Принцип действия АИИС основан на передаче параметров электрических сигналов (напряжение постоянного и переменного тока, сила постоянного тока, частота переменного тока, электрический заряд) и электрических цепей (сопротивление постоянному току) с выходов ПИП через нормализаторы в измерительные модули, с преобразованием в этих модулях параметров электрических сигналов и электрических цепей в цифровую форму и дальнейшей передачей через локальную вычислительную сеть (ЛВС) для обработки и регистрации средствами вычислительной техники.

Конструктивно АИИС состоит из:

• - ПИП (МИДА-ДИ-15 рег. № 50730-17, БРС-1М-2 рег. № 16006-97, ИПТВ-206/М3-03 рег. № 16447-08, ПДЭ-020И рег. № 58668-14), установленных на авиационном двигателе, на испытательном стенде и в испытательном боксе;

• - кабелей для передачи сигналов от ПИП;

• - шкафа кроссового двигателя (ШКД);

• - статива датчиков давления (СДД);

• - шкафа кроссового АИИС (ШКАИИС);

• - стойки АИИС (СПАИИС);

• - автоматизированных рабочих мест (АРМ).

Функционально система включает в себя следующие измерительные каналы:

• - ИК частоты переменного тока, соответствующей частоте вращения валов;

• - ИК абсолютных, избыточных и разности давлений газообразных и жидких сред;

• - ИК температуры жидкостей и газов;

• - ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям температуры жидких и газообразных сред в диапазоне преобразований ПИП термоэлектрического типа ХА(К);

• - ИК амплитуды виброперемещений, соответствующих заряду на выходе датчика виброускорения;

• - ИК амплитуды виброскоростей, соответствующих заряду на выходе датчика виброускорения;

• - ИК относительной влажности атмосферного воздуха;

• - ИК массового расхода топлива;

• - ИК силы от тяги двигателя.

ИК частоты переменного тока, соответствующей частоте вращения валов

Частотные сигналы с выходов ПИП, установленных на двигателе, поступают в ШКД на коммутационные элементы и затем на нормализаторы сигналов МЕ-402. Сигналы в виде прямоугольных импульсов далее через коммутационные элементы в ШКАИИС и в СПАИИС поступают на входы установленного в MIC-236 модуля измерения частот импульсных сигналов MR-452, где преобразуются в цифровые коды частоты. Последние передаются через ЛВС в компьютер АРМ АИИС, где с использованием градуировочной зависимости для каждого канала преобразуются в цифровые коды частот вращения роторов двигателя.

ИК абсолютных, избыточных и разности давлений газообразных и жидких сред

В эту группу входит 21 измерительный канал. ИК давления топлива на входе в двигатель реализован на основе установленного в испытательном боксе ПИП Keller PR-33XEi/4,5bar из состава DAS-2-27/28. ИК давления воздуха на стартёр реализован на основе установленного в испытательном боксе ПИП Pressure Systems Inc, p/n: 27-342-30100 из состава DAS-2-27/28. ИК атмосферного давления реализован на основе установленного в СПАИИС барометра рабочего сетевого БРС-1М-2. Другие десять ИК этой группы реализованы на основе установленных в СДД ПИП МИДА-ДИ-15, из которых два ПИП обеспечивают измерение давления абсолютного, а восемь - давления избыточного. Остальные восемь ИК данной группы реализованы на основе установленных в СДД ПИП ПДЭ-020И, обеспечивающих измерение давления избыточного и разрежения. Все двадцать один ИК этой группы реализованы на основе ПИП, передающих результаты измерений соответствующих параметров в цифровой форме. Результаты измерений от ПИП «Keller PR-33XEi/4,5bar» и ПИП «Pressure Systems Inc, p/n: 27-342-30100» поступают в цифровой форме в компьютер верхнего уровня систем DAS-2-27/28, откуда они затем передаются через ЛВС на АРМ АИИС для регистрации, обработки и представления оператору. Результаты измерений от остальных ПИП поступают в цифровой форме через ЛВС непосредственно на АРМ АИИС для регистрации, обработки и представления оператору.

