Untitled document
Приложение к свидетельству № 56224
об утверждении типа средств измерений
лист 1
всего листов 9
ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
Системы автоматизированные информационно-измерительные «МАРС-МЕРА»
Назначение средства измерений
Системы автоматизированные информационно-измерительные «МАРС-МЕРА» (далее -
Системы) предназначены для измерения параметров авиационных двигателей (силы от тяги
двигателей, давления газа (воздуха), жидкостей, температуры газа (воздуха), жидкостей, часто-
ты вращения роторов, массового расхода топлива, вибрации корпусов двигателей и относи-
тельной влажности воздуха) при испытаниях на стендах №№ 19, 21, 22 ОАО «НПО «СА-
ТУРН», г. Рыбинск.
Описание средства измерений
Системы имеют модульную конструкцию, включающую в себя датчики, кондиционе-
ры сигнала, аналого-цифровые преобразователи и цифровую аппаратуру «верхнего уровня»
(специализированные платы, компьютеры со специализированным программным обеспечени-
ем, мониторы).
Конструктивно Системы состоят из 7-ми модулей, включающих в себя соответствующие
измерительные каналы (ИК):
- модуль измерений силы от тяги двигателя (МИС);
- модуль измерений массового расхода топлива (МИРТ);
- модуль измерений давления газа (воздуха) и жидкостей (МИД);
- модуль измерений температур газа (воздуха), жидкостей (МИТ);
- модуль измерений частоты вращения роторов (МИЧВР);
- модуль измерений вибрации (МИВб);
- модуль измерений относительной влажности воздуха (МИВ).
Часть ИК не содержит первичных преобразователей, которые поставляются в составе
испытываемого двигателя и подсоединяются к Системам только на период испытаний (напри-
мер, МИЧВР, МИВб, МИТ - частично). Максимальное суммарное количество ИК по всем изме-
рительным модулям составляет 31.
МИС содержит следующие элементы:
- динамометрическую платформу (ДМП), опирающуюся на 4-е упругие ленты;
- рабочий тензорезисторный датчик силы типа 2ТВС-20, работающий на сжатие. Пита-
ние моста датчика и аналого-цифровое преобразование его выходного сигнала осуществляется
измерительным модулем МС-212;
- рычаг и градуировочные гири, предназначенные для градуировки МИС и создания си-
лы подзагрузки на ДМП.
Сила от тяги двигателя, приложенная к ДМП, уравновешивается силой реакции рабочего
датчика. Его выходной сигнал, пропорциональный силе от тяги, преобразуется в пропорцио-
нальный цифровой код. Последний в компьютере верхнего уровня с помощью градуировочной
зависимости преобразуется в цифровой код измеряемой силы.
МИРТ включает в свой состав расходный бак (РБ), рычажную систему (РС), связываю-
щую РБ с весовой головкой (ВГ), а также электронный блок замера расхода топлива (КЗРТ).
Последний вырабатывает сигналы «Старт», «Стоп» при прохождении стрелки ВГ соответст-
вующих точек шкалы ВГ. Упомянутые сигналы через модуль МС-401 поступают в ЭВМ, где
преобразуются в цифровой код интервала времени, соответствующего выработке номинальной
лист 2
всего листов 9
массы топлива из РБ. Отношение указанной номинальной массы топлива к интервалу времени,
равное массовому расходу топлива, определяется в компьютере верхнего уровня.
МИД предназначен для измерений давления воздуха на входе в двигатель и давлений га-
за и жидкостей по тракту двигателя. МИД включает в свой состав датчики давления моделей
Сапфир 22ДД (измерение полного и статического давления на входе в двигатель), Сапфир
22ДИ (измерение избыточных давлений газа и жидкости по тракту двигателя). Токовые сигна-
лы с выходов датчиков Сапфир 22 поступают в модуль МС-227С, где преобразуются в соответ-
ствующие цифровые коды. Последние (совместно с цифровым кодом барометра) поступают в
компьютер верхнего уровня, где преобразуются на основании градуировочных характеристик в
соответствующие цифровые коды абсолютных давлений.
МИТ предназначен для измерений температур воздуха на входе в двигатель, газа за тур-
биной и рабочих жидкостей. МИТ включает в себя:
- ИК электрического напряжения постоянного тока (на базе модуля МС 227К) работает с
термопарой (ТП) типа Т-99-3 и колодкой компенсационной ПК-9Б, расположенными на двига-
теле. Электрическое напряжение с выхода ТП и ПК-9Б, соответствующее температуре газа за
турбиной ГТД, поступает на вход модуля МС 227К, где преобразуется в соответствующий
цифровой код. В компьютере верхнего уровня на основании градуировочных зависимостей вы-
числяется значение соответствующей температуры;
- ИК температуры воздуха на входе в двигатель и жидкостей по тракту двигателя состоят
из ИК электрических сопротивлений (на базе модулей МС 227R) и термометров сопротивле-
ния (ТС) типа П77 или П63 соответственно. Электрическое сопротивление ТС, соответствую-
щее измеряемой температуре, преобразуется в напряжение постоянного тока и поступает в
компьютер верхнего уровня, где на основании градуировочных зависимостей вычисляется зна-
чение соответствующей температуры.
МИЧВР содержит ИК напряжения переменного тока (на базе модулей MC-451). Частот-
ный сигнал с выхода датчика типа ДТЭ-5Т (ДТЭ-6Т), расположенного на двигателе, соответст-
вующий частоте вращений ротора компрессора двигателя, поступает на вход модуля измерения
частоты MC-451. Цифровой код с выхода модуля, соответствующий частоте сигнала, поступает
в компьютер верхнего уровня Системы, где на основании градуировочной зависимости преоб-
разуется в цифровой код частоты вращения ротора.
МИВб содержит ИК динамических сигналов (на базе модуля МС-201) и датчик вибраций
типа МВ-25БВ, расположенный на двигателе. Аналоговый выходной сигнал датчика поступает
на вход модуля МС-201, где преобразуются в соответствующий цифровой сигнал. Последний
поступает в компьютер верхнего уровня, где подвергаются быстрому преобразованию Фурье с
выделением амплитуды спектральной составляющей виброскорости на роторной частоте.
МИВ состоит из измерителя влажности и температуры ИВТМ-7, который по сетевому
протоколу передает соответствующие цифровые данные в компьютер верхнего уровня системы,
где на основании градуировочных характеристик ИВТМ-7 определяется относительная
влажность воздуха на входе в двигатель.
Принцип работы Системы заключается в преобразовании измеряемых параметров
газотурбинных двигателей (ГТД) датчиками в соответствующие электрические сигналы,
преобразовании электрических сигналов в цифровые коды и передаче последних в
персональный компьютер (ПК) верхнего уровня Систем для дальнейшего преобразования их в
цифровые коды упомянутых физических величин.
Модификации Системы отсутствуют.
Общий вид Системы представлен на рисунке 1.
Схема пломбировки от несанкционированного доступа приведена на рисунке 2 .
лист 3
всего листов 9
Рисунок 1 Общий вид Системы
Рисунок 2 Схема пломбировки от несанкционированного доступа
Программное обеспечение
ци-онное на-
(идентификаци-
фикатор ПО (кон-
ные данные
Программное обеспечение (ПО) делится на несколько основных категорий:
- системные программы;
- оконные программы.
К системным программам относятся программы, взаимодействующие с измерительной
аппаратурой и занимающиеся обменом информации между компьютерами в сети, а также про-
граммы для обслуживания рабочих сессий.
Оконные программы выполняют функции диспетчера программ, менеджера сессий, ре-
дактора базы данных стенда, занесения первичных данных, записи и просмотра трендов, реги-
страции точек, оценки динамических характеристик.
Идентификационные данные (признаки) метрологически значимой части ПО указаны в
таблице 1.
Таблица 1
Идентифика-Номер версииЦифровой иденти-
Другие иден- Алгоритм вычисле-
именованиеон-ный номер)троль-ная сумма ис-
тификацион- ния цифрового иден-
ПО ПО полняемого кода)
тифи-катора ПО
ПОС-М
НПП «Мера»
2.28b 2003DOC7EF19–CRC32
Место пломбировки
лист 4
всего листов 9
Используемые программы защищены паролями, с заданной периодичностью выполняет-
ся резервное копирование файлов данных. Программный ключ защиты исполняемых файлов и
файлов данных поставляется на внешней съемной флэш-памяти.
Уровень защиты ПО «С» по МИ 3286-2010 исключает возможность непреднамеренных и
преднамеренных изменений ПО и измеренных данных.
Метрологические и технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики Систем приведены в табли-
це 2.
Таблица 2
Измеряемые параметры, количество измеритель-
ных каналов (ИК), единицы измерения
Диапазон
измерений
Сила от тяги, 1 ИК, кН
от 0 до 127
Массовый расход топлива, 1 ИК, кг/c
от 0,2 до 1,6
от 0 до 2,5
±
50 Па
от 0,1 до 25
± (64…82) Па
5)
± 0,5 % ВП
6)
от 0 до 250
от 0 до 600
1 ИК, МПа
от 0 до 10
± 1,0 % ВП
6)
Температура воздуха на входе в двигатель,
4 ИК, °С (К)
±
0,5 % ИЗ
Температура рабочих жидкостей, 2 ИК, °С
±
1,5 % ВП
Электрическое напряжение постоянного тока, со-
ответствующее значению температуры газа за
турбиной ГТД, 1 ИК, мВ
от 0 до 2500
Частота переменного тока, соответствующая час-
тоте вращения ротора компрессора, 2 ИК, Гц
от 10 до
11000
Пределы допускаемой от-
носительной (абсолют-
ной*) погрешности
±
0,5 %
от 0,5 R
max
1)
±
0,5 % ИЗ
2)
±
0,5 %
от 0,5 G
max
3)
±
0,5 % ИЗ
4)
Перепад между атмосферным и полным давлени-
ем воздуха на входе в ГТД, 1 ИК, кПа
Перепад между атмосферным и статическим дав-
лениями на входе в ГТД, 2 ИК, кПа
Перепад давления газа по тракту ГТД относи-
тельно атмосферного давления,
7 ИК, кПа
1 ИК, кПа
2 ИК, кПа
от 0 до 160
от 0 до 600
от 0 до 2500
Перепад давления жидкостей относительно атмо-
сферного давления,
1 ИК, кПа
2 ИК, кПа
1 ИК, МПа
Атмосферное давление, (1 ИК), кПа
±67 Па
от 0 до 25
от 60 до 110
от минус 40
до плюс 40
(от 233 до
313)
от минус 60
до плюс 120
Напряжения динамических сигналов, соответст-
вующие вибрационной скорости корпуса ГТД, 3
от 0,02 до
8,5
± 0,08 % ВП - по напря-
жению (± 1 % ВП - по
температуре, с учетом по-
грешности ПП)
± 0,001 % ВП - по частоте
переменного тока
(± 0,15 % ВП - по частоте
вращения ротора с учетом
погрешности ПП)
± 0,5 % ВП - по амплитуде
электрического напряже-
лист 5
всего листов 9
Измеряемые параметры, количество измеритель-
ных каналов (ИК), единицы измерения
Диапазон
измерений
от 15 до 95
± 2 %
ИК, В
Пределы допускаемой от-
носительной (абсолют-
ной*) погрешности
ния ((10 - 12) % ВП - по
амплитуде вибрационной
скорости корпусов ГТД на
роторной частоте, с уче-
том погрешности ПП)
Относительная влажность воздуха на входе в дви-
гатель, 1 ИК, %
Примечания:
1) В диапазоне (0 - 0,5)R
max
;
2) В диапазоне (0,5 - 1,0)R
max
;
3) В диапазоне (0 - 0,5)G
max
;
4) В диапазоне (0,5 - 1,0)G
max
;
5) Расчетный предел погрешности измерений параметра с учетом регламентируемых
пределов погрешностей измерений перепада между атмосферным и полным давлением
воздуха и полным и статическим давлениями на входе в ГТД;
6) С учетом погрешности измерений атмосферного давления.
R
max
– верхний предел (ВП) диапазона измерений силы;
G
max
– ВП диапазона измерений массового расхода топлива;
ИЗ – измеряемое значение;
ПП – первичный преобразователь.
Технические характеристики системы приведены ниже.
Диапазон рабочих температур, ºС
·
в пультовой................................................................................ от плюс 10 до плюс 30
·
в испытательном боксе.............................................................. от минус 40 до плюс 40
Параметры электрического питания:
·
напряжение, В………………………………………………………....... от 187 до 242
·
частота, Гц ………………………………………………………………...... от 49 до 51
·
потребляемая мощность, кВ·А ……………………………………………………....10
Габаритные размеры (ширина х длина х высота), м, не более:
- модуль измерения силы3 × 7 × 5;
- модуль измерения массового расхода топлива. 0,7 × 0,7 × 0,7;
- модуль измерения давления 0,5 × 0,5 × 0,5;
- модуль измерения температуры 0,5 × 0,5 × 0,5;
- модуль измерения относительной влажности 0,3 × 0,3 × 0,34
- модуль измерения частоты вращения роторов 0,3 × 0,3 × 0,34
- модуль измерения вибрационной скорости 0,3 × 0,3 × 0,3.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится графическим способом на таблички, закрепленные на
стойках Систем и типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации.
Комплектность средства измерений
Комплектность Системы приведена в таблице 3.
лист 6
всего листов 9
ДМП, производство ОАО «НПО «Сатурн»
1
Рычаг, производство ОАО «НПО «Сатурн»
1
Датчик силы рабочий типа 2ТВС20 фирмы «Электроприбор»
2
СЗРТ с весовой головкой ГАП-5-983, ГАП-5-1465
1
3
В составе
МИД
7
1
1
2
2
1
1
Барометр регистрирующий сетевой БРС-1 фирмы ООО «БАРОМЕТР»
1
Термометры сопротивления П-77, Класс B фирмы «Электроприбор»
4
Термометры сопротивления П-63, Класс B1 фирмы «Электроприбор»
2
Измерительный модуль типа МС-401, ООО «НПП «МЕРА»
5
Измерительный модуль типа МС-212 , ООО «НПП «МЕРА»
1
Измерительный модуль типа МС-227С , ООО «НПП «МЕРА»
2
Измерительный модуль типа МС-227R , ООО «НПП «МЕРА»
1
Измерительный модуль типа МС-227K , ООО «НПП «МЕРА»
2
Измерительный модуль типа МС-451 , ООО «НПП «МЕРА»
1
Измерительный модуль типа МС-201 , ООО «НПП «МЕРА»
1
Наименование
Кол-во
Таблица 3
Примечание
В составе
МИС
В составе
МИС
В составе
МИС
В составе
МИРТ
Датчики дифференциальногодавления Сапфир-22М-Ех-ДД-
2430-02-У2-0,25/2,5 кПа (6,3; 10 кПа), Сапфир-22М-Ех-ДД-2430-02-
У2-0,25/16к Па (25; 40кПа) фирмы ЗАО «ПГ «Метран»
Датчик избыточного давления типа Сапфир-22М-Ех-ДИ-2140-02-У2-
0,25/160 кПа (40; 250 кПа) фирмы «ПГ «Метран»
Датчик избыточного давления типа Сапфир-22М-Ех-ДИ-2140-02-У2-
0,5/250 кПа (40; 250 кПа) фирмы «ПГ «Метран»
Датчик избыточного давления типа Сапфир-22М-Ех-ДИ-2150-02-У2-
0,25/600 кПа (400; 2500 кПа) фирмы «ПГ «Метран»
Датчик избыточного давления типа Сапфир-22М-Ех-ДИ-2150-02-У2-
0,25/2500 кПа (400; 2500 кПа) фирмы «ПГ «Метран»
Датчик избыточного давления типа Сапфир-22М-Ех-ДИ-2150-02-У2-
