Принцип работы Систем заключается в преобразовании измеряемых параметров газотурбинных двигателей (ГТД) датчиками (первичными преобразователями) 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.

Системы имеют модульную конструкцию, включающую в себя датчики, кондиционеры сигнала, аналого-цифровые преобразователи и цифровую аппаратуру «верхнего уровня» (специализированные платы, компьютеры со специализированным программным обеспечением, мониторы).

Функционально Системы состоят из 6-ти модулей, включающих в себя соответствующие измерительные каналы (ИК):

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

• - модуль измерений массового расхода жидкого и газообразного топлива (МИРТ);

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

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

• - модуль измерений прокачки масла (МИПМ);

• - модуль измерений частоты вращения роторов (МИЧВР).

Часть ИК не содержит первичных преобразователей, которые поставляются в составе испытываемого двигателя, и подсоединяются к Системам только на период испытаний (например, МИЧВР, МИТ - частично). Суммарное количество ИК по всем измерительным модулям составляет 74.

Модуль измерений силы от тяги двигателя (МИС).

МИС содержит следующие элементы:

• - динамометрическую платформу (ДМП), опирающиеся на 4-е упругие ленты;

• - рабочий тензорезисторный датчик силы типа ТВС2-1-0,15-С4

(питание моста датчика и аналого-цифровое преобразование его выходного сигнала осуществляется измерительным модулем типа МС-212);

• - стендовое рычажное градуировочное устройство, состоящее из градуировочного рычага и градуировочных грузов и предназначенное для оперативного контроля точностных параметров МИС и создания силы подгрузки на ДМП;

• - поверочное градуировочное устройство, состоящее из переносного эталонного динамометра, гидравлического нагружающего устройства и предназначенное для градуировки и поверки МИС. Сила от тяги двигателя, приложенная к ДМП, уравновешивается силой реакции рабочего датчика. Его выходной сигнал, пропорциональный силе от тяги, преобразуется в пропорциональный цифровой код с последующим вычислением компьютером значений измеряемого сигнала по известной градуировочной характеристике ИК.

Результаты измерений индицируются на мониторе, архивируются и оформляются в виде протоколов.

Модуль измерений массового расхода жидкого и газообразного топлива (МИРТ).

МИРТ включает в свой состав Кориолисов расходомер Micro Motion CMF025 с преобразователем 3500.   Цифровой сигнал с выхода расходомера преобразуется в цифровой

код массового расхода топлива с последующим вычислением   компьютером значений

измеряемого сигнала по известной градуировочной характеристике ИК. Результаты измерений индицируются на мониторе, архивируются и оформляются в виде протоколов.

Модуль измерений давления газа (воздуха) и жидкостей (МИД).

МИД предназначен для измерений давления воздуха на входе в двигатель и давлений газа и жидкостей по тракту двигателя. МИД включает в свой состав датчики давления моделей ИКД   27Дф   с   верхними   пределами   измерений   0,1;0,25;1,0   кгс/см²   ,

МЕТРАН-100-1 Ех-ДИ-1141 (измерение полного и статического давления на входе в двигатель), ИКД 27Да с верхними пределами измерений 3, 5, 17 кгс/см² (измерение давлений газа по тракту двигателя).

Примечание. диф- перепад давления; абс- абсолютное давление; изб - избыточное давление.

Электрические сигналы с выходов датчиков поступают в модуль МС-227и, где преобразуются в соответствующие цифровые коды с последующим вычислением компьютером значений измеряемого сигнала по известной градуировочной характеристике ИК. Результаты измерений индицируются на мониторе, архивируются и оформляются в виде протоколов.

Модуль измерений температуры газа (воздуха) и жидкостей (МИТ).

МИТ предназначен для измерений температуры воздуха на входе в двигатель, газа по тракту двигателя, рабочих жидкостей и корпуса двигателя. МИТ включает в себя: -ИК электрического напряжения постоянного тока (на базе модуля МС 227К), работающие с термопарами (ТП) типа ТХА, ТХК, расположенными на двигателе. Электрическое напряжение с выходов ТП, соответствующее значениям температуры газа по тракту ГТД и корпуса ГТД, поступает на вход модуля МС 227К, где преобразуется (с поправкой на температуру «холодных» спаев) в соответствующий цифровой код с последующим вычислением компьютером значений измеряемого сигнала по известной градуировочной характеристике ИК. Результаты измерений индицируются на мониторе, архивируются и оформляются в виде протоколов.

