Метрологическое обеспечение производства и испытаний газотурбинных двигателей летательных аппаратов Иванов В.С. (1014177), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Промышленностью выпускаются различные автоматизированные устройства, сочетающие в себе измерительный прибор, коммутатор измерительных каналов и регистратор. Такие устройства позволяют централизовать многоточечные измерения и регистрировать на едином носителе большое число измеряемых величин. Для исследования динамических процессов применяют различного рода анализаторы спектров, измерители частотных характеристик, корреляторы. Это достаточно сложные приборы. Некоторые из них, например, анализаторы в реальном масштабе времени, имеют в своем составе блоки памяти, процессор, дисплей и по существу являются специализированной вычислительной машиной. Технические данные некоторых основных аналоговых регистрирующих приборов„выпускаемых отечественной промышленностью, представлены в табл. 10: В автоматических потенциометрах используется компенсационный метод измерения электрического напряжения.
Эти приборы широко применяются для измерения малых напряжений постоянного тока, например, ЭДС термоэлектрических преобразователей ~термопар). Для точной работы автопотенциометра напряжение. питающее потенциометр, и сам потенциометр должны быть стабильными. Для этого принимаются специальные меры. Обычно класс точности имеет оценку 0,5. Быстродействие оценивается временем пробега шкалы пишущим элементом из крайне левого состояния в крайне правое.
Выпускаются приборы со временем пробега шкалы 1; 2,5; 8 с. Автоматические мосты по принципу действия мало чем отличаются от автопотенциометров. Различие будет в измерительной схеме, ее питании и в градуировке шкалы. Автоматические мосты предназначены для работы с термометрами сопротивления, включаемыми в одно из плеч автоматически уравновешенной мостовой схемы.
Координатные самописцы позволяют записывать одну измеряемую величину в функции другой, т.е. У = ДХ) . Поэтому пх иногда называют ХУ-регистраторами. Принцип действия координатных самописцев сходен с работой автопотенциометра. В них имеются две следящие уравновешивающие системы (по осям Х и У), действующие независимо друг от друга. Обычно бумага остается неподвижной, а перо вычерчивает нужнчю зависимость. Гпадюпостроители лля вычислительных машин являются более сложными приборами, которые управляются Таблица 10 Характеристики отечественных аналоговых регистрирующих приборов А. Для измерения постоянных и медленноменяющихся величин Погрешность, % Наименование прибора Тип Π— 10 Π— 050 0,5 0,5 ЭПП-09 Автоматичес- кий потенцио- 0 — 1 0 — 45 1 2,5 О,Б 0,5 КСП-4 Автоматичес- кий мост КСМ 0,5 1,4; 1 ПДС-021 0,5 Координатный самописец Π— ЗБО В ЛКС О,Б 1 — 100 0,5 Б.
Для измерений быстропеременных величин Погрешность, % Диапазон частот Диапазон измерений Наименование прибора Тип От 40 до 1000 Гц 12 шлейфов + 0,5 20 шлейфов До 20000 Гц К-20 Светолучевые + 0,5 1,6 мм/мВ С1-65 (Π— 35) МГц Электронные От 20 Гц до 2 МГц 50 дел/В + 10 Электромеха- нические (шлейфовые) осциллографы Н-115 ультрафио- летт С1-68 С1-72 Диапазон измерений, мВ Под медный термотетр Время пробега шкалы с цифровой ЭВМ. Некоторые графопостроители одновременно могут регистрировать цифровую информацию. Автоматические мосты и потенциометры являются медленнодействующими приборами, способными регистрировать процессы с частотой в доли герца.
Более быстродействующими являются шлейфовые осциллографы, производящие запись на фотобумаге световым лучом. С их помощью возможна запись частот от 10 до 20 кГц. Однако их точность записи относительно невысока — 5 %. В осциллографе Н-115 в качестве источника света используется мощная лампа с ультрафиолетовым излучением и специальная фотобумага, дающая изображение без проявления. Для демпфирования колебаний шлейф помещают в стакан с маслом. Это значительно улучшает частотную характеристику. Для наблюдения высоких частот используют электронные осциллографы. Фотографирование экрана дает возможность зарегистрировать процесс.
Существуют электронные осциллографы с запоминающими электронно-лучевыми трубками, сохраняющими изображение процесса достаточно долго. Но это бывает удобно в случае кратковременного процесса, длительный же процесс таким образом регистрировать неудобно и практически невозможно. В последние годы для записи измерительной информации широко применялись многоканальные магнитографы, позволяющие запоминать и затем воспроизводить информацию в широком диапазоне частот, причем емкость такого запоминающего устройства может быть чрезвычайно велика. Для записи динамических процессов, начиная с очень малых частот, применяется частотная модуляция, хотя непосредственная запись дает возможность расширить частотный диапазон до значений порядка 1 МГц.
Технические данные измерительных магнитографов приведены в табл. 11. При ЧМ-записи диапазон регистрируемых частот простирается от 0 до 40 кГц, а при НЗ-записи верхний предел обычно составляет 150 — 300 кГц. Наилучшими считаются магнитографы французской фирмы "Шлюмберже" и японских фирм "Сони" и "ТЕАК". Для записи измерительной информации могут быть использованы также кодовые магнитофоны, снабженные аналого-цифровыми преобразователями на входе, 70 Табли~а 11 Основные технические характеристики измерительных магнитографов Скорость ленты, см/с Число дорожек Вид записи Тип Диапазон частот НЗ А-1207 Сони (Япония) А-1214 А-1 021 14 21 — 40 кГц Р-ЗО ТЕАК (Япония) Р-50 Р-70 300 Гц — 2 МГц (Π— 40) кГц НЗ ЧМ Шлюмберже (Франция) МТ-5529 Брюль и Къер (Дания) (Π— 12,5) кГц 7005 (Π— 40) кГц зоо Гц — 1оо кГц Виброприбор (г.
Кишинев) (Π— 4О) кГц НО-68 14 ЧМ НЗ/ЧМ НЗ НЗ ЧМ НЗ/ЧМ НЗ/ЧМ 7 200 кГц Гц — ЗОО (Π— 40) кГц (Π— 40) кГц (О ) 200 Гц — 300 кГц (Π— 40) кГц (Π— 4О) кГц (Π— 40) кГц 12 скоростей от 152,4 до 0,6 см/с 7 скоростей от 76,2 до 1„19 см/с 7 скоростей от 4,8 до 304 см с 7 скоростей от 3,8 до 38 см/с 6 скоростей от 4,7 до 152 см/с 6 скоростей от 4,7 до 152 см/с Следует отметить, что магнитограф — очень гибкий и удобный прибор, позволяющий в процессе обработки информации осуществлять редукцию частот путем выбора соответствующих скоростей записи и воспроизведения' — например, произвести запись на большой скорости, а воспроизведение — на малой.
О. ПРИБОРЫ НЕРАЗРУША1ОЩЕГО КОНТРОЛЯ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ Повышение ресурса и надежности авиационных двигателей— одна из важных задач, которая решается на всех этапах создания производства и эксплуатации двигателей. Комплексное решение этой задачи является гарантией безопасности полетов летательных аппаратов с одновременным обеспечением их высокой экономичности. Важной составной частью проблемы ресурса и надежности является техническая диагностика со всем арсеналом приборов и технических средств, необходимых для контроля и эксплуатации двигателей. Эффективность применения этих приборов закладывается еще на стадии проектирования двигателей, когда реализуются требования, обеспечивающие возможность контроля всех основных высоконапряженных элементов 120).
Причем может быть предусмотрен встроенный контроль, когда данный элемент или узел двигателя может быть проконтролирован в любой момент времени. Для предполетного контроля на двигателе предусматривается необходимый доступ к контролируемому параметру двигателя без его разборки. Эксплуатация двигателя по фактическому состоянию взамен устаревшей системы эксплуатации по назначенному ресурсу дает возможность наращивать ресурс по мере эксплуатации и тем самым повышать эффективность использования двигателей. Внедрение системы эксплуатации по состоянию основывается на: 1) высокой контролепригодности двигателей; 2) широкой номенклатуре контрольно-диагностических приборов; 3) надежности службы контроля и диагностики.
Опыт показывает, что только сочетание предполетного контроля с полетной записью характеристик параметров и сигнализацией опасных состояний в полете является оптимальным решением поставленной задачи. Техническая диагностика состояния авиадвигателей осуществляется путем контроля наиболее нагруженных элементов двигателя с помощью специальных приборов неразрушающего контроля, а также на основе анализа текущих значений газодинамических параметров двигателя, таких как тяга В, расход топлива С, частота вращения и, температуры газов Т и др. С помощью приборов технической диагностики и неразрушающего контроля удается выявить различные дефекты в конструктивных элементах конструкции двигателя: трещины в лопатках и дисках, прогары в камерах сгорания, забоины, повреждения в подшипниках и пр. Наиболее распространенными диагностическими приборами являются: 1.
Оптические средства контроля (эндоскопы, бороскопы). 2 Токовихревые дефектоскопы. 3. Ультразвуковые дефектоскопы. 4. Рентгено-радиационные приборы и установки. 5. Приборы контроля металлосодержания в смазочном масле. 9.1. Эндоскопические приборы Широкое распространение получили оптические средства контроля, пспользуемые для визуального осмотра внутренних частей двигателя. По конструктивному выполнению различают жесткие и гибкие смотровые приборы. Жесткие эндоскопы представляют собой перископическую трубку, вводимую внутрь двигателя через смотровые лючки или уже имеющиеся другие отверстия. Изменяя глубину погружения и поворачивая эндоскоп, можно осматривать и находить повреждения деталей.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
