Система имеет разветвлённую структуру, включающую в себя датчики, нормализаторы сигналов, аналого-цифровые преобразователи, кабельные каналы передачи информации и цифровую аппаратуру «верхнего уровня» (специализированные модули приёма и преобразования электрических сигналов, компьютер со специализированным программным обеспечением, средства отображения и передачи информации).

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 Системы для дальнейшего преобразования их в цифровые коды упомянутых физических величин.

Функционально Система состоят из модулей, включающих в себя соответствующие измерительные каналы (ИК):

• - модуль измерений давления газа (воздуха) и жидкостей (МИД);

• - модуль измерений температур газа (воздуха), жидкостей (МИТ);

• - модуль измерений расхода жидкостей (МИРЖ);

• - модуль измерений частоты вращения роторов (МИЧВР);

• - модуль измерений относительной влажности (МИВ);

• - модуль измерений силы от тяги двигателя (МИС);

• - модуль измерений крутящего момента силы (МИСКМ).

МИД предназначен для измерения давлений и перепадов давлений в газовоздушных и гидравлических каналах и полостях стенда и двигателя. МИД включает в свой состав виброчастотные ПП абсолютного давления БРС-1М-3, тензометрические ПП абсолютного давления ADZ, WIKA, тензометрические и емкостные ПП избыточного и дифференциального давления ADZ, Autrol, а также измерительные модули LTR27, LTR11, LTR51 и устройство связи с объектом (УСО) фирмы «Л КАРД», с помощью которых аналоговые выходные

Лист № 2 Всего листов 10 сигналы ПП преобразуются в цифровые коды. Для обработки выходных сигналов напряжения постоянного тока (датчики БРС-1М, ADZ, WIKA), используются измерительные модули LTR11. Обработка выходных сигналов силы постоянного тока (Autrol, WIKA) осуществляется субмодулем H-27I20 модуля LTR27.

Цифровые коды, полученные при обработке сигналов датчиков, через канал обмена данными УСО вводятся в компьютер, где на основании известных градуировочных характеристик преобразуются в цифровой код давления.

МИТ предназначен для измерения напряжения постоянного тока и сопротивления постоянному току, соответствующих значениям температуры в диапазоне преобразований ПП:

• - термопреобразователей сопротивления типа ТСП, ТСМ;

• - термоэлектрических преобразователей (термопар) типа ТХА (К), ТХК (L).

Измерение сопротивлений, соответствующих температурам, производится по 4-х проводной схеме с использованием измерительных модулей LTR27, на которых установлены субмодули Н-27R100 и H-27R250, обеспечивающие стабилизированное питание и преобразование аналоговых сигналов ПП в цифровые коды. Цифровые коды через канал обмена данными УСО вводятся в компьютер для регистрации и дальнейшей обработки.

Измерение напряжения постоянного тока, соответствующего температуре, осуществляется на базе измерительных модулей LTR27, на которых установлены субмодули Н-27Т.

Для измерения температур «холодных» спаев для групп термопар, располагаемых в термостабилизированных клеммных коробках, в МИТ реализован отдельный ИК на базе термометра сопротивления.

МИРЖ включает две подсистемы: модуль измерений массового расхода топлива (МИМРТ) и модуль измерений частоты переменного тока, соответствующей объёмному расходу (прокачке) жидкости (МИОРЖ).

Измерение массового расхода топлива в модуле МИМРТ осуществляется с помощью массового расходомера Promass 80F. Выходной сигнал расходомера поступает на субмодуль H-27I20 измерительного модуля LTR27 системного УСО, преобразовывается в цифровой сигнал и через канал обмена данными вводится в компьютер, где на основании известных градуировочных характеристик преобразуются в цифровой код, соответствующий величине массового расхода топлива.

Измерение частоты переменного тока, соответствующей объемному расходу (прокачке) жидкости, осуществляется с помощью нормализатора сигналов МЕ-401 и измерительного модуля LTR51. Нормализатор МЕ-401 усиливает и преобразует синусоидальный сигнал в импульсный сигнал TTL-уровня. Измерительный модуль LTR51 с помощью субмодуля Н-51FL преобразует этот сигнал в цифровой сигнал. Цифровой сигнал через канал обмена данными УСО вводится в компьютер, где на основании известных градуировочных характеристик преобразуются в цифровой код, соответствующий величине объёмного расхода жидкостей.

МИЧВР предназначен для измерения частоты электрического сигнала, соответствующей частоте вращения роторов. Частотный сигнал преобразуется в нормализаторе сигналов МЕ-401 в импульсный сигнал TTL-уровня, который далее поступает на вход измерительного модуля LTR51, где преобразуется в цифровой код. Цифровой код частоты сигнала поступает в компьютер, где с использованием известной градуировочной зависимости преобразуется в цифровой код физической величины - частоты вращения роторов двигателя.

МИВ реализован на основе преобразователя влажности и температуры EE23. Величина относительной влажности, измеряемая преобразователем в месте установки его чувствительного элемента, преобразуется в токовый выходной сигнал. Этот сигнал трансформируется субмодулем H-27I20 модуля LTR27 системного УСО в цифровой код и через канал обмена данными вводится в компьютер, где на основании известной градуировочной характеристики преобразуются в цифровой код, соответствующий величине относительной влажности.

Лист № 3 Всего листов 10 МИС работает следующим образом: сила от тяги двигателя уравновешивается силой реакции тензорезистивного датчика типа С2, включённого в систему измерений по мостовой схеме. Питание датчика и преобразование выходного сигнала датчика в цифровой код, пропорциональный силе от тяги, осуществляются модулем LTR212. Полученный цифровой код вводится в компьютер, где на основании известной градуировочной характеристики преобразуются в цифровой код, соответствующий величине силы от тяги двигателя.

МИСКМ предназначен для измерения крутящего момента на валу двигателя и включает в себя гидротормоз (ГТ) типа PTI50X02 фирмы Power Test с рычажным устройством. Использование ГТ позволяет имитировать характеристики реального воздушного винта и

основано на использовании сопротивления, возникающего при вращении дисков гидротормоза в воде. Тормозящий момент, воздействующий на диски, вращающиеся в кожухе с водой, зависит от толщины слоя воды и через воду передаётся на сам кожух. Момент, передаваемый на кожух, уравновешивается силой реакции тензометрического датчика Vishay, жёстко связанного одним концом (через систему рычагов) с кожухом, а другим - со станиной ГТ. Питание датчика и преобразование выходного сигнала датчика в цифровой код осуществляются модулем LTR212. Полученный цифровой код вводится в компьютер, где на основании известной градуировочной характеристики преобразуются в цифровой код,

Общий вид Системы представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 - Общий вид Системы

Стойка

Рабочее место оператора

Рисунок 2 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа

Таблица 4 -

Продолжение таблицы 4

Основные метрологические характеристики Системы приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Продолжение таблицы 2

Примечания:

Y - приведенная погрешность;

5 - относительная погрешность;

Д — абсолютная погрешность.

ВП - верхний предел диапазона измерений;

ИЗ - измеряемое значение;

Погрешности измерения установившихся значений параметров, выраженные в процентах от измеренного значения (ИЗ), определяются в диапазоне режимов работы от максимального значения тяги ГТД до 0,5 значения этих параметров на бесфорсажном режиме; в остальном диапазоне пониженных режимов - с указанной относительной погрешностью от максимального значения параметра, соответствующего верхнему пределу этого диапазона.

Таблица 3 - Основные технические характеристики

Габаритные размеры составных частей средства измерений, мм, (высота^хширина^хдлина), не более: