Система включает в себя первичные преобразователи физических величин, кондиционеры сигналов, аналого-цифровые преобразователи и цифровую аппаратуру «верхнего уровня» (специализированные платы, компьютеры со специализированным программным обеспечением, мониторы).

Принцип работы Системы заключается в преобразовании измеряемых параметров газотурбинных двигателей 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.

Система состоит из следующих измерительных каналов (ИК):

ИК силы от тяги двигателя;

ИК абсолютного, избыточного, разности давления газообразных и жидких сред;

ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям температур газообразных и жидких сред в диапазоне преобразований ПП термоэлектрического типа;

ИК температуры, измеренной термоэлектрическими преобразователями типа ТХА (K), ТХК (L);

ИК температуры топлива;

ИК сопротивления постоянному току, соответствующего значениям температур газообразных и жидких сред в диапазоне преобразований ПП терморезистивного типа;

ИК температуры, измеренной термопреобразователями сопротивления терморезистивного типа 100П, 1000П;

ИК объёмного расхода жидкости;

ИК относительной влажности воздуха на входе в объект испытаний;

ИК частоты электрического сигнала, соответствующей значениям частоты турбинных преобразователей расхода (ТПР);

ИК частоты электрического сигнала, соответствующей значениям частоты вращения роторов ГТД;

ИК параметров сферических частиц в потоке воздуха.

Часть ИК не содержит первичных преобразователей, которые поставляются в составе испытываемого двигателя и подсоединяются к Системе только на период испытаний.

Конструктивно Система представляет собой стойки с аппаратурой, соединенной с ПП физических величин линиями связи длиной до 50 м.

ИК силы от тяги двигателя.

Принцип действия ИК состоит в следующем. Сила от тяги двигателя, размещенного на подмоторной раме, передаётся к ДМП, далее через силопередающую штангу воздействует на тензорезисторные датчики силы и уравновешивается силой их реакции. Выходные сигналы датчиков преобразуются в цифровые коды, с последующим вычислением в компьютере по градуировочной характеристике ИК. Результаты измерений индицируются на мониторе, архивируются и оформляются в виде протоколов.

ИК абсолютного, избыточного, разности давления газообразных и жидких сред.

Принцип действия ИК с использованием в качестве первичных преобразователей модулей МДД-16 основан на зависимости выходного сигнала датчиков давления от деформации чувствительного элемента датчика, вызванной действием измеряемого давления. Для преобразования аналоговых сигналов датчиков в цифровые коды используются модули MC-114. На верхнем уровне ИС указанные цифровые коды преобразуются в цифровые коды давления.

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

Принцип действия ИК с манометрами цифровыми прецизионными МЦП-1М, МЦП-2М, частотными датчиками типа ДВБЧ-У-1 и барометром рабочим сетевым БРС-1М-3 основан на преобразовании абсолютного давления в частотный электрический сигнал. Выходные сигналы датчиков преобразуются в цифровые коды, с последующим вычислением в компьютере базового давления по градуировочной характеристике ИК, результаты измерений индицируются на мониторе, архивируются и оформляются в виде протоколов.

Принцип действия ИК с датчиками давления типа AUTROL, ИКД, Мида, САПФИР, ADZ, Зонд-10 основан на зависимости выходного сигнала датчиков давления от деформации чувствительного элемента датчика, вызванной воздействием измеряемого давления, и последующего преобразования его в унифицированный токовый выходной сигнал. Выходные сигналы датчиков преобразуются в цифровые коды (с учетом индивидуальной градуировочной характеристики первичного преобразователя), используя модули MC-114C2, с последующим вычислением в компьютере избыточного давления жидкости по градуировочной характеристике ИК, результаты измерений индицируются на мониторе, архивируются и оформляются в виде протоколов.

ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям температур газообразных и жидких сред в диапазоне преобразований ПП термоэлектрического типа; температуры, измеренной термоэлектрическими преобразователями типа ТХA (K), ТХК (L); температуры топлива; сопротивления постоянному току, соответствующего значениям температур газообразных и жидких сред в диапазоне преобразований ПП терморезистивного типа; температуры, измеренной термопреобразователями сопротивления терморезистивного типа 100П, 1000П.

Принцип действия ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям температур газообразных и жидких сред в диапазоне преобразований ПП термоэлектрического типа основан на измерении напряжения постоянного тока, возникающего в термоэлектродных проводах первичного преобразователя (ПП) от разности температур между «горячим» и «холодным» спаями.

