Системы информационно-измерительные мобильного винтового испытательного стенда для авиационных поршневых двигателей типа АПД-200

Назначение

Системы информационно-измерительные мобильного винтового испытательного стенда для авиационных поршневых двигателей типа АПД-200 (далее - Системы, ИИС АПД-200) предназначены для измерений: крутящего момента силы; частоты вращения валов двигателя; расхода топлива; прокачки масла; температуры поверхностей, газообразных и жидких сред; абсолютного и избыточного давлений газообразных и жидких сред; относительной влажности воздуха; виброскоростей; напряжения и силы постоянного тока; а также для отображения результатов измерений и расчетных величин и их регистрации в ходе проведения испытаний поршневых двигателей.

Описание

Принцип действия ИИС АПД-200 основан на преобразовании измеряемых величин первичными преобразователями в электрические величины и передаче их через коммуникационные элементы от первичных преобразователей в измерительные модули для цифрового преобразования с последующей передачей для отображения и регистрации средствами вычислительной техники на станции сбора данных.

Конструктивно ИИС АПД-200 состоит из: стойки приборной, шкафа кроссировочного, станции сбора данных, комплекта первичных измерительных преобразователей (ПИП), комплекта кабелей.

Функционально ИИС АПД-200 включает в себя измерительные каналы (ИК) физических величин, состоящих из первичных измерительных преобразователей (ПИП), преобразующих измеряемые параметры в электрические величины, функционально связанные с измеряемыми физическими величинами, с последующим преобразованием, нормализацией и передачей их через коммуникационные элементы в измерительные модули комплекса измерительно-вычислительного MIC-236 для цифрового преобразования и регистрации измеренных величин с последующей передачей для отображения средствами вычислительной техники на станции сбора данных.

ИИС АПД-200 реализует следующие ИК:

- ИК крутящего момента силы;

- ИК частот вращения валов двигателя;

- ИК расхода топлива;

- ИК прокачки масла;

- ИК абсолютных и избыточных давлений газообразных и жидких сред;

- ИК температур в диапазоне преобразования ПИП термоэлектрического типа;

- ИК температур в диапазоне преобразования ПИП терморезистивного типа;

- ИК СКЗ виброскорости;

- ИК напряжения постоянного тока;

- ИК силы постоянного тока;

- ИК температуры и относительной влажности атмосферного воздуха.

Принцип действия ИК крутящего момента силы основан на формировании ПИП МА20500 электрического сигнала, пропорционального моменту крутящему силы, с последующим преобразованием этого сигнала блоком Т42 в цифровую форму и передачей цифровых кодов через преобразователь интерфейсов MOXA IANport 5450А и локальную сеть в станцию сбора данных для отображения и регистрации;

Принцип действия ИК частот вращения валов двигателя основан на передаче измерительного сигнала от преобразователя частоты вращения МЭД-1 в виде изменения частоты прямоугольных импульсов на модуль АЦП MR-452 в MIC-236 для преобразования в цифровой код с последующей передачей на станцию сбора данных для отображения и регистрации;

Принцип действия ИК массового расхода топлива основан на формировании измерительного сигнала преобразователем расхода массового Rheonik RHM02L кориолисовского, переводе сигнала измерительным преобразователем Rheonik RHE26 в цифровую форму и передаче кодов через преобразователь интерфейсов MOXA IANport 5450А и локальную сеть в станцию сбора данных для отображения и регистрации;

Принцип действия ИК расхода объемного (прокачки) масла основан на передаче измерительного сигнала от преобразователя расхода объемного ТПРГ20-8-1 в виде изменения частоты переменного тока через нормализатор сигналов МЕ-402 на модуль MR-452 в MIC-236 для преобразования в цифровой код с последующей передачей на станцию сбора данных для отображения и регистрации;

Принцип действия ИК абсолютных и избыточных давлений газообразных и жидких сред основан на передаче измерительного сигнала от преобразователей давлений МИДА в виде изменения токового сигнала на модуль АЦП MR-114C2 в MIC-236 для преобразования в цифровой код с последующей передачей на станцию сбора данных для отображения и регистрации; ИК барометрического давления реализован с помощью барометра рабочего сетевого БРС-1М цифровой сигнал с которого поступает через преобразователь интерфейсов MOXA IANport 5450А и локальную сеть в станцию сбора данных для отображения и регистрации;