ИК температуры жидкостей и газов

В эту группу входит 12 измерительных каналов. Семь ИК данной группы (температуры топлива у стендового расходомера, температуры воздуха на стартёр, температуры воздуха на входе вентилятора в пяти точках) реализованы средствами систем DAS-2-27/28. Каждый из этих ИК реализован на основе установленного в испытательном боксе ПИП, представляющего собой термопреобразователь сопротивления Овен ДТС. Выходные аналоговые сигналы с термопреобразователей сопротивлений (падения напряжений на сопротивлениях термопреобразователей, питаемых постоянным током от платы VXI VT 1505A) оцифровываются платой VXI VT1419A. Далее эти цифровые коды преобразуются в компьютере верхнего уровня DAS-2-27/28 с учетом градуировочных характеристик каналов в цифровые коды температуры, которые затем передаются через ЛВС на АРМ АИИС. Восьмой ИК этой группы - температуры внутри испытательного блока - реализован на основе установленного в СДД ПИП ИПТВ-206/М3-03, выходной сигнал которого в форме величины постоянного тока в диапазоне от 4 до 20 мА через кабельную систему передаётся на вход модуля MR-114C2, входящего в состав комплекса измерительного магистрально-модульного MIC-236, установленного в СПАИИС. Аналоговый сигнал оцифровывается модулем MR-114C2, и далее цифровые коды передаются через ЛВС от MIC-236 в АРМ АИИС для преобразования в значения температуры, регистрации и представления оператору. Два ИК температуры топлива на входе в двигатель реализованы на основе ПИП Овен ДТС105М, представляющих собой термопреобразователи сопротивления, оснащённые нормирующими преобразователями сопротивления в постоянный ток в диапазоне от 4 до 20 мА. Выходные аналоговые сигналы в форме постоянного тока через коммуникационные элементы подаются на входы модуля MR-114C2, входящего в состав комплекса измерительного магистрально-модульного MIC-236, установленного в СПАИИС. Аналоговый сигнал оцифровывается модулем MR-114C2, и далее цифровые коды передаются через ЛВС от MIC-236 в АРМ АИИС для преобразования в значения температуры, регистрации и представления оператору. Два ИК температуры подкапотного пространства реализованы на основе термоэлектрических преобразователей ТД701С. Выходные сигналы ПИП поступают на входы соответствующих каналов комплекса измерительного магистрально-модульного MIC-140/48, установленного на адаптере двигателя. В MIC-140/48 выполняется преобразование напряжений в цифровые коды и пересчёт их через градуировочных характеристик каналов в цифровые коды температур, которые затем передаются через ЛВС на АРМ АИИС для регистрации, обработки и представления оператору.

ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям температуры жидких и газообразных сред в диапазоне преобразований ПИП термоэлектрического типа ХА(К)

В каждом из трех ИК этой группы напряжение постоянного тока от термоэлектрического преобразователя, установленного на двигателе, поступает на вход соответствующего канала комплекса измерительного магистрально-модульного MIC-140/48, установленного на адаптере двигателя. В MIC-140/48 выполняется преобразование напряжений в цифровые коды, которые затем передаются через ЛВС на АРМ АИИС для регистрации, обработки и представления оператору.

ИК амплитуды виброперемещений, соответствующих заряду на выходе датчика виброускорения

В каждом из четырёх ИК этой группы (5B_VIBNo1B_N1, 5B_VIBFFCC_N1, 7B_VIBNo1B_N1, 7B_VIBCCFFV_N1) косвенным методом измеряется амплитуда 1-й гармоники виброперемещений ротора низкого давления ГТД CFM56-5B (ИК 5B_VIBNo1B_N1, 5B_VIBFFCC_N1) или ГТД CFM56-7B (ИК 7B_VIBNo1B_N1, 7B_VIBCCFFV_N1). Результаты измерений формируются в реальном времени испытаний путём расчётов, выполняемых ПО «МОРИ», входящего в состав ПО «Recorder». Расчёты для каждого из этих каналов ПО «МОРИ» выполняются на основе измерительных данных, поступающих по двум соответствующим ИК -ИК напряжения переменного тока с выхода ПИП частоты вращения ротора, и ИК переменного электрического заряда, соответствующего виброускорению с выхода ПИП пьезоэлектрического типа, установленного на ГТД. Напряжение переменного тока с выхода ПИП частоты вращения ротора (сигнал 5B_N1_Analog для ГТД CFM56-5B и сигнал 7B_N1_Analog для ГТД CFM56-7B) через формирователь МЕ-402 и кабели поступает на вход канала модуля MR-202 в крейте MIC-236, где проходит аналого-цифровое преобразование. Далее данные в цифровой форме на сервере PromPC A331 обрабатываются ПО «МОРИ» по алгоритму «Тахо», который формирует расчётный канал 5B_N1_Tacho_f для ГТД CFM56-5B и 7B_N1_Tacho_f для ГТД CFM56-7B. Электрический заряд с выхода ПИП поступает на вход усилителя заряда МЕ-918, который формирует соответствующее ему напряжение переменного тока. Сигнал с выхода МЕ-918 через кабели поступает на вход модуля MR-202 в крейте MIC-236, где проходит его

