Untitled document

Приложение к свидетельству № 55035

об утверждении типа средств измерений

Лист № 1

Всего листов 9

ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

Система автоматизированная измерения, управления и обработки параметров

газотурбинных двигателей «ПАРУС-М1» (АС «ПАРУС-М1»)

Назначение средства измерений

Система автоматизированная измерения, управления и обработки параметров

газотурбинныхдвигателей«ПАРУС-М1»(АС«ПАРУС-М1»)(далее–Система)

предназначена для измерений параметров газотурбинных двигателей (ГТД): частоты

вращения роторов, температуры, избыточного давления и разности давлений жидкостей и

газов, массового расхода топлива, параметров вибрации при проведении испытаний на

испытательном стенде № 1.

Описание средства измерений

Архитектура построения Системы – многоуровневая.

Нижний уровень Системы состоит из первичных измерительных преобразователей

(ПИП), а так же станций сбора данных (ССД), предназначенных для измерения и регистрации

параметров испытуемого изделия и технологического оборудования, выдачи управляющих

сигналов на исполнительные устройства стендовых систем по заранее заданным алгоритмам.

Верхний уровень Системы – это:

- сервера сбора данных, предназначенные для приема и объединения

информационных потоков от ССД, обработки и регистрации параметров, передачи и хранения

полученных данных, выдачи управляющих команд в ССД для выполнения заданных функций;

- автоматизированные рабочие места (АРМ) персонала, предназначенные для

обработки полученных данных, визуализации значений параметров на экране мониторов,

записи на диск.

Принцип действия Системы основан на:

- преобразовании измеряемых физических величин (массового расхода топлива,

давления газов и жидкостей, вибрации корпусов двигателя) в электрические сигналы при

помощи ПИП;

- преобразовании электрических сигналов датчиков в цифровой код и вычисление

значений измеряемых физических величин комплексами измерительно–вычислительными

типа MIC (Госреестр № 20859-09) исполнения MIC-036R, комплексами измерительными

магистрально-модульными типа MIC-M (Госреестр № 46517-11), НПП “Мера”;

- передачи результатов измерений по сети Ethernet от ССД на верхний уровень

Системы;

- регистрации результатов измерений параметров на диске с одновременным выводом

их на мониторах Системы.

Обмен информацией и командами между ССД, серверами и операторскими

станциями АРМ, входящими в состав Системы, осуществляется по вычислительной сети

Ethernet.

Программное взаимодействие между ССД и серверами в сети осуществляется

посредством стандартного протокола OPC (OLE for Process Control).

Системаявляется изделием спеременным составомизмерительных каналов, который

определяется исходя из поставленной измерительной задачи. В состав системы входят

следующие измерительные каналы:

частоты вращения роторов;

массового расхода топлива;

давлений воздуха (газов) и жидкости;

Лист № 2

Всего листов 9

температурывоздуха(газов)сприменениемтермоэлектрических

преобразователей ТХА и ТХК;

температуры воздуха, жидкости с применением термопреобразователей

сопротивления с номинальными статическими характеристиками Pt100, 100П, 100М;

виброскорости (виброускорения) корпусов двигателя.

Конструктивно Система представляет собой стойки с аппаратурой, соединённые

через кроссовые шкафы с датчиками физических величин, расположенными на испытуемом

изделии и стендовом оборудовании.

Система работает следующим образом.

Принцип измерения частоты вращения роторов основан на законе электромагнитной

индукции. Вращение ротора ГТД через редуктор передается к индуктору, “зубья” которого,

при прохождении в непосредственной близости от торца постоянного магнита датчика типа

ДЧВ-2500 (ДЧВ-18М), установленного непосредственно на испытуемом изделии, изменяют

магнитный поток его сердечника и наводят ЭДС индукции в обмотках. На выходе датчика

генерируется напряжение с частотой, пропорциональной частоте вращения ротора ГТД.

Электрический сигнал датчика частоты вращения поступает на вход Системы, которая

нормирует импульсы сигнала по амплитуде и форме, преобразует частоту импульсных

сигналов в цифровой код и вычисляет ее значение, а затем по формуле вычисления

физической величины – значение частоты вращения ротора.