Принцип действия ИК температуры в диапазоне преобразования ПИП термоэлектрического типа основан на передаче измерительного сигнала от термоэлектрических преобразователей КТХА в виде изменения напряжения постоянного тока на модуль аналогового ввода ОВЕН МВ210-101 и далее, в виде цифрового кода через преобразователь интерфейсов MOXA IANport 5450А и локальную сеть в станцию сбора данных для отображения и регистрации;

Принцип действия ИК температуры в диапазоне преобразования ПИП терморезистивного типа (термометров сопротивления) основан на передаче измерительного сигнала от термопреобразователей сопротивления в виде изменения величины сопротивления на модуль MR-227R5 в MIC-236 для преобразования в цифровой код с последующей передачей на станцию сбора данных для отображения и регистрации;

Принцип действия ИК СКЗ виброскорости основан на передаче измерительного сигнала от преобразователя виброскорости AV02-01-0,08 в виде изменения величины постоянного тока на модуль MR-114C2 в MIC-236 для преобразования в цифровой код с последующей передачей на станцию сбора данных для отображения и регистрации;

Принцип действия ИК напряжения постоянного тока основан на передаче сигнала с выхода генератора на модуль MR-227U2 в MIC-236 для преобразования в цифровой код с последующей передачей на станцию сбора данных для отображения и регистрации;

Принцип действия ИК силы постоянного тока основан на передаче измерительного сигнала от преобразователя силы тока измерительного ПИТ-150-У-4/20-Б14 в виде изменения токового сигнала на модуль АЦП MR-114C2 в MIC-236 для преобразования в цифровой код с последующей передачей на станцию сбора данных для отображения и регистрации;

Принцип действия ИК температуры и относительной влажности атмосферного воздуха основан на передаче измерительного сигнала от термогигрометра ИВТМ-7 в виде цифрового кода через преобразователь интерфейсов MOXA IANport 5450А и локальную сеть в станцию сбора данных для отображения и регистрации.

По условиям эксплуатации системы удовлетворяют требованиям гр. УХЛ 4.2 по ГОСТ 15150-69 с диапазоном рабочих температур от 10 до 30 °С, относительной влажностью окружающего воздуха от 30 до 80 % при температуре 25 °С и атмосферным давлением от 84 до 106 кПа без предъявления требований по механическим воздействиям.

Заводские номера (001 и 002) указываются в формулярах МБДА.2761.0301.000 ФО и МБДА.2761.0302.000 ФО и наносятся на идентификационные таблички (маркировочные знаки изготовителя), расположенные на верхних левых частях шкафов коммутационных (рисунок 2).

Нанесение знака поверки на ИИС АПД-200 не предусмотрено.

Защита от несанкционированного доступа к компонентам Систем обеспечивается:

- ограничением доступа к месту установки систем;

- запиранием стойки (рисунок 2);

- запиранием ключом замка на дверях стойки приборной (рисунок 4);

- запиранием ключом замка на дверях шкафа кроссировочного (рисунок 3);

О бщий вид составных частей средства измерений представлен на рисунках 1-4.

Рисунок 1 - Станция сбора данных и отображения. Вид общий

Система автоматизированная " информационно-измерительная для винтового стенда, предназначенного для испытаний поршневых двигателей мощностью до 200л.с.

БЛИЖ.401202.100.613

Гад выпуска 2020 <Х

Шкаф коммутационный БЛИЖ.408320.136.177

Xz Зав. № 281302        Год выпуска 2020

Рисунок 2 - Информационные таблички

Информационные таблички

Рисунок 3 - Стойка приборная ИИС АПД- Рисунок 4 - Стойка приборная ИИС АПД-200. Вид общий                          200. Вид общий

Места запирания

Программное обеспечение

Включает общее и функциональное программное обеспечение (ПО).

В состав общего ПО входит операционная система Windows 10 «Pro» (64-разрядная). Функциональное программное обеспечение представлено программой управления комплексом MIC «Recorder».

В программе управления комплексом MIC «Recorder» метрологически значимой частью ПО является метрологический модуль scales.dll (таблица 1).

