Метрологическое обеспечение автоматизированных испытания

Погрешность оценки параметров ГТД назначается из условий сохранения показателей надежности и безопасности эксплуатации летательного аппарата с учетом минимальных убытков при испытании, в производстве и при эксплуатации. Например, для транспортного и пассажирского самолетов точность оценки и регулировки тяги и расхода топлива влияет на расчетный запас топлива и, следовательно, на коммерческую нагрузку. Таким образом, АСИ должна гарантировать назначенную точность измерений.

Метрологическое обеспечение АСИ подразумевает метрологическую экспертизу и метрологический надзор за ГСП и стендовым оборудованием. Метрологическое обеспечение заключается в конкретизации правил, требований и норм, позволяющих определить метрологические характеристики ИВК и подтвердить их стабильность. Оно представляет собой совокупность взаимосвязанных алгоритмов и программ градуировки измерительных каналов ИВК, обработки результатов сравнительных испытаний автоматизированных средств измерений, выбора режимов измерений и их обработки, а также - оценки погрешности обработки результатов автоматизированных измерений.

Градуировка измерительных каналов ИВК - основная часть метрологической аттестации ИВК. При градуировке на входе первичного преобразователя задают эталонные значения измеряемого параметра и регистрируют цифровые коды на выходе измерительного канала.

В современных ИВК градуировка выполняется автоматически. Автоповерка требует наличия в составе ИВК программно-управляемых калибраторов многозначных мер, воспроизводящих заданные значения физических величин. При поверке ФБ с аналоговым входом и цифровым выходом в калибраторе на программной основе формируют подаваемый на вход ФБ эталонный сигнал, вид которого определяется поверяемой характеристикой: градуировкой, погрешностью, быстродействием и т.д. Затем сопоставляют полученные в эксперименте результаты на выходе из ФБ со значениями эталонных сигналов в цифровом коде, вычисляя требуемую метрологическую характеристику. В том случае, если метрологическому испытанию подвергаются ФБ с аналоговыми входом и выходом (например, первичный измерительный преобразователь), то в схему поверки помимо меры, поверяемого ФБ и ЭВМ вводится между последними аттестованный ФБ: аналогово-цифровой преобразователь с известными метрологическими характеристиками.

Качество метрологических испытаний зависит от характеристик меры, объема (выборки) результатов на выходе из ФБ, параметров ЭВМ. Достоверность результатов поверки подтверждают многократностью этой операции. Например, градуировку проводят многократно, задавая возрастающие и убывающие эталонные значения физической величины, что позволяет определить гистерезис и рассеяние характеристики в каждой градуировочной точке под действием случайных факторов. Многократные поверки в различных условиях позволяют выявить и систематические погрешности измерительного канала.

Метрологическая аттестация ИВК подразумевает также оценку динамических погрешностей измерительных каналов. Это позволяет обоснованно назначать временные режимы измерения. Опрос первичных измерительных преобразователей должен поэтому осуществляться после выдержки от момента включения каждого измерительного канала.

Достоверность получаемой в ИВК информации обеспечивается также тестовым контролем, который определяет неисправности ФБ. Тестовый контроль осуществляется программным подключением источников эталонных значений физических величин в заранее определенных точках измерительных каналов.

Используются унифицированные формы регистрации поверок. Например, результаты градуировок могут быть зафиксированы в виде матрицы значений коэффициентов аппроксимирующих полиномов, семейства кривых на устройстве отображения информации и др.

ЭВМ, используемая не только для организации функционирования ИВК, но и непосредственно для получения данных измерения так же, как и любой другой ФБ, поверяется.

Вопросы для самоконтроля

Назовите конкретные устройства ГСП. образующие типовой измерительно-командный канал АСИ для давления. температуры, частоты вращения.

2. Покажите, как характеристики интерфейса влияют на характеристики АСИ.

3. Обоснуйте, почему использование ИВК способствует увеличению качества доводки двигателей и уменьшению ее стоимости.

4. Всегда ли необходимо стремиться к увеличению быстродействия ИВК?

5. Попытайтесь составить алгоритм специального программного обеспечения комплексной автоматизации при отладке характеристик ГТД.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Акимов В.М. Основы надежности газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение, 1981. 207 с.

2. Борнео» Б.П.., Овсянников В.А., Солохин Э.Л. Основы теории и точности эксперимента при испытаниях двигателей летательных аппаратов: Учеб. пособие. М.: Изд-во МАИ. 1985. 71 с.

3. Бурдуи Г.Д., Марков Б.Н. Основы метрологии. М.: Изд-во стандартов, 1985. 256 с.

4. Иванова Г. М., Кузнецов Н.Д., Чистяков В. С. Теплотехнические измерения и приборы. М.: Энергоиздат, 1984. 230 с.

5. Кузнецов Н.Д., Цейтлин В.И. Эквивалентные испытания газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение, 1976. 213 с.

6. Кузьмичев Д.А., Радкевич И.А., Смирнов А.Д. Автоматизация экспериментальных исследований. М.: Наука, 1983. 392 с.

7. Нечаев Ю.И., Федоров P.M. Теория авиационных газотурбинных двигателей. Ч. 1. М.: Машиностроение, 1977. 312 с.

8. Нечаев Ю.Н., Федоров P.M. Теория авиационных газотурбинных двигателей. Ч. 2. М.: Машиностроение, 1978. 336 с.

9. Нормы летной годности гражданских самолетов СССР. Издание третье, 1984. 464 с.

10. Обработка и анализ информации при автоматизированных испытаниях ГТД / Адгамов Р.И., Боровик В.О., Дмитриев С.В. и др. М.: Машиностроение, 1987. 216 с.

11. Павлов Ю. И., Шайн Ю. Я., Абрамов Б. И. Проектирование испытательных стендов для авиационных двигателей. М.: Машиностроение, 1979. 151 с.

12. Солохин Э.Л. Испытания воздушно-реактивных двигателей. М.: Машиностроение, 1975. 256 с.

13. Теории и расчет воздушно-реактивных двигателей / Под ред. Шляхтенко С.М. М.: Машиностроение, 1987. 568 с.

14. Шишков А.А., Силин Б.М. Высотные испытания реактивных двигателей. М.: Машиностроение, 1985. 208 с.