Измерениемассовогорасходатопливаосуществляетсяспомощью

Счетчика-расходомера массового Micro Motion (Госреестр № 45115-10), который состоит из

сенсора типа СМF-100, микропроцессорного преобразователя (датчика) типа RFT 9739 и

соединительного кабеля. Принцип измерения массового расхода топлива основан на эффекте

Кориолиса. Поступательное движение топлива по U-образной трубке сенсора типа СМF-100,

колеблющейся с постоянной частотой, приводит к появлению силы Кориолиса. Эта сила

вызывает поперечные колебания входной и выходной сторон сенсорной трубки и, как

следствие, фазовые смещения их частотных характеристик, которые преобразуются

микропроцессорным датчиком типа RFT 9739 в импульсные сигналы с частотой,

пропорциональной массовому расходу топлива. Система нормирует импульсы сигнала по

амплитуде и форме, преобразует частотуимпульсных сигналов вцифровой код и вычисляетее

значение, а затем по формуле вычисления физической величины – значение массового

расхода топлива.

В измерительных каналах давления воздуха (газов) и жидкостей преобразование

измеряемыхфизическихвеличинвунифицированныйсигналпостоянноготока

осуществляется с помощью датчиков типа РПГ-08 (Госреестр № 32045-06), МИДА-13П

(Госреестр № 17636-06), преобразователей давления измерительных типа ЕJХ (Госреестр

№ 28456-09), датчиков давления типа DMP (Госреестр № 44736-10). Принцип действия

указанных измерительных каналов основан на зависимости выходного сигнала постоянного

тока датчиков давления от воздействия измеряемого давления на чувствительный элемент

датчика. Выходной сигнал датчика поступает на вход комплекса типа MIC. Система

преобразует силу постоянного тока в цифровой код, вычисляется значение силы, а затем по

индивидуальной функции преобразования измерительного канала – значение измеряемого

давления.

Для измерения давления воздуха (газов) применяется также интеллектуальный сканер

давления модели 9116 системы NetScanner (далее – NS 9116), фирмы Pressure Systems

Incorporated, который представляет собой полностью автономное многоканальное устройство

измерения дифференциального давления. С выхода NS 9116 информация с результатами

измерения давлений передаётся по протоколу Ethernet через блок коммутационный МБР на

ССД, где обрабатывается с помощью программного обеспечения Recorder.

Принцип действия измерительных каналов температуры воздуха (газов) и жидкостей

заключается в преобразовании электрических аналоговых сигналов, поступающих от

ERA Recor

MR-300CRC32 по

Лист № 3

Всего листов 9

термоэлектрических преобразователей (ТП) и термопреобразователей сопротивления (ТС), в

цифровой код и дальнейшей их обработке с помощью программного обеспечения Recorder.

ПреобразованиевыходногосигналаТПоснованоназависимости

термоэлектродвижущей силы (ТЭДС) термопары от разности температур между «горячими»

и «холодными» спаями. Измерение ТЭДС, температуры «холодного» спая ТП осуществляется

с помощью комплексов типа MIC-M исполнения MIC-140.

Преобразование выходного сигнала ТС основано на зависимости изменения

сопротивления ТС от температуры среды. Сигнал, пропорциональный изменению

сопротивления, поступает на вход Системы, в котором преобразуется в цифровой код и

вычисляется значение сопротивления, а затем по номинальной статической характеристике

преобразования ТС типов Pt100, 100П, 100М – значение температуры.

Принцип действия измерительного каналавиброскорости (виброускорения) основан на

использовании вибропреобразователей типа МВ-43 (Госреестр № 16985-08), преобразующих

механические колебания корпусов ГТД в электрический заряд, пропорциональный

виброускорению. Электрические заряды переменной частоты от вибропреобразователя

поступают на вход комплекса типа MIC-M исполнения MIC-236 и преобразуются с помощью

усилителя заряда в напряжение. Выходное напряжение усилителя заряда, пропорциональное

виброускорению корпуса ГТД, импульсные сигналы от датчиков частоты вращения с

частотой, пропорциональные частоте вращения роторов ГТД, поступают на вход комплекса

типа MIC-M исполнения MIC-553 PXI и преобразуются в цифровой код. Система с помощью

программного обеспечения MR-300 вычисляет значения амплитуды измеряемых напряжений,

а затем с учетом индивидуальных характеристик измерительных каналов:

- амплитудное значение виброускорения корпуса двигателя;

- частота оборотов роторов двигателя в секунду;

- амплитудное значение виброскорости корпуса двигателя в привязке к частотам

вращения его роторов.