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

Таблица 1- Идентификационные данные функционального ПО

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Идентификационное наименование ПО

scales.dll

Номер версии (идентификационный номер) ПО

1.0.0.8

Цифровой идентификатор ПО

24CBC163

Алгоритм вычисления идентификатора ПО

CRC32 по IEEE 1059-1993

Технические характеристики

Метрологические характеристики (МХ) ИК ИИС АПД-200 приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Метрологические характеристики ИИС АПД-200

Измеряемые параметры (наименование измерительных каналов)

Измеряемые величины

Диапазон измерений (показаний)

Пределы допускаемой погрешности

Кол-во ИК

1

2

3

4

5

Крутящий момент силы

Крутящий момент силы

от 50 до 1000 Н^м*

у: ± 0,5 % от ВП в диапазоне от 0 до 250 Н^м; 6: ± 0,5 % от ИЗ в диапазоне от 250 до 1000 Н^м

1

от 60 до 1200 Н^м**

у: ± 0,5 % от ВП в диапазоне от 60 до 300 Н^м; 6: ± 0,5 % от ИЗ в диапазоне от 300 до 1200 Н^м

Частота вращения вала двигателя

Частота вращения

от 120 до 6000 об/мин

6: ± 0,2 % от ИЗ

1

Расход топлива

Массовый расход

от 6 до 120 кг/ч

6: ± 0,5 % от ИЗ

1

Прокачка масла

Объемный расход

от 10 до 140 л/мин

у: ± 3,0 % от ВП

1

Давление (избыточное) масла

Избыточное давление

от 0 до 1,0 МПа

у: ± 1,0 % от ВП

2

Давление (избыточное) топлива

от 0 до 0,6 МПа

у: ± 0,5 % от ВП

2

Давление (избыточное) охлаждающей жидкости

от 0 до 0,6 МПа

у: ± 1,0 % от ВП

2

Давление (абсолютное) воздуха на входе в двигатель или перед агрегатом наддува

Абсолютное давление

от 0 до 0,16 МПа

у: ± 0,5 % от ВП

1

Давление (абсолютное) воздуха за агрегатом наддува

от 0 до 0,4 МПа

у: ± 0,5 % от ВП

1

Давление (абсолютное) воздуха во входном коллекторе

от 0 до 0,4 МПа

у: ± 0,5 % от ВП

1

Температура масла

Температура

от -40 °С до +150 °С

у: ± 1,5 % от ВП

2

Температура топлива

от -40 °С до +100 °С

у: ± 0,75 % от ВП

2

Температура воздуха на входе в двигатель или перед агрегатом наддува

от -40 °С до +80 °С

у: ± 1,5 % от ВП

1

Температура воздуха за агрегатом наддува

от -40 °С до +200 °С

у: ± 1,5 % от ВП

1

Температура воздуха во входном коллекторе

от -40 °С до +150 °С

у: ± 1,5 % от ВП

4

Температура отработанных газов

от -40 °С до +1000 °С

у: ± 1,5 % от ВП

4

Температура головок цилиндра

от -40 °С до +250 °С

у: ± 1,5 % от ВП

1

Продолжение таблицы 2

1

2

3

4

5

Температура корпуса генератора

Температура

от -40 °С до +200 °С

Y: ± 1,5 % от ВП

1

СКЗ виброскорости в контрольной точке корпуса двигателя

Виброскорость

от 2 до 100 мм/с

Y: ± 20 % от ВП

6

Напряжение постоянного тока на клеммах генератора

Напряжение постоянного тока

от 0 до 40 В

Y: ± 2,0 % от ВП

2

Сила постоянного тока генератора

Сила постоянного тока

от 0 до 150 А

Y: ± 2,0 % от ВП

2

Атмосферное давление воздуха в испытательном боксе

Абсолютное давление

от 93 до 104 кПа (от 700 до 780 мм рт. ст.)

Д: ± 0,67 гПа (± 0,5 мм рт. ст.)

1

Температура воздуха в испытательном боксе

Температура

от -40 °С до +50 °С

Д: ± 1,6 °С

1

Относительная влажность воздуха в испытательном боксе

Относительная влажность

от 0 до 98 %

Д: ± 2,0 %

1

Примечания:

ВП - верхний предел измерения;

ИЗ - измеряемое значение;

Y - приведенная погрешность, %;

6 - относительная погрешность, %;

Д - абсолютная погрешность в единицах измеряемой величины;

7 * - МБДА.2761.0301.000 ФО;

8 ** - МБДА.2761.0302.000 ФО.

Таблица 3 - Основные технические характеристики

Наименование характеристики

Значение

Параметры электрического питания:

- напряжение переменного тока, В

- частота переменного тока, Гц

230±23

50±1

Потребляемая мощность, кВт не более:

2

Габаритные размеры составных частей, мм, (ширинахвысотахглубина), не более:

- стойка приборная

- шкаф коммутационный

600х2110х800

1200x2110x400

Масса составных частей, кг, не более:

- стойка приборная

- шкаф коммутационный

255

105

Условия эксплуатации:

- температура воздуха, °С

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

- атмосферное давление, кПа

от 10 до 30

от 30 до 80

от 84 до 106

Продолжение таблицы 3

Показатели надежности:

Средняя наработка на отказ, часов

5000

Вероятность безотказной работы систем в течение сеанса измерений максимальной продолжительностью 8 часов

0,9984

Знак утверждения типа

наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации.

Комплектность

Таблица 4 - Комплектность средства измерений

Наименование (номер в ФИФ ОЕИ)

Обозначение

Кол-во, шт./экз.

1

2

3

Системы информационно-измерительные мобильного винтового испытательного стенда для авиационных поршневых двигателей типа АПД-200 зав. № 001 и № 002, в том числе первичные и вторичные преобразователи: Измеритель крутящего момента силы МА20 (76230-19), 1 шт.;

Датчик частоты вращения МЭД-1 (64257-16), 3 шт.; Расходомер-счетчик массовый RHM02L (79411-20), 1 шт.; Турбинный преобразователь расхода геликойдный ТПРГ20-8-1 (23153-14), 1шт.;

Датчики давления МИДА-13П (17636-17), 6 шт.;

Датчики температуры с НСХ 100П/РП00 по ГОСТ 66512009, 12 шт.;

Датчики температуры КТХА (75207-19), 6 шт.;

Измеритель влажности и температуры ИВТМ-7 (7139418), 1шт.;

Преобразователи виброскорости AV02 (75727-19), 6 шт.; Преобразователи силы тока измерительные ПИТ (7491019), 2 шт.;

Модуль аналогового ввода МВ210-101 (76920-19), 1шт.; Барометр рабочий сетевой БРС-1М (16006-97), 1шт.;

Комплекс измерительный магистрально-модульный MIC-236 (46517-21), 1шт.

МБДА.2747.0300.000

1 шт.

Руководство по эксплуатации

МБДА.2747.0301.000 РЭ

1 экз.

Руководство по эксплуатации

МБДА.2747.0302.000 РЭ

1 экз.

Методика поверки

-

1 экз.

Сведения о методах измерений

«Параметры, измеряемые при испытаниях авиационных поршневых двигателей с применением систем информационно-измерительной мобильного винтового испытательного стенда для авиационных поршневых двигателей типа АПД-200. Методика (метод) измерений. МИ-АПД-200». Свидетельство об аттестации № 3/RA.RU.311343-2022 от 11 августа 2022 г.

Нормативные документы

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 февраля 2018 г. № 256 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений массы и объема жидкости в потоке, объема жидкости и вместимости при статических измерениях, массового и объемного расходов жидкости»;

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 октября 2022 г. № 2653 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений избыточного давления до 4000 МПа»;

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 июля 2018 г. № 1621 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»;

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 октября 2018 г. № 2091 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1-10’16 до 100 А»;

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 декабря 2019 г. № 2900 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 1 • 10-1-1-107 Па»;

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 декабря 2019 г. № 3457 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы»;

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 декабря 2019 г. № 3456 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления постоянного и переменного тока»;

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2021 г. № 2885 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений влажности газов и температуры конденсации углеводородов»;

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 декабря 2022 г. № 3253 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений температуры»;

ГОСТ Р 8.596-2002 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения;

ОТУ-2018 «Двигатели авиационные серийные для воздушных судов. Изготовление, ремонт, приемка и поставка. Общие технические условия».

Развернуть полное описание