Лист № 4 Всего листов 19 аналого-цифровое преобразование. Данные каналов измерений заряда (5B_VIBNo1B, 5B_VIBFFCC для ГТД CFM56-5B и каналов 7B_VIBNo1B и 7B_VIBFFCCV для ГТД CFM56-7B) на сервере PromPC A331 обрабатываются ПО «МОРИ» по алгоритму расчёта «АФЧХ», использующему результаты обработки алгоритмом «Тахо» сигнала частоты вращения ротора (расчётные каналы 5B_N1_Tacho_f для ГТД CFM56-5B и 7B_N1_Tacho_f для ГТД CFM56-7B). Результаты обработки в форме ИК двойной амплитуды 1-й гармоники виброперемещений роторов низкого давления 5B_VIBNo1B_N1, 5B_VIBFFCC_N1, 7B_VIBNo1B_N1, 7B_VIBCCFFV_N1 представляются в ПО «Recorder» на АРМ оператору в реальном времени испытания, а также архивируются на сервере PromPC A331.

ИК амплитуды виброскоростей, соответствующих заряду на выходе датчика виброускорения

В каждом из четырёх ИК этой группы (5B_VIBNo1B_N2, 5B_VIBFFCC_N2, 7B_VIBNo1B_N2, 7B_VIBCCFFV_N2) косвенным методом измеряется амплитуда 1-й гармоники виброскорости ротора высокого давления ГТД CFM56-5B (ИК 5B_VIBNo1B_N2, 5B_VIBFFCC_N2) или ГТД CFM56-7B (ИК 7B_VIBNo1B_N2, 7B_VIBCCFFV_N2). Результаты измерений формируются в реальном времени испытаний путём расчётов, выполняемых ПО «МОРИ», входящего в состав ПО «Recorder». Расчёты для каждого из этих каналов ПО «МОРИ» выполняются на основе измерительных данных, поступающих по двум соответствующим ИК -ИК напряжения переменного тока с выхода ПИП частоты вращения ротора, и ИК переменного электрического заряда, соответствующего виброускорению с выхода ПИП пьезоэлектрического типа, установленного на ГТД. Напряжение переменного тока с выхода ПИП частоты вращения ротора (сигнал 5B_N2_Analog для ГТД CFM56-5B и сигнал 7B_N2_Analog для ГТД CFM56-7B) через формирователь МЕ-402 и кабели поступает на вход канала модуля MR-202 в крейте MIC-236, где проходит аналого-цифровое преобразование. Далее данные в цифровой форме на сервере PromPC A331 обрабатываются ПО «МОРИ» по алгоритму «Тахо», который формирует расчётный канал 5B_N2_Tacho_f для ГТД CFM56-5B и 7B_N2_Tacho_f для ГТД CFM56-7B. Электрический заряд с выхода ПИП поступает на вход усилителя заряда МЕ-918, который формирует соответствующее заряду напряжение переменного тока. Сигнал с выхода МЕ-918 через кабели поступает на вход модуля MR-202 в крейте MIC-236, где проходит аналого-цифровое преобразование. Данные каналов измерений заряда (5B_VIBNo1B, 5B_VIBFFCC для ГТД CFM56-5B и каналов 7B_VIBNo1B и 7B_VIBFFCCV для ГТД CFM56-7B) на сервере PromPC A331 обрабатываются ПО «МОРИ» по алгоритму расчёта «АФЧХ», использующему результаты обработки алгоритмом «Тахо» сигнала частоты вращения ротора высокого давления (расчётные каналы 5B_N2_Tacho_f для ГТД CFM56-5B и 7B_N2_Tacho_f для ГТД CFM56-7B). Результаты обработки в форме ИК амплитуды 1-й гармоники виброскоростей роторов высокого давления 5B_VIBNo1B_N2, 5B_VIBFFCC_N2, 7B_VIBNo1B_N2, 7B_VIBCCFFV_N2 представляются в ПО «Recorder» на АРМ оператору в реальном времени испытания, а также архивируются на сервере PromPC A331.

ИК относительной влажности атмосферного воздуха

Построен на основе канала измерения относительной влажности термогигрометра Vaisala НМТ331, входящего в состав систем DAS-2-27/28. Содержит датчик влажности, принцип действия которого основан на зависимости диэлектрической проницаемости влагочувствительного слоя от количества сорбированной влаги в емкостном преобразователе влажности. Результаты измерений в цифровой форме поступают в компьютер верхнего уровня систем DAS-2-27/28, откуда они затем передаются через ЛВС на АРМ АИИС для регистрации, обработки и представления оператору.