Программное обеспечение

Программное обеспечение Системы включает общее программное обеспечение и

специальное программное обеспечение.

В состав общего программного обеспечения входит операционная система

MS Windows XP/Vistа.

В состав специального программного обеспечения входят:

-“Recorder” – программа для проведения измерений медленноменяющихся

сигналов;

- “МR-300” – программа для проведения измерений динамических сигналов;

- “rcPanel” – программа пульта управления испытаниями;

- “Парус-WIN” – пакет программ подготовки и проведения испытания (ПО

клиентской части Системы).

Метрологически значимой частью специального ПО является метрологический

модуль, имеющий следующие характеристики.

ИдентификационноеНомер версииЦифровойДругиеАлгоритм

наименование (идентификацион- идентификатор идентифи- вычисления

программного ный номер программного кационные цифрового

обеспеченияпрограммногообеспеченияданныеидентификатора

обеспечения) (контрольная программного

суммаобеспечения

исполняемого

кода)

(scales.dll)

der

1.0.0.824CBC163

RecorderIEEE 1059-1993

Лист № 4

Всего листов 9

ипреднамеренныхизменений

УровеньзащитыПОотнепреднамеренных

соответствует уровню С по МИ 3286-2010.

Метрологические и технические характеристики

Диапазоны измерений и значения пределов погрешностей измерительных каналов

Системы приведены в таблице 1.

Диапазон

измерений

от 500 до 17000

Массовый расход топлива, кг/ч

от 0 до 8200

до 96

Температура воздуха (газов) по тракту

ГТД, °С (К)

до 14

± 0,15 °С (К)

(абсолютная)

до 52

от минус 0,5

до 45

Избыточное давление-разрежение

воздуха (газов) по тракту ГТД, кгс/см

от 0 до 40

Таблица 1 – Метрологические характеристики

Количество

Наименование измеряемого параметра измерительных

каналов

Частота вращения роторов, об/мин2

Пределы

допускаемой

погрешности

измерений

± 0,1 %

(относительная)

приведенная

± 0,3 %

в диапазоне

измерений от 0 до

0,5·Y

max

относительная

± 0,3 %

в диапазоне

измерений от

0,5·Y

max

до Y

max

± 0.6 °С (К)

(абсолютная)

Температура рабочих жидкостей

(топлива, масла), °С

от минус 40

до 1300 (от 233

до 1573)

от минус 40

до 50 (от 233 до

323)

от минус 50

до 250

± 0,3 °С

(абсолютная)

приведенная

± 0,3 %

в диапазоне

измерений от 0 до

0,5·Y

max

относительная

± 0,3 %

в диапазоне

измерений от

0,5·Y

max

до Y

max

± 0,5 %

(приведенная)

Разность давлений воздуха, мм вод. ст.

Примечание -Y

max

– значение диапазона измерений.

4от 0 до 120

2от 0 до 2000

Лист № 5

Всего листов 9

± 5 мм вод. ст.

(абсолютная)

приведенная

± 0,3 %

в диапазоне

измерений от 0 до

0,5·Y

max

Избыточное давление жидкостей

(масла, топлива), кгс/см

3от 0 до 150

Виброскорость корпусов и деталей

ГТД (при вибрациях с частотами

роторов), мм/с

4от 0 до 100

относительная

± 0,3 %

в диапазоне

измерений от

0,5·Y

max

до Y

max

± 1,0 %

(приведенная)

по амплитуде

± (10,0 – 12,0) %

(приведенная)

Потребляемая мощность, ВА, не более

Технические характеристики приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Технические характеристики

Наименование характеристики

Напряжение питания от сети переменного тока частотой

(50

1) Гц, В

Значение характеристики

от 187 до 242

6000

от 15 до 30

до 80

от 700 до 800

Условия эксплуатации

в кабине наблюдения и управления:

- температура окружающего воздуха,

- относительная влажность воздуха при температуре 25

С, %

- атмосферное давление, мм рт. ст.

Условия эксплуатации

в закрытом испытательном боксе:

- температура окружающего воздуха,

- относительная влажность воздуха при температуре 25 °С

- атмосферное давление, мм рт. ст.

от минус 40 до 50

до 100 %

от 700 до 800

п/пшт.

Знак утверждения типа

Знакутверждениятипананоситсянаэксплуатационнуюдокументацию

типографским способом.