В ИК на базе MIC-140 термоэлектродвижущая сила (ТЭДС) термопар измеряется встроенным в MIC-140 измерительным модулем путем преобразования ее в цифровой код измеряемой температуры с учетом температуры «холодных» спаев. Учет температуры «холодных» спаев термопар производится с учетом градуировочной характеристики ПП, установленного в корпусе на входе MIC-140. Выходные сигналы датчиков преобразуются в цифровые коды с последующим вычислением в компьютере значений температуры по градуировочной характеристике ИК, результаты измерений индицируются на мониторе, архивируются и оформляются в виде протоколов.

Принцип действия ИК температуры топлива; сопротивления постоянному току, соответствующего значениям температур газообразных и жидких сред в диапазоне преобразований ПП терморезистивного типа; температуры, измеренной термопреобразователями сопротивления терморезистивного типа 100П, 1000П основан на функциональной зависимости сопротивления термопреобразователя от температуры окружающей среды. Сигнал от ПП посредством соединительных линий через блок коммутации МЕ-003 подается на модуль измерения сопротивлений MC-227Rx.

Выходные сигналы датчиков преобразуются в цифровые коды с последующим вычислением в компьютере значений температуры по градуировочной характеристике ИК, результаты измерений индицируются на мониторе, архивируются и оформляются в виде протоколов.

ИК объемного расхода жидкости.

Принцип действия ИК основан на зависимости частоты вращения ротора турбинного расходомера ТДР (ТПР) от объемного расхода топлива. Электрический сигнал с ПП поступает на нормализатор сигналов МЕ-402, преобразуется и передается на модуль измерения частоты MC-451. Выходные сигналы датчиков преобразуются в цифровые коды с последующим вычислением в компьютере значения объёмного расхода по градуировочной характеристике ИК, результаты измерений индицируются на мониторе, архивируются и оформляются в виде протоколов.

ИК относительной влажности воздуха на входе в объект испытаний.

Принцип действия ИК относительной влажности основан на зависимостях электрической емкости сенсора HIH-3602 (HIH-4602) от относительной влажности воздуха и электрического сопротивления термометра, входящего в состав сенсора и измеряющего температуру проточного воздуха внутри корпуса с сенсором. Выходное напряжение, пропорциональное относительной влажности, преобразуется модулями МС-114 в соответствующий цифровой код. Сопротивление термометра при помощи модулей МС-227R, также преобразуется в цифровой код, соответствующий температуре.

ИК частоты электрического сигнала, соответствующая значениям частоты ТПР, частоты электрического сигнала, соответствующей значениям частоты вращения роторов ГТД.

Принцип действия ИК основан на преобразовании частоты вращения ротора ГТД и частоты ТПР в электрический сигнал переменного тока, частота которого пропорциональна частоте вращения ротора. Электрический сигнал с преобразователя поступает на нормализатор сигналов МЕ-402, преобразуется и передается на модуль измерения частоты MC-451.

Общий вид составных частей системы представлен на рисунках 1-15.

Рабочее место оператора представлено на рисунке 16.

Замок и ключ шкафа ИС приведены на рисунке 15.

Рисунок 1 - Стойка приборная с расположенными на ней ПП

Рисунок 2 - Преобразователь давления AUTROL

Рисунок 3 - Преобразователи давления ЗОНД-10

Рисунок 4 - Датчики давления, разрежения и разности давлений ADZ

Рисунок 5 - Комплексы для измерения температуры магистрально-модульные MIC-140

Рисунок 6 - Термопреобразователи сопротивления ТС

Рисунок 7 - Преобразователи давления измерительные МДД-16

Рисунок 8 - Барометр рабочий сетевой БРС-1М

Рисунок 9 - Датчик влажности фирмы Honeywell

Рисунок 10 - Преобразователи расхода турбинные

ТПР

Рисунок 11 - Терминал «Микросим-6»

Рисунок 12 - Датчики весоизмерительные тензорезисторные М

Рисунок 13 - Комплекс измерительновычислительный MIC-036R

Рисунок 14 - Замок и ключ шкафа ИС

Рисунок 15 - Рабочее место оператора

указана в таблице 4.

Таблица 4 -

Продолжение таблицы 4

Метрологические характеристики приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Продолжение таблицы 2

Примечания

• 1 ВП - верхний предел измерения;

• 2 ИЗ - измеряемое значение;

• 3 ПП - первичный преобразователь;

• 4 ДИ - диапазон измерения.

Y - приведенная погрешность, %;

6 - относительная погрешность, %;

Д - абсолютная погрешность в единицах измеряемой величины

Технические характеристики Систем приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Технические характеристики