Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Системы регистрации параметров.





Для регистрации параметров применяются устройства различных типов в зависимости от требований по оперативности, наглядности, статической и динамической точности, хранению, а также по возможности автоматизации процесса обработки результатов испытания. Например, в процессе подготовки к запуску ЖРД, необходимо обеспечить визуальный контроль за давлениями и температурами компонентов, температурой конструкции, т. е. появляется необходимость в использовании стрелочных или цифровых индикаторов, показания которых для контроля действий оператора должны быть зарегистрированы. В то же время в процессе мониторинга СТС в связи с большим числом измеряемых параметров, а также в случае быстроменяющихся процессов, необходимо применять многоканальные быстродействующие регистраторы, позволяющие с высокой точностью экспонировать информацию и обеспечить возможность автоматизации ее вторичной обработки на вычислительных устройствах.

Типы регистраторов:

Визуальные регистраторы – применяются для экспозиции показаний стрелочных и цифровых индикаторных приборов, таких как манометры, измеряющие медленноменяющиеся давления; весовые головки для измерения тяги и давления в камере сгорания энергосиловых и энергодвигательных установок (ЭСУ и ЭДУ); указатели наполнения топливных емкостей и т. п. Обычно эти приборы группируются в определенных отсеках стенда или пульта управления и показания их регистрируются специальным фотоаппаратом на пленку с интервалом в 1 — 10 с. Одновременно фиксируется и время. Устройство такого блока визуальных регистраторов показано на рис. 64. Следует отметить, что такие системы применяются все реже в связи с развитием компьютерных технологий.



Рис. 64. Схема визуального регистратора:

1,3—стрелочные указатели; 2—секундомер; 4— щит; 5—фоторегистратор; 6—линия подачи команд.

Автоматические компенсаторы и мосты применяются для регистрации медленноменяющихся параметров — температур, давлений, перемещений, усилий и т.п. Обычно они используются как дублирующие регистраторы или как регистраторы визуального контроля при больших экспериментальных программах, таких, например, как термометрирование узлов ЭДУ и ЭСУ. Автоматические компенсаторы или потенциометры служат для измерения напряжения или тока, а автоматические мосты применяются, как правило, для измерения сопротивления.

В автоматических компенсаторах изменяемое напряжение, поступающее с первичного преобразователя или усилителя, компенсируется известным значением напряжения от стабилизированного источника, а в автоматических мостах изменяемое сопротивление уравновешивается переменным сопротивлением реохорда. Информация, получаемая при помощи этих регистраторов, используется обычно для экспресс-анализа результатов испытания и проверки функционирования многочисленных вспомогательных стендовых систем.

Светолучевые регистраторы являются весьма распространенным типом регистраторов большинства основных параметров. Однако, в связи с широким внедрением автоматизированных систем обработки результатов измерений доля информации, получаемая с использованием светолучевых регистраторов (осциллографов), уменьшается. Но специфические задачи, решаемые при проведении динамических испытаний, испытаний по проверке эффективности систем автоматической аварийной защиты и других, не позволяют пока полностью отказаться от их использования. Простота обслуживания и надежность работы осциллографов, малые габаритные размеры и энергопотребление делают их незаменимыми в мелкосерийном производстве и при опытных испытаниях.

Современные осциллографы позволяют регистрировать сигналы с частотами до 10 кГц и выполняются обычно многоканальными — до 16, 20 и более каналов. Сигналы регистрируются на фотопленку или фотобумагу, которые требуют последующей химической обработки. Этот недостаток, приводящий еще и к увеличению погрешности за счет усадки бумаги и пленки после химобработки на 2—3%, можно устранить, применяя бумагу типа УФ, чувствительную к ультрафиолетовым лучам, которая не требует последующей химической обработки. В качестве чувствительных элементов в светолучевых осциллографах применяются магнитоэлектрические системы с петлевыми или рамочными гальванометрами (рис. 65). Чувствительность и частотный диапазон гальванометров определяются геометрическими размерами подвижной системы, ее массой, жесткостью подвеса и степенью демпфирования. Демпфирование подвижной системы гальванометра может быть осуществлено с помощью вязкой жидкости или за счет магнитоиндукционного эффекта, редко для этой цели используется воздух. С увеличением чувствительности гальванометра его рабочий частотный диапазон сужается.

 

Рис. 65. Типичные схемы осциллографических гальванометров:

а—петлевой гальванометр; б—рамочный; 1проводник; 2—растяжка; 3—зеркало; 4—световой луч; I—измеряемый ток

Рис. 66. Оптическая схема осциллографа типа Н-115

 

Одновременно с записью измерительных сигналов на фотоленту осциллографа наносятся линии отметок времени методом вертикального графления. Ход лучей для нанесения линий отметок времени показан на схеме штрих – пунктирной линией с двумя точками. Роль модулятора светового потока выполняет вращающийся барабан 7 с десятью прорезями, одна из которых шире остальных девяти. При установке скорости протяжки фотоленты одновременно устанавливается одна из четырех скоростей вращения барабана-отметчика: 3, 30, 300 или 3000 об/мин, что дает интервал времени между отметчиками 2; 0,2; 0,02 или 0,002 с. Каждая линия отметки времени перекрывает фотоленту по всей ширине. Ход лучей продольного графления показан на схеме штриховыми линиями. Через систему зеркал световой поток проецируется на фотоленту в виде яркой линии, перед лентой находится пластина 11 с рядом узких щелей, через которые происходит экспонирование. В результате на осциллограмме получаются тонкие линии продольного графления, что облегчает процесс обработки результатов измерения. В качестве источников света в осциллографе типа Н-115 могут применяться лампы накаливания (при записи на фотобумагу с последующим проявлением) или ртутные лампы ультрафиолетового излучения для записи на фотобумаге типа УФ. Схемы осциллографов типа Н-115 предусматривают возможность полного дистанционного управления режимом работы.

Магнитные аналоговые регистраторы нашли широкое применение в структурах современных автоматизированных измерительно-вычислительных комплексов. К достоинствам этих приборов следует отнести большую информативность (возможность многоканальной регистрации быстропеременных процессов с незначительной погрешностью), возможность непосредственного ввода информации в ЭВМ, возможность многократного воспроизведения, удобство и длительное время хранения носителя информации. Из недостатков надо отметить почти полное отсутствие наглядности получаемой информации, трудность определения ее качества в процессе регистрации, временные искажения при синхронизации записи с другими регистраторами и между каналами самого магнитного регистратора. Основными элементами устройства являются блоки магнитных головок записи и воспроизведения, а также лентопротяжный механизм. В схему регистратора входит преобразователь входного напряжения по принципу амплитудной модуляции несущей частоты или импульсно-частотной модуляции.

Блок-схема магнитного аналогового регистратора приведена на рис. 67. Сигналы с первичных преобразователей или вторичной усилительной аппаратуры поступают через два блока частотных модуляторов (БЧМ) на блок магнитной записи (БМЗ). БЧМ осуществляют операцию преобразования входного напряжения в импульсную последовательность, модулированную по частоте. Кроме регистрации сигналов БМЗ позволяет осуществлять контроль качества работы системы, проводить перемотку магнитной ленты. Блок калибровки (БК) служит для формирования меток времени, подачи калибровочных импульсов, осуществляет питание головок БМЗ. Блок фазных трансформаторов (БФТ) обеспечивает работу электродвигателей лентопротяжного механизма БМЗ. Блоки выпрямителей (БВ) и стабилизации напряжения (БСН) питают электрическую схему регистратора.

Из 19 каналов типового аналогового магнитного регистратора 16 используются для записи информации с измерительной системы, 3 — для служебной информации (меток времени, прохождения команд и т. п.). Входное сопротивление регистратора 510 кОм, диапазон изменения входного напряжения 0—6В, регистрируемые частоты 0—4000 Гц, время непрерывной работы 10 мин при скорости протяжки магнитной ленты 800 мм/с. Точность магнитных аналоговых регистраторов невелика, погрешность записи у воспроизведения регистрируемого сигнала составляет ±2...±3%.

Рис. 68. Блок-схема магнитного аналогового регистратора

В связи со своими метрологическими характеристиками и достаточно высоким быстродействием, магнитные аналоговые регистраторы применяются в системах измерения параметров пульсаций, вибраций, деформаций – там, где требования по возможности автоматизации процесса обработки результатов измерений превалируют над требованиями по точности получаемой информации.

Магнитные и лазерные дискретные регистраторы. Современная тенденция развития техники измерений при испытаниях ЖРД подразумевает создание измерительно-вычислительных комплексов (ИВК), позволяющих полностью автоматизировать процесс обработки полученной информации. ИВК включают в себя комплекс ЭВМ, устройств ввода и преобразования информации, банк программ, представляющих собой математическое обеспечение комплекса.

В большинстве случаев задачи автоматизированной обработки информации подразумевают использование в качестве носителей первичной информации магнитограммы дискретных регистраторов. Как и у аналоговых регистраторов, фиксация сигналов осуществляется на магнитную ленту, но принципиальным отличием является дискретная форма регистрации в виде кода с кадровой экспозицией через заданный интервал времени. Частота опроса каждой линии связи определяется их общим числом и частотой несущей шины. Зарегистрированные на магнитный носитель процессы могут быть воспроизведены на мониторе, что в значительной мере повышает наглядность получаемой информации и позволяет провести экспресс-анализ результатов испытания. Основная же обработка производится на ИВК с получением необходимой высокоточной информации в форме или таблиц «время — параметр», или требуемых характеристик СТС с использованием имеющихся в банке программ алгоритмов.

Блок-схема магнитного дискретного регистратора приведена на рис. 69. Сигналы с первичных преобразователей или вторичной усилительной аппаратуры поступают через выносное устройство (ВУ) и выносной пульт (ВП) на стойку преобразования в код (СП) и затем на магнитный регистратор (МР). Может быть использовано и графическое устройство (ГУ).

Рис. 69. Блок-схема магнитного дискретного регистратора.

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.