Комплектность средства измерений

Комплектность средства измерений приведена в таблице 3.

Таблица 3 – Комплектность Системы

№

Наименование

Кол-во,

Примечания

1 Сервер сбора данных

2 Станция сбора данных 4

Лист № 6

Всего листов 9

3Расходомерный комплект ELITE: cенсор CMF-100 c

преобразователем RFT9739, подразделения Micro Motion

фирмы Emerson Process Management

4Сканер давления модели 9116 системы NetScanner™, фирмы

Pressure Systems Incorporated

до 12

Серийные

номера:

7452, 7426,

7427, 7370,

7453,7388,

7450,7418,

7394, 7414,

7415, 7446

до 4

до 2

5Датчик давления типа DMP, ООО "БДСЕНСОРРУС", г. Москва

6Преобразовательдифференциального давлениятипаEJX110A

фирмы “Yokogawa Electric Corporation”, Япония

7Преобразовательизбыточного давлениятипаEJX530A

фирмы

“Yokogawa Electric Corporation”, Япония

8Преобразовательизбыточного давлениятипаМИДА-13П-В,

ЗАОМИДАУС, г. Ульяновск

9Датчикизбыточного давлениятипаРПГ-08-И, ООО "Сенсор",

г. Москва

10Измерительно-вычислительный комплекс типа MIC-036R,

НПП “Мера”, г. Мытищи

11Комплекс измерения температур магистрально-модульный

типа MIC-140, НПП “Мера”, г. Мытищи

12Комплекс измерительный магистрально-модульный типа

MIC-553 PXI, НПП “Мера”, г. Мытищи

13Комплекс измерительный магистрально-модульный типа

MIC-236, НПП “Мера”, г. Мытищи

14Сетевой сервер LANTIME, фирмы “Meinberg”(Германия)

15Блок синхронизации МЕ-020В, НПП “Мера”, г. Мытищи

до 5

16Блок питания постоянного тока БП96/24-1/600 DIN,

НПО “Элемер”, г. Москва, г. Зеленоград

17Распределительный блок МБР, НПП “Мера”, г. Мытищи

до 4

18Переключатель 8 портовый KVM

ADDERView 8 PRO DVI,

фирмы

ADDER, Китай

19Источник бесперебойного питания 220 В

20Коммутатор Ethernet

21Системный шкаф DK 7820 710, фирмы Rittal, Германия

22Кроссовый шкаф TS 8, фирмы Rittal, Германия

23Программа для проведения измерений медленноменяющихся

сигналов “Recorder”, НПП “Мера”, г. Мытищи

24Программа для проведения измерений динамических сигналов

“MR-300”, НПП “Мера”, г. Мытищи

25Пакет программ подготовки и проведения испытаний,

“ПАРУС-WIN”, ОАО “Авиадвигатель”, г. Пермь

Лист № 7

Всего листов 9

26Комплект эксплуатационной документации

27Методика поверки

Поверка

осуществляется в соответствии с документом МП 57310-14 «Система автоматизированная

информационно-измерительнаяуправленияиобработкипараметровгазотурбинных

двигателей «ПАРУС-М1» (АС «ПАРУС-М1»). Методика поверки», утвержденным ФБУ

«Пермский ЦСМ» 06.12.2013 и входящей в комплект поставки.

Средства поверки приведены в таблице 3.

КТ 0,05

Таблица 3 – Средства поверки Системы

Наименование и типДиапазон измерений

Класс точности,

пределы допускаемой

погрешности

Микроманометр МКВ–250

от минус 250 до 250 мм вод. ст.

КТ 0,02

Задатчик избыточного давления

Воздух–2,5

от 0,01 до 2,5 кгс/см

КТ 0,02

от 0,1 до 6 кгс/см

КТ 0,05

от 1 до 60 кгс/см

КТ 0,05

Манометр избыточного давления

грузопоршневой МП-6

Манометр избыточного давления

грузопоршневой МП-60

Манометр избыточного давления

грузопоршневой МП-600

от 10 до 600 кгс/см

КТ 0,05

от 0,4 до 10 кгс/см

КТ 0,02

Калибратор давления

пневматический

Метран 504

Воздух-II

Магазин сопротивлений Р4831

от 0,01 до 111111,11 Ом

КТ 0,02

(0 – 20) мА

ПГ ± 0,05 %

от минус 10 до 100 мВ

ПГ

(7·10

-5

·|U| +

3) мкВ

от 0,001 до 1999999,999 Гц

ПГ

5·10

–7

Калибратор

многофункциональный TRX-IIR

Калибратор-измеритель

унифицированных сигналов

эталонный ИКСУ-2000

Генератор сигналов

низкочастотный прецизионный

Г3-122

Вибратор калибровочный

портативный 9100D

Амплитудный диапазон

виброускорений (на 100 Гц)

