Измерение давления и температуры газа в рабочих полостях механизмов разделения

Структурная схема измерения давления в рабочих зонах разделяющегося реактивного снаряда представлена на рис. 11.3. Для измерения быстроменяющихся давлений во внутренних полостях изделий используются тензометрические датчики избыточного давления типа ЛХ415 и ЛХ412, работающие в частотном диапазоне от 0 до 1500 Гц. Диапазоны измерений датчиков давления:

• • ЛХ415: 0—1,0; 2,0; