Главная → Примеры внедрения → Использование опыта внедрения MIC-300M для создания линейки приборов и систем с универсальными функциональными возможностями
Использование опыта внедрения MIC-300M для создания линейки приборов и систем с универсальными функциональными возможностями
Попов А. Н., Шатохин А. Г.
В таких высокотехнологичных отраслях, как разработка авиационных двигателей, проблема обеспечения измерений всегда стояла весьма остро и, лидирует в этом направлении обеспечение в первую очередь измерений быстропеременных процессов. Исследование процессов детонационного горения, вибропрочности изделий, акустического шума, динамических и статодинамических деформаций, аэроупругих процессов, измерения радиальных и осевых зазоров всегда являлось наиболее сложным при проведении натурных испытаний ГТД и ГТУ. Требования к используемым в данной области средствам так же всегда были высокими как по качеству измерений, так и по количеству измерительных каналов, оперативности обработки измерительной информации.
Даже сделавшие несомненный качественный шаг методы математического моделирования процессов, не исключают, и даже повышают требования к экспериментальному подтверждению результатов в виде натурных испытаний узлов и полномасштабных испытаний изделий ГТД и ГТУ. При этом неизбежны изменения в процессе испытаний, как по номенклатуре, так и по количеству измерительных каналов. В этой связи еще больше обостряется необходимость в унифицированном подходе к построению инструментальных средств измерений, задействованных в испытаниях.
Многолетний опыт работы специалистов ЦИАМ с различными поколениями измерительных средств, начиная от светолучевых осциллографов и аналоговых магнитографов с регистрацией на магнитную ленту и до самых современных цифровых приборов и комплексов, позволяет качественно и квалифицированно оценить различные предложения, существующие на сегодняшний день на рынке средств измерений и обработки динамических параметров. Работы, проводимые в институте для отечественной авиапромышленности и для мировых лидеров авиаиндустрии, требуют применения надежных и функциональных средств самого высокого мирового уровня, дающих возможность обеспечить проводимые измерения на уровне самых требовательных мировых стандартов.
Уже в течение 7 лет парк измерительной аппаратуры пополняется различными модификациями приборов серий MIC-300M, MIC-200M, одного из ведущих Российских приборостроительных предприятий ООО «НПП «МЕРА». За время эксплуатации приборы зарекомендовали себя с самой лучшей стороны и применялись как во время многочисленных стендовых испытаниях, так и во время полевых и летных испытаний ГТД и их узлов отечественного и зарубежного производства. К числу несомненных достоинств приборов следует отнести возможность развернутого экспресс-анализа в темпе измерений и углубленного послеэкспериментального анализа информации с помощью многофункционального набора алгоритмов обработки. Позволяя регистрировать быстропеременные процессы с частотой до 64 или 216 кГц/канал, обладая широким динамическим диапазоном до 120дБ и высокими метрологическими характеристиками(погрешность 0.1-0.3% при неравномерности АЧХ 0.01-0.1дБ), прибор стал «рабочей лошадкой» практически для всех видов измерений. Унифицированный интерфейс программного обеспечения регистрации и обработки, проведение обучения специалистов ЦИАМ работе с приборами сделали их востребованными во всех подразделениях института, выполняющих исследования динамических процессов.
Универсальные регистраторы-анализаторы MIC-300M(MIC-200M) работающие в комплексе с модулями согласования серии ME для пьезоэлектрических, пьезорезистивных, тензорезистивных датчиков, датчиков пульсаций давления, датчиками со встроенной электроникой с поддержкой стандартов ICP и TEDS, позволяют обеспечить гибкость программы измерений по номенклатуре и количеству каналов. С использованием этих программно-аппаратных средств в институте разрабатываются новые подходы к измерениям, методики.
Испытания ГТД - весьма затратный процесс в создании и освоении новых изделий авиационной техники. Немалое внимание при проведении испытаний уделяется и экономической составляющей процесса испытаний. Количество измерительных каналов, оперативность их обработки, надежность средств измерений, совершенство методик существенным образом отражаются на количестве газовых часов, общей стоимости испытаний. Освоение приборов MIC-300M позволило не только вывести измерения динамических параметров на более высокий качественный уровень, но и увеличить объем проводимых испытаний даже в условиях кадрового дефицита за счет более оперативного взаимодействия операторов с измерительной техникой.
Развитие и совершенствование технологий применяемых в авиационном двигателестроении и современном приборостроении определяет тенденцию в испытаниях к увеличению количества измерительных каналов различных типов, увеличению частотного диапазона измерений. Для обеспечения многоканальных синхронных измерений используется способность аппаратуры серии MIC обеспечивать общую синхронизацию всех измерительных каналов с предоставлением возможности исследования взаимных характеристик динамических процессов практически без сдвига фаз между каналами (<0.5° в пределах одного прибора и <2° (на частоте 28000Гц) и <0.07°(на частоте 1000Гц) между любыми каналами измерительной системы). Так, при организации комплексных испытаний на стендах ЦИАМ в состав стендовой АИИС ДП одновременно включаются от 1-2 до 7-9 приборов MIC-300M. На базе приборов серии MIC в ЦИАМ создан уникальный ультрасовременный стенд для акустических испытаний биротативных вентиляторов со 192мя каналами динамических измерений: акустики, вибраций, пульсаций давлений, радиальных зазоров, динамического тензометрирования, бесконтактных измерений вибраций лопаток дискретно-фазовым методом.
При создании стационарных многоканальных динамических систем измерений с числом каналов динамических измерений более 100, представляется так же целесообразным использование модульной аппаратуры на основе стандартов PXI/LXI/VXI MIC-500, MIC-280(380), MIC-600 соответственно. Это позволит еще больше повысить экономическую эффективность при создании подобного класса стендов, увеличить компактность и упростить обслуживание измерительной подсистемы стенда.
Достоинства применяемой в ЦИАМ аппаратуры MIC были по достоинству оценены коллегами из Индии и Европы, которые так же уже с успехом эксплуатируют данные приборы.
С учетом имеющегося задела в виде модификаций серийных приборов MIC-300M и опыта их применения весьма целесообразной , своевременной и перспективной выглядит ожидаемая линейка приборов/систем на распределенной шине LXI. При этом, пользователи вправе ожидать удачного выбора аппаратных и программных решений, сохранения присущего продукции фирмы НПП Мера соотношения цена/качество.