от 0 до 196 м/с

диапазон частот

от 7 до 10000 Гц

Расширенная

неопределенность

(k=2, р=0,95)

измерения

виброускорения в

диапазонах частот:

(30 – 2000) Гц,

ПГ

3,0 %,

(7 – 10000) Гц,

ПГ

15 %

Мера электрической емкости

Р597/7

1000 пФ

Гигрометр психрометрический

ВИТ-2

Универсальный

калибратор-вольтметр В1-28.

Диапазоны воспроизведения

напряжения переменного

тока: 0,1; 1,0; 10,0 В.

Диапазоны воспроизведения

напряжения постоянного

тока: 10,0; 100,0; 1000,0 В.

Термометр ртутный стеклянный

от 0 до 55

(16 – 40) ºС

(10 – 100) %

Лист № 8

Всего листов 9

Пределы

допускаемой

основной

погрешности

генерации

напряжения

переменного тока ±

(% от U + % от Uk) :

0,06 + 0,02 (диапазон

0,1 В);

0,06 + 0,01 (диапазон

1,0 В);

0,06 + 0,005 (диапазон

10,0 В), где U –

воспроизводимое

значение напряжения,

Uк – верхний предел

установленного

диапазона.

Пределы

допускаемой

основной

погрешности выдачи

напряжения

постоянного тока ±

(% от U + % от Uk):

0,003 + 0,003

(диапазон 10 В);

0,004 + 0,003

(диапазон 100 В);

0,0044 + 0,001

(диапазон 1000 В), где

U – воспроизводимое

значение напряжения,

Uк – верхний предел

установленного

диапазона.

Цена деления не

более 1

С,

метрологические

характеристики

согласно ГОСТ

28498-90

ПГ ± 0,

ПГ ± 6 %

Измеритель давления специальный

ИДС-1-1

(700 – 800) мм рт. ст.

ПГ ± 0,35 мм рт. ст.

Лист № 9

Всего листов 9

по эксплуатации на Комплексы

Комплексы измерительные

Сведения о методиках (методах) измерений

Методика (метод) измерений содержится в руководстве

измерительно-вычислительныетипа«MIC»,

магистрально-модульные типа «MIC-M».

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системе

автоматизированной измерения, управления и обработки параметров газотурбинных

двигателей «ПАРУС-М1» (АС «ПАРУС-М1»)

1 ГОСТ 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные

положения».

2ОСТ101021-93.«Отраслевойстандарт.Стендыиспытательныеавиационных

газотурбинных двигателей. Общие требования».

3 Комплекс измерительно-вычислительный типа «MIC». Руководство по эксплуатации.

4 Комплекс измерительный магистрально-модульный типа «MIC-M». Руководство по

эксплуатации.

Рекомендации по областям применения в сфере государственного регулирования

обеспечения единства измерений

при выполнении работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции

других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской

Федерации обязательным требованиям.

Изготовитель

ОАО «Авиадвигатель».

Адрес: проспект Комсомольский, 93, город Пермь, Российская Федерация, 614990.

E-mail:

office@avid.ru

Испытательный центр

ГЦИ СИ Федеральное бюджетное учреждение «Государственный региональный центр

стандартизации, метрологии и испытаний в Пермском крае» (ГЦИ СИ ФБУ «Пермский

ЦСМ»).

614068, город Пермь, улица Борчанинова, 85, телефон (342) 236-31-00, факс 236-23-46,

E-mail: pcsm

permcsm.ru

Аттестат аккредитации ГЦИ СИ ФБУ «Пермский ЦСМ» по проведению испытаний средств

измерений в целях утверждения типа № 30128-11 от 01.09.2011 г.

Заместитель

Руководителя Федерального

агентства по техническому

регулированию и метрологииФ.В. Булыгин

М.п.

« ____»_____________2014 г.

Готовы поверить данное средство измерений.

Поверка средств измерений.

ООО СУПРР 8(812)209-15-19, info@saprd.ru