- ИК температуры воздуха на входе в двигатель и жидкостей по тракту двигателя состоят из модулей МС 227R, МС-227Т и термометров сопротивления (ТС) типа П77, П109, П98АМ. Электрическое сопротивление ТС преобразуется в напряжение постоянного тока и в модулях МС 227R, МС-227Т - в соответствующие цифровые коды с последующим вычислением компьютером значений измеряемого сигнала по известной градуировочной характеристике ИК. Результаты измерений индицируются на мониторе, архивируются и оформляются в виде протоколов.

Модуль измерений частоты вращения роторов (МИЧВР).

МИЧВР содержит ИК частоты переменного тока (на базе модулей MC-451). Сигналы частоты переменного тока с выхода датчика типа ДЧВ 2500, расположенного на двигателе, соответствующие значениям частоты вращения ротора двигателя, поступают на вход нормализатора сигналов МЕ-402 и далее на вход модуля измерения частоты MC-451. Цифровые коды с выхода модуля MC-451, соответствующие частоте сигнала, поступают в компьютер верхнего уровня Систем с последующим вычислением компьютером значений измеряемого

сигнала по известной градуировочной характеристике ИК.    Результаты измерений

индицируются на мониторе, архивируются и оформляются в виде протоколов.

Модуль измерений прокачки масла (МИПМ).

МИПМ состоит из двух турбинных преобразователей расхода типа ТПР8, нормализатора сигналов МЕ-402 и модуля МС-45, преобразующего частоты выходных сигналов ТПР8 в соответствующие цифровые коды. Последние поступают далее в компьютер верхнего уровня системы с последующим вычислением компьютером значений измеряемого сигнала по известной градуировочной характеристике ИК. Результаты измерений индицируются на мониторе, архивируются и оформляются в виде протоколов.

Общий вид Систем представлен на рисунке 1.

место наклейки

ПК оператора

УСО

расходомер CMF025

место пломбирования

пульт управления

нагрузочное устройство

рабочее место оператора

динамометрическая платформа

Рисунок 1 - Общий вид системы «ИС-8-1/2» стендов 8-1, 8-2 и места пломбирования и наклеек

Комплектность Системы приведена в таблице 3.

Таблица 3

Основные метрологические и технические характеристики Систем приведены в таблице 2.

Таблица 2

Примечания.

• 1) В диапазоне (от 0 до 0,5)^.Rmax;

• 2) В диапазоне (от 0,5 до 1,0)^.Rmax;

• 3) В диапазоне (от 0 до 0,5)^.Gmax;

• 4) В диапазоне (от 0,5 до 1,0)^.Gmax.

• 5) Rmax - верхний предел (ВП) диапазона измерений силы; Gmax - ВП диапазона измерений массового расхода топлива; ИЗ - измеряемое значение; ВП- верхний предел измерений.

Общие технические характеристики: Диапазоны рабочих температур, °С:

• - в пультовой..........................................................................................

  от плюс 10 до плюс 30; от минус 40 до плюс 40;

• - в испытательном боксе.......................................................................

Параметры электрического питания:

• - напряжение, В....................................................................................................от 187до 242;

• - частота, Гц........................................................................................................от 49 до 51;

• - потребляемая мощность, кВт.......................................................................................10.

Габаритные размеры (ширина, длина, высота), м, не более:

• - модуль измерений силы                                                 2 х 5 х 3;

• - модуль измерений массового расхода топлива                        0,7 х 0,7 х 0,7;

• - модуль измерений давления                                                  1 х 1 х 1;

• - модуль измерений температуры                                       0,5 х 0,5 х 0,5;

• - модуль измерений частоты вращения роторов                          0,3 х 0,3 х 0,3;

• - модуль измерений расхода (прокачки) масла                          0,3 х 0,3 х 0,3.