Назначение
Система комплексной технической диагностики (СКТД) ГТД Е70/8 РД (да
лее - СКТД) предназначена для измерения виброускорений и частоты вращения при комплексном вибрационном и параметрическом диагностировании морского газотурбинного двигателя (далее - ГТД) типа Е70/8 РД.
Описание
Принцип действия СКТД основан на приеме, измерении и обработке по специальной программе электрических сигналов, поступающих от первичных измерительных преобразователей виброускорения и частоты вращения.
СКТД состоит из комплекта первичных измерительных преобразователей виброускорения и частоты вращения, внесенных в Государственный реестр средств измерений РФ, и блока обработки сигналов (далее - БОС). Сигналы от первичных измерительных преобразователей виброускорения поступают на входы модулей усилителей зарядов БОС, а сигналы от преобразователей частоты вращения - на входы измерения частоты вращения модуля ввода-вывода БОС, где сигналы усиливаются и нормализуются. В БОС усиленные и нормализованные сигналы поступают на входы аналого-цифровых преобразователей, предназначенных для преобразования аналоговых сигналов в цифровую форму, цифровой фильтрации, вычисления параметров сигналов, а также упаковки данных в пакеты для дальнейшей обработки. Пакеты измерительных данных поступают на модули сигнальных процессоров (вычислителей), предназначенных для потоковой и блочной цифровой обработки сигналов, и обеспечивают вычисления общего уровня вибрации, вибрации на частотах вращения узлов оборудования, параметров виброускорений в соответствии с заданными алгоритмами. Расчетные данные, а также результаты работы встроенной системы контроля, поступают для дальнейшей обработки на центральный процессор (МЦП). МЦП координирует работу функциональных узлов блока, выполняет необходимые результирующие вычисления, а также сохраняет данные измерений и расчетов в энергонезависимой памяти объемом 16 Гбайт. МЦП также осуществляет передачу измерительной информации в систему управления верхнего уровня (СВУ). Связь блока с СВУ, а также с технологическим пультом управления осуществляется по протоколу локальной сети Ethernet.
Конструктивно БОС выполнен в виде единого блока в металлическом корпусе. К БОС подключаются с помощью кабелей первичные измерительные преобразователи виброускорения и частоты вращения, установленные на корпусе ГТД.
Защищенность оболочек СКТД соответствует степени защиты IP 55 ГОСТ 14254-96. СКТД имеет взрывозащищенное исполнение 1ExdIIT4 по ГОСТ Р 51330.0.
Рисунок 1 Внешний вид БОС
Рисунок 2 Схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение мест для нанесения оттисков клейм и нанесения наклеек
Программное обеспечение
СКТД имеет встроенное программное обеспечение, состоящее из внутренних и внешних компонентов. Внутренний программный комплекс «Программное обеспечение блока обработки сигналов (БОС)» выполняет обработку вибрационных и тахометрических сигналов, вычислительные операции, хранение и обеспечение доступа к данным контроля и диагностики, взаимодействие с локальной системой управления и с технологическим пультом управления. Все программы, входящие в состав программного комплекса, выполняются в среде защищенной операционной системы реального времени «QNX КПДА.0002-01» на технических средствах блока обработки сигналов.
Внешний программный комплекс «Сервисное программное обеспечение» предназначен для установки и выполнения операций на технологическом пульте управления. С помощью внешнего программного комплекса осуществляется настройка программного обеспечения, проверка работоспособности БОС, формирование и просмотр архивных данных, запрос текущих измерений. Все программы, входящие в состав внешнего программного комплекса, выполняются в среде операционной системы MS Windows XP SP2 или SP3 на технических средствах технологического пульта управления. На технические и метрологические характеристики СКТД внешний программный комплекс не влияет.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 2. Таблица 2
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| Программный комплекс «Программное обеспечение блока обработки сигналов (БОС)» | RU.ТКНЮ. 4117017.1-01 | 1.00 | 4616EED6 Db2a70d765692715f 231058108aa46f3 | CRC-32 MD5 |
| Программный комплекс «Сервисное программное обеспечение» | RU.ТКНЮ. 411711.017.2 01 | 1.00 | F02d1141add4c4fb1 77145a4cc4586cc | MD5 |
Программное обеспечение имеет уровень защиты «В» по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Таблица 1
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Число каналов измерений вибрации | 15 |
| Диапазон частот измерений амплитуд виброускорения, Гц | От 10 до 10000 |
| Диапазон частот измерений СКЗ виброскорости, Г ц | От 30 до 400 |
| Диапазон измерений амплитуд виброускорения, м/с2 | От 1 до 500 |
| Диапазон измерений СКЗ виброскорости, мм/с | от 0,6 до 100 |
| Крутизна спада АЧХ полосового фильтра, дБ/октава, не менее | 48 |
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики каналов измерений виброускорения в рабочем диапазоне частот, %, не более | 5 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений амплитуд виброускорения, % | ±10 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений СКЗ виброскорости, % | ±10 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений СКЗ виброускорения на 1/3 октавных частотах, % | ±10 |
| Переходное затухание электрических сигналов между каналами измерений параметров вибрации, дБ, не менее | 80 |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерений параметров вибрации при максимальных значениях повышенной и пониженной рабочей температуры среды, %: без учета температурной погрешности вибропреобразователей с учетом температурной погрешности вибропреобразователей | ±5 ±20 |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерений параметров вибрации при максимальной повышенной относительной влажности воздуха, % | ±5 |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерений параметров вибрации при максимальном отклонении напряжения питания от номинального значения, % | ±5 |
| Число каналов измерений частоты вращения роторных узлов | 2 |
| Диапазон измерений частоты вращения, приведенной к передаточному отношению привода и количеству зубьев индуктора, Г ц | от 100 до 15000 |
| Амплитуда входных напряжений измерения частоты вращения роторных узлов, В | 5,0 ±0,5 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений частоты вращения роторных узлов, % | ±0,1 |
| Входное сопротивление каналов измерений частоты вращения роторных узлов, кОм, не менее | 10 |
| Время установления рабочего режима СКТД после включения питания, мин, не более | 5 |
| Напряжение внешнего источника питания, В | 27 ± 2,7 |
| Мощность, потребляемая от внешнего источника питания, Вт, не более | 150 |
| Электрическая прочность изоляции цепей питания СКТД, В: при нормальных условиях в условиях повышенной относительной влажности воздуха 100 % при температуре 35 °С | 500 ± 25 300 ± 15 |
| Электрическое сопротивление изоляции цепей питания СКТД при нормальных условиях и в условиях повышенной рабочей температуры среды и повышенной влажности воздуха, МОм, не менее | 1 |
| Переходное сопротивление контактов элементов заземления СКТД, Ом, не более | 240’3 |
| Вероятность безотказного функционирования БОС за время 5000 ч с учетом замены модулей из состава ЗИП без учета датчиков, не менее | 0,96 |
| Полный назначенный срок службы СКТД, лет, не менее | 15 |
| Масса блока обработки сигналов СКТД (БОС), кг | 45,0 ± 1,5 |
| Габаритные размеры БОС: (Ш х В х Г) , мм, | 620 х 420 х 300 |
Условия эксплуатации:
-температура окружающего воздуха, °С от 0 до 50;
-относительная влажность воздуха при температуре плюс 27°С до 90%;
-атмосферное давление кПа от 90,3 до 106,2.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на шильдик БОС фотохимическим способом и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским методом.
Комплектность
Таблица 3
| Наименование | Обозначение | Количество | Примечание |
| Блок обработки сигналов (БОС) | ТКНЮ.411734.013 | 1 | |
| Комплект первичных измерительных преобразователей | ТКНЮ.426449.011 | 1 | |
| Комплект монтажных частей (МЧ) | ТКНЮ.411911.022 | 1 | |
| Комплект запасных частей, инструментов и принадлежностей (ЗИП) | ТКНЮ.411911.023 | 1 | |
| Комплект упаковки и тары (УТ) | ТКНЮ.305639.023 | 1 | |
| Руководство по эксплуатации | ТКНЮ.411711.017РЭ | 1 | |
| Комплект программного обеспечения (ПО) | _ | 1 | Согласно КГ.ТКНЮ. 411711.017-01 |
Поверка
осуществляется по документу ТКНЮ.411711.017РЭ1 «Система комплексной технической диагностики (СКТД) ГТД Е70/8 РД. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП « ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 27 октября 2010г.
Основные средства поверки:
- генератор сигналов специальной формы Г6-33, диапазон частот от 0,001 Гц до 100 кГц, погрешность установки частоты ± 3-10-6-F, диапазон амплитуд выходного напряжения от 0,5 до 5,0 В;
- генератор сигналов сложной формы DS360, диапазон частот от 0,01 Гц до 200 кГц, погрешность установки частоты 2540-6; диапазон выходного напряжения от 5,0 мкВ до 14,4 В (размах), погрешность ±1 %;
- мультиметр Agilent 34401A, диапазон частот измерений СКЗ переменных напряжений от 3 Гц до 300 кГц, диапазон измеряемых СКЗ переменных напряжений от 1 мВ до 750 В, погрешность до ±0,15 %.
Сведения о методах измерений
Методика измерений приведена в руководстве по эксплуатации ТКНЮ.411711.017РЭ Система комплексной технической диагностики (СКТД) ГТД Е70/8 РД. Руководство по эксплуатации. Часть 1. Техническая эксплуатация».
Нормативные документы
1. ГОСТ 30296-95. Аппаратура общего назначения для определения основных параметров вибрационных процессов. Общие технические требования.
2. МИ 1935-88 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот 1-10-2.. ..3-109 Гц.
3. Техническая документация ЗАО «Технические системы и технологии».
Рекомендации к применению
осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
