Датчики температуры и вибрации
Узлы управления ЭПУУ-7, ЭПУУ-8Система измерения несущих систем вертолетов и самолетов на стендах
Система измерения несущих систем вертолетов и самолетов на стендах
Идею создания летательного аппарата такого как вертолет связывают с именем Леонардо да Винчи. Да Винчи предложил использовать винт как несущую систему, которая сможет летать на расстояния, поднимать грузы и мягко приземляться. Предложение XV века было реализовано лишь в XX-ом, в отличие от самолета, у которого была совсем небольшая разница во времени между предложением и реализацией.
На сегодняшний день развитие авиастроения является одним из ключевых приоритетов российской промышленной техники. Вкладывается много средств и усилий в построение летательных аппаратов. Но мало построить летательный аппарат (ЛА), помимо этого его необходимо испытать, чтобы убедиться в прочности и надежности конструкции.
Современные требования в надежности, эффективности и безопасности авиационной техники приводят к необходимости разработки технических измерительных систем и стендов для испытаний, позволяющих оценить техническое состояние летательного аппарата.
Взлетающий самолет или вертолет, любой другой летательный аппарат испытывают огромные нагрузки, как механические, так и температурные. От того, насколько точно были рассчитаны реакции объекта испытаний при пиковых температурах и силовых воздействиях, зависит безопасность многих людей.
Прочностные испытания летательных аппаратов проводятся на испытательных стендах для крупногабаритных изделий. При проведении испытаний на объект оказывают силовые и температурные воздействия, под действием которых можно определить поведение материала в тех или иных условиях, выявить скрытые дефекты, возникшие при нарушении технологического процесса.
Систему измерения ЛА на стендах в свою очередь можно разделить на две подсистемы, которые тесно взаимодействуют друг с другом:
-
подсистема управления нагружением испытательными стендами;
-
подсистема сбора, обработки и представления измерительной информации.
Основная задача подсистемы – многоканальная генерация синусоидальных сигналов для управления силовозбудителями (испытательными стендами). Управление воспроизведением нагрузок стендами на ЛА обеспечивает отработку программы испытаний с максимальной точностью за минимально возможное время.
ПОДСИСТЕМА СБОРА, ОБРАБОТКИ И ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИПодсистема выполняет измерительно-вычислительные операции для каждого стенда типовым набором технических средств, описанных ниже. Данная подсистема является трехуровневой и показана на структурной схеме на рис.1.
Нижний уровень состоит из
первичного оборудования (тензодатчики, термопары, датчики давления и
температуры). В зависимости от силового нагружения количество и типы датчиков
давления, температуры и тензодатчиков варьируются.
Средний уровень представляет
собой набор измерительных модулей (для сбора, оцифровки аналоговых сигналов с
нижнего уровня) и преобразователей интерфейса (для дальнейшей передачи
обработанных данных на ПК). Прием данных с нижнего уровня происходит с помощью
интерфейсов CAN или RS-485.
Верхний уровень состоит из ПК со специальным ПО, который представляет собой АРМ системного оператора. На рабочее место данные со среднего уровня могут транслироваться через Ethernet/Wi-Fi или по радиоканалу.
ФУНКЦИИ ПОДСИСТЕМЫ СБОРА, ОБРАБОТКИ И ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИОсновное назначение подсистемы сбора, обработки и представления измерительной информации – обработка периодических сигналов. Изображенная на схеме структурная измерительная информационная тензометрическая система предназначена для сбора данных с термопар, тензодатчиков, термопреобразователей сопротивления и датчиков давления, установленных на испытуемом объекте, и для представления отсчетов в цифровом виде.
НИЖНИЙ УРОВЕНЬ
Тензорезисторы
Полумостовые или мостовых измерительные схемы из тензорезисторов применяются
в качестве преобразователей механических параметров в электрические
(преобразователи деформации). Испытания с использованием тензорезисторовсостоит
из следующих этапов: в исследуемые места конструкции наклеиваются от нескольких
десятков до сотен тензодатчиков, тензомосты подключаются к измерительным
модулям. Тензоизмерения могут применяться для измерения:
- усилий в тяге статической и динамической регулировки автоматом перекоса;
- усилий в механизме управления общим и дифференциальным шагом несущих винтов;
- усилий в механизме продольно-поперечного управления;
- статической прочности ЛА;
- сопротивления усталости втулки несущего винта и т.д.
Датчики давления
Одним из наиболее важных параметров в авиастроении является контроль
давления. Для измерения давления чаще всего используются датчики
избыточного давления для:
- измерения давления в редукторе;
- определения нагрузок, воспринимаемых самим летательным аппаратом, так и отдельными его элементами;
- статических прочностных испытаний и т.п.
Преобразователи термоэлектрические (термопары)
Термопары работают по следующему
принципу: для каждой исследуемого участка (зона нагрева) задается временная
зависимость изменения температуры, максимальное значение температуры и скорость
нагрева. Предназначены для измерения температуры:
- верхнего автомата перекоса (ВАП);
- нижнего автомата перекоса (НАП);
- дымового авиационного прибора (ДАП) и т.п.
В зависимости от сложности и характера испытаний может быть различное количество зон нагрева, на одну зону нагрева применяют от 1 до 12 термопар.
Преобразователи термосопротивлений (термометры)
Измеряют сопротивление под воздействием температуры или силы света. При
попадании самолета или вертолета в условиях обледения термометры позволяют
измерить температуру масла в редукторе и не только.
В измерительной системе могут применяться два типа измерительных модулей:
- модули, передающие результаты измерений по интерфейсу CAN 2.0;
- модули, передающие результаты измерений по интерфейсу RS-485 Modbus
Измерительный модуль ZET 7110 (ZET 7010) предназначены для статических измерений и используются совместно с тензорезисторами (например, для измерения усилий в тяге статической регулировки автомата перекоса).
Для динамических измерений прекрасно подходят ZET
7111 (например, для измерения
усилий в тяге динамической регулировки автомата перекоса).
В качестве датчика давления и его измерительного модуля можно использовать
измерительный модуль со встроенным первичным преобразователем ZET
7112-I (ZET
7012-I).
Подключение датчиков температуры (термопар) к тензометрической измерительной
схеме осуществляется посредством ZET
7120 (ZET
7020).
К преобразователям термосопротивлений требуются измерительные модули ZET
7121 (ZET
7021).
Верхний уровень предназначен для анализа, отображения, регистрации и воспроизведения сигналов с устройств ZETSENSOR и представляет из себя АРМ, который состоит из ПК и программного обеспечения, реализованного на базе ZETLAB и SCADA системы ZETVIEW.
На экране в графическом виде отображаются все измерительные параметры,
протекание всех процессов нагрева и нагружения системы и выполняется контроль
соответствия реальных параметров с опорными значениями силы, давления и
температуры.
Программное обеспечение позволяет приступить к процессу измерений сразу же после
подключения устройств. Средства записи и воспроизведения входят в комплект ПО.
Отображение результатов измерений производится в численном и графическом видах.
Осуществляется ведение журналов испытаний – файлов, с записью хода испытаний, и
выдача протоколов испытаний в виде графиков и таблиц в формате Excel.
Сделать заказ и запросить дополнительную информацию по Система измерения несущих систем вертолетов и самолетов на стендах Вы можете здесь.
Назад