ИК массового расхода топлива

Реализуется модулем массового расхода топлива системы DAS-2-27/28. В этом модуле для измерения массового расхода топлива в диапазоне от 100 до 3000 кг/час используется

ПИП Эмис-МАСС 260 Ех-015К, а для измерения массового расхода топлива в диапазоне от 2400 до 7200 кг/час используется ПИП Эмис-МАСС 260 Ех-040К. Оба ПИП передают результаты измерений в цифровой форме в компьютер верхнего уровня систем DAS-2-27/28, откуда они затем передаются через ЛВС на АРМ АИИС для регистрации, обработки и представления оператору.

ИК силы от тяги двигателя

Реализуется модулем измерения силы от тяги двигателя систем DAS-2-27/28. Модуль измерения силы от тяги двигателя содержит рамы неподвижную и подвижную, датчики силы рабочие, подгрузочные, калибровочные, трансмиттеры, весовые процессоры, гидроцилиндры, контрольно-нагружающее устройство (CGD). Результирующая сила от тяги двигателя и сил подгрузки, приложенная к подвижной раме, уравновешивается силой реакции двух рабочих датчиков силы (левого и правого). Выходные сигналы рабочих и подгрузочных датчиков силы преобразуются в цифровые коды в трансмиттерах и вводятся в компьютер верхнего уровня систем DAS-2-27/28, где преобразуются с помощью градуировочных характеристик каналов в цифровой код силы от тяги двигателя. Цифровой код силы от тяги передаётся через ЛВС на АРМ АИИС для регистрации, обработки и представления оператору.

Общий вид составных частей АИИС представлен на рисунках 1 - 18.

Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено. Заводской номер (№ 001) наносится на бирку в месте, указанном на рисунке 3.

Защита от несанкционированного доступа к компонентам системы обеспечивается:

• - ограничением доступа к месту установки системы;

• - запиранием ключом замков на дверях стойки приборной (рисунок 2);

• - запиранием ключом замков на дверях шкафа кроссового (рисунок 6);

Рисунок 1 - Стойка АИИС. Вид внешний

Рисунок 2 - Устройство запирания стойки АИИС. Вид внешний

■ -■■•ЭЭР.ЧШ'Ю^ЧС ииивм-твпьняа

Место нанесения заводского № 001

ВйС ИДПЙГ«Я 211-1 к 1П1а!ОВЛ€НР.Я 12 i

WA’A пр#1ПЭДа пл

Рисунок 3 - Заводская маркировка стойки

АИИС. Вид внешний

ЭТ-Г/Р1И?3!7.мзг.|<м

N *: 252'П?

Bea tiSflWb'K’'"? в£» кг

Днтй k-jjrrrr.&ifitim Т2ДО2Э www,npfCTerg.iw де

Рисунок 4 - Заводская маркировка шкафа кроссового АИИС. Вид внешний

Рисунок 5 - Шкаф кроссовый АИИС. Вид внешний

Рисунок 6 - Устройство запирания шкафа кроссового АИИС. Вид внешний

Рисунок 7 - Автоматизированные рабочие места. Вид внешний

Рисунок 8 - MIC-236 в стойке приборной. Вид внешний

Рисунок 9 - MIC-140/48 на месте установки. Вид внешний

Рисунок 10 - Силоизмерительная система. Вид внешний

Рисунок 12 - Преобразователь расхода массового Эмис-МАСС 260 Ex-040K.

Вид внешний

Рисунок 11 - Усилитель заряда МЕ-918. Вид внешний

Рисунок 13 - Преобразователь расхода массового Эмис-МАСС 260 Ex-015K.

Вид внешний

Рисунок 14 - Преобразователь давления абсолютного барометрического БРС-1М-2. Вид внешний

Рисунок 15 - Преобразователи давления избыточного МИДА-ДИ-15. Вид внешний

Рисунок 16 - Преобразователи давления эталонные ПДЭ-020. Вид внешний

Рисунок 17 - Преобразователь давления Keller

PR-33XEi/4,5bar. Вид внешний

Рисунок 18 - Преобразователь измерительный температуры и влажности

ИПТВ-206-М3-03. Вид внешний

Таблица 5 -

Основные метрологические и технические характеристики АИИС приведены в таблицах 2 - 4.

Таблица 2 - Метрологические характеристики . АИИС

Окончание таблицы 2

Таблица 3 - Основные технические характеристики АИИС*

Окончание таблицы 3

Таблица 4 - Показатели надежности