0,5/600 кПа (400; 2500 кПа) фирмы «ПГ «Метран»
Датчик избыточного давления типа Сапфир-22М-Ех-ДИ-2160-02-У2-
0,5/10 МПа (2,5; 16 МПа) фирмы «ПГ «Метран»
Датчик избыточного давления типа Сапфир-22М-Ех-ДИ-2170-02-У2-
0,5/25 МПа (16; 100 МПа) фирмы «ПГ «Метран»
Измеритель влажности и температуры ИВТМ-7 фирмы ОАО «Прак-
тик-НЦ»
1 на 3
стенда
В составе
МИД
В составе
МИД
В составе
МИД
В составе
МИД
В составе
МИД
В составе
МИД
В составе
МИД
В составе
МИД
В составе
МИТ
В составе
МИТ
В составе
МИВ
В составе
МИРТ
В составе
МИС
В составе
МИД
В составе
МИТ
В составе
МИТ
В составе
МИЧВР
В составе
МИВб
Источник бесперебойного питания UPS
Усилитель – разветвитель сети HUB
Шкаф (стойка) СВТ
Кондиционер частотного сигнала
1
1
1
2
лист 7
всего листов 9
Наименование
Блок питания датчиков давления 22БП36
Операторская станция на базе компьютера типа Pentium
Кол-воПримечание
9
1
Поверка
Поверка осуществляется в соответствии с документом МП 57965-14 «Системы
автоматизированные информационно-измерительные «МАРС-МЕРА». Методика поверки МП
МАРС-МЕРА», утвержденным ГЦИ СИ ФГУП «ЦИАМ им. П.И.Баранова» в декабре 2013 г.
Идентификационные данные, а также процедура идентификации программного
обеспечения приведены в разделе 4 документа «Руководство по эксплуатации»
Основные средства поверки:
1) Датчики весоизмерительные тензорезисторные Т2 (Госреестр № 53838-13), совместно с при-
бором весоизмерительным Микросим-06 (Госреестр № 25939-03).
2) Гири массой 100 кг класс точности М
1
по ГОСТ OIML R111-1-2009.
3) Манометры грузопоршневые:
МВП-2,5; МП-6;МП-60;МП-600, класс точности 0,05 (Госреестр № 14737-00)
4) Мегаомметр Ф4102/2: диапазон измерения сопротивления от 0 до 2000 МОм, класс точности
1,5. (Госреестр № 9225-88).
5) Пробойная установка АИД-70: от 0 до50 кВ (Госреестр № № 34031-12).
6) Амперметр Э539 предел измерения силы тока от 0 до 5А кл.точности 0,5 (Госреестр № 9955-
85) .
7) Вольтметр универсальный цифровой В7-38 Диапазон измерения напряжения от 10
-5
до 300 В
при измерении напряжения переменного тока частотой от 40 до 60 Гц. Погрешность не более
±(0,5+0,4U
п
/ U
х
), где U
п
– верхний предел измерения, U
х
-измеренное значение (показания при-
бора) (Госреестр № 8730-82).
8) Уровень с микроподачей ампулы Carl Zeiss (Госреестр № 10084-85).
9) Термометр стеклянный ртутный образцовый, диапазон измерения (0 … 50)
°
С, ц.д. 0,1
о
С
(Госреестр № 303-91).
10) Набор гирь ГО-4-1110 , КГО-4-5 (Госреестр № 5603-76).
11) Калибратор давления типа DPI-610, фирмы «Druck» (Великобритания) диапазон
0 – 2 МПа, с внешним преобразователем избыточного давления (Госреестр № 2528970),
погрешность ±0,15 % от ИВ (Госреестр № 16347-09).
12) Калибратор многофункциональный TRX - IIR):
- напряжение, мВ от минус 10 до плюс 100;
- сопротивление, Ом от 0 до 400;
- погрешность ± 0,01 % ИВ или ± 0,025% ИВ (Госреестр № 42789-09)
13) Весы электронные AD-5, 4 разряда, диапазон измерения от 0 до 5000 г (Госреестр № 5840-
13).
14) Генератор электрических сигналов Г3-110, диапазон частот 0.01Гц-2МГц, погрешность
установки частоты 3*10
-7
(Госреестр № 5460-76).
15) Вольтметр В7-46/1, погрешность ±(0,15+0,05*(U
kx
/U
x
-1)) % (Госреестр № 11204-88).
18) Линейка измерительная металлическая 1-500 мм, мод. 188 (Госреестр № 9670).
Сведения о методиках (методах) измерений
Руководствопоэксплуатации«Системыавтоматизированныеинформационно-
измерительные «МАРС-МЕРА». РЭ МАРС-МЕРА», раздел 4.
лист 8
всего листов 9
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системам
автоматизированным информационно-измерительным «МАРС-МЕРА»
ОСТ 1 01021-93 «Стенды для испытаний авиационных двигателей в наземных условиях.
Общие технические требования»;
ГОСТ 8.558-2009 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государ-
ственная поверочная схема для средств измерений температуры»;
ГОСТ 8.017-79 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государст-
венный первичный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений избыточно-
го давления до 250 МПа»;
ГОСТ 8.129-99 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государст-
венная поверочная схема для средств измерений времени и частоты»;
МИ 2070-90 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государствен-
ная поверочная схема для средств измерений виброперемещения, виброскорости и виброуско-
рения в диапазоне частот 3·10
-1
- 2·10
4
Гц».
ОТУ-2012 "Общие технические условия на изготовление, ремонт, приёмку и поставку
авиационных двигателей для воздушных судов"
Техническая документация изготовителя:
Инструкция 217-25-0058-2005 «Система, автоматизированная информационно-измерительная
«МАРС-МЕРА»
Рекомендации по областям применения в сфере государственного регулирования обеспе-
чения единства измерений
Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции
других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федера-
ции обязательным требованиям.
Изготовитель
Общество с ограниченной ответственностью «Научно-производственное предприятие
«МЕРА» (ООО «НПП «МЕРА»), г. Мытищи Московской обл.
Юридический (почтовый) адрес: 141002, РФ, Московская область, г. Мытищи, ул. Кол-
пакова, кор. 13.
Телефон: +7 (495) 783-7159
Факс: +7 (495) 745-9893
Заявитель
Открытое акционерное общество «Научно-производственное объединение «САТУРН» (ОАО
«НПО «САТУРН»), г. Рыбинск Ярославской обл.
Юридический (почтовый) адрес: Россия, 152903, г. Рыбинск, пр. Ленина, 163
Телефон: (4855) 29-61-00
Факс: (4855) 29-60-00
E-mail:
Http:www. npo-saturn.ru
лист 9
всего листов 9
Испытательный центр
Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный институт авиационного
моторостроения им П.И. Баранова (ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова»).
Юридический (почтовый) адрес 111116, г. Москва, ул. Авиамоторная, 2.
Тел./факс: (499) 763-5747, 763-6110.
E-mail:
Http:
Аттестат аккредитации ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова» по проведению испытаний
средств измерений в целях утверждения типа № 30093-11 от 27 октября 2011 года .
Федеральноегосударственноеунитарноепредприятие«Всероссийскийнаучно-
исследовательский институт метрологической службы» (ФГУП «ВНИИМС»)
Юридический (почтовый) адрес 119361, г. Москва, ул. Озерная, д. 46.
Телефон: (495) 437 5577, факс: (495) 437 5666.
E-mail:
Аттестат аккредитации ФГУП «ВНИИМС» по проведению испытаний средств измере-
ний в целях утверждения типа № 30004-13 от 26.07.2013 года.
Заместитель Руководителя Федерального
агентства по техническому
регулированию и метрологииФ.В. Булыгин
М.п.
«_____» _______________ 2014 г.
Готовы поверить данное средство измерений.
Поверка средств измерений.