONVERT_DAT A_TEMPERATURE.vi, MBRTU_PM820.vi, CONVERT_DATA_TEMPERATURE_A3.vi C ONVERT_DAT A_ANALOG_S TRAIN.vi,
CONVERT_DATA_SQUARE.vi.
Уровень зашиты программного обеспечения «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 2 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | CONVERT DATA SINE.vi |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | b135c9bd07eac1d190069d15884a1944 |
| Алгоритм вычисления идентификатора ПО | md5 |
| Идентификационное наименование ПО | CONVERT DATA VIBRO.vi |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | 850a609bc9417d6b5cc994676d3a820b |
| Алгоритм вычисления идентификатора ПО | md5 |
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | CONVERT DATA TEMPERATURE.vi |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | 42584f6ecaa0585ef24a118210a65095 |
| Алгоритм вычисления идентификатора ПО | md5 |
| Идентификационное наименование ПО | CONVERT DATA TEMPERATURE A3.vi |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | 5ca60c4d20297de5023cbee7fae0a1d0 |
| Алгоритм вычисления идентификатора ПО | md5 |
| Идентификационное наименование ПО | MBRTU PM820.vi |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | bec13ebe26800dd1ee4fe78dfb4d8d55 |
| Алгоритм вычисления идентификатора ПО | md5 |
| Идентификационное наименование ПО | CONVERT DATA ANALOG STRAIN.vi |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | aae7c3a0b3f7d651ffde038ad6a8325e |
| Алгоритм вычисления идентификатора ПО | md5 |
| Идентификационное наименование ПО | CONVERT DATA SQUARE.vi |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | 79278dbfb3b792b3d5f13 a664151efb0 |
| Алгоритм вычисления идентификатора ПО | md5 |
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование и количество ИК | Диапазон измерений | Пределы допускаемой, погрешности измерений |
| ИК частоты вращения |
| ИК частоты вращения приводных валов - кол-во 2. | от 0,5 до 300 с-1 (от 30 до 18000 об/мин) | ±0,5 % от ВП |
| ИК частоты вращения валов несущих винтов - кол-во 2. | от 0,5 до 6,67 с-1 (от 30 до 400 об/мин) | ±0,5 % от ВП |
| ИК частоты вращения вала турбопривода - кол-во 1. | от 0,5 до 103,3 с-1 (от 30 до 6200 об/мин) | ±0,5 % от ВП |
| ИК температуры |
| ИК температуры масла в поддоне главного редуктора и в поддонах промежуточных редукторов с приёмниками термометров сопротивления П-1 - кол-во 3. | от 30 до 150 оС | ±5,0 оС |
| ИК температуры масла в поддоне главного редуктора и в поддонах промежуточных редукторов с термопреобразователями сопротивления - кол-во 3. | от -40 до +150 оС | ±5,0 оС |
| Наименование и количество ИК | Диапазон измерений | Пределы допускаемой, погрешности измерений |
| ИК температуры масла на входе и выходе радиаторов маслосистемы главного редуктора и промежуточных редукторов с термопреобразователями сопротивления - кол-во 6. | от 30 до 150 оС | ±1,0 оС |
| ИК давления |
| ИК давления масла в гидросистеме главного редуктора и промежуточных редукторов - кол-во 3. | от 0 до 980,7 кПа (от 0 до 10 кгс/см ) | ±1,0 % от ВП |
| ИК давления масла на входе в маслорадиатор - кол-во 1. | От 0 до 980,7 кПа (от 0 до 10 кгс/см ) | ±1,0 % от ВП |
| ИК давления масла на выходе гидронасосов - кол-во 3. | от 0 до 12,749 МПа (от 0 до 130 кгс/см2) | ±1,5 % от ВП |
| ИК виброускорения |
| ИК виброускорения - кол-во 9. | от 0 до 4905 м/с2 (от 0 до 500 g) | ±15,0 % от ВП |
| ИК расхода масла |
| ИК расхода масла гидронасоса - кол-во 3. | от 200 до 666,67 см3/с (от 18 до 40 л/мин) | ±3,0 % от ВП |
| ИК расхода масла редуктора - кол-во 1. | от 400 до 3333,33-см3/с (от 24 до 200 л/мин) | ±1,5 % от ВП |
| ИК расхода масла промежуточных редукторов - кол-во 2. | от 300 до 500 см3/с (от 15 до 30 л/мин) | ±3,0 % от ВП |
| И | К силы |
| ИК осевой силы вала ВНВ - кол-во 4. | от 0 до 56,25 кН | ±0,5 % от ВП |
| ИК осевой силы вала ННВ - кол-во 4. | от 0 до 56,25 кН | ±0,5 % от ВП |
| ИК продольной силы вала ВНВ - кол-во 1. | от 0 до 24,0 кН | ±0,5 % от ВП |
| ИК продольной силы вала ННВ - кол-во 1. | от 0 до 24,0 кН | ±0,5 % от ВП |
| ИК поперечной силы вала ВНВ - кол-во 1. | от 0 до 4,125 кН | ±0,5 % от ВП |
| ИК поперечной силы вала ННВ - кол-во 1. | от 0 до 4,125 кН | ±0,5 % от ВП |
| ИК крутящего момента силы |
| ИК крутящего момента силы на приводных валах - кол-во 2. | от 0 до 1700 Нм | ±0,5 % от ВП |
| | | Лист № 7 Всего листов 8 |
| Продолжение таблицы 3 | | |
| Наименование и количество ИК | Диапазон измерений | Пределы допускаемой, погрешности измерений |
| ИК крутящего момента силы на валах несущих винтов - кол-во 2. | от 0 до 93750 Нм | ±0,5 % от ВП |
| ИК электрической мощности переменного тока |
| ИК мощности генераторов переменного тока (3 фазы, 115 В, 400 Гц) - кол-во 2. | от 0 до 50 кВт | ±2,0 % ВП |
| Использованные сокращения: ВП - верхний предел диапазона измерений; ВНВ - верхний несущий винт; ННВ - нижний несущий винт. |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: | |
| - напряжение переменного тока, В | 220±22 |
| - частота переменного тока, Гц | 50±2 |
| Потребляемая мощность, В-А, не более | 500 |
| Габаритные размеры шкафа приборного СИУС, мм, не более | |
| - высота | 2000 |
| - ширина | 400 |
| - длина | 1200 |
| Масса (без кабелей), кг, не более | 150 |
| Условия эксплуатации: | |
| »-» о/"ч - температура окружающей среды, С | от 10 до 30 |
| - относительная влажность воздуха при температуре 25 °С, % | от 45 до 80 |
| - атмосферное давление, кПа | от 84,0 до 106,7 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 5000 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульный лист документа «Система измерительная стенда УИС-252. Руководство по эксплуатации. 106AT-00-00-001 РЭ».
Комплектность
Таблица 5 - Комплект средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Система измерительная стенда УИС-252 | СИС УИС-252 № Р001.01 АТ-16 | 1 шт. |
| Система измерительная стенда УИС-252. Паспорт | 106AT-00-00-001 ПС | 1 экз. |
| Система измерительная стенда УИС-252. Руководство по эксплуатации | 106AT-00-00-001 РЭ | 1 экз. |
| ГСИ. Система измерительная стенда УИС-252. Методика поверки | МП-206-0003-2017 | 1 экз. |
| Наименование | Обозначение | Количество |
| ПО «Универсальный стенд для испытаний комплектов редукторов соосной схемы типа ВР-252». Версия 1.0, 2016, на USB носителе | СУИС-252.exe | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу МП-206-0003-2017 «Система измерительная стенда УИС-252. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 25 мая 2017 г. Основные средства поверки:
- калибратор процессов документирующий Fluke 753, рег. № 49876-12;
- термометр сопротивления эталонный ЭТС-100, рег. № 19916-10;
- калибратор K3607, рег. № 41526-15;
- установка поверочная в диапазоне измерений от 1 до 2104 Нм с пределом допускаемой погрешности ±0,04 % по ГОСТ Р 8.752-2011;
- средства поверки в соответствии с методиками поверки первичных измерительных преобразователей (датчиков) утвержденного типа, входящих в состав ИК.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых ИК с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и (или) паспорт в виде наклейки или оттиска клейма.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 8.596-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения Техническая документация изготовителя
67905-17: Методика поверки МП-206-0003-2017Скачать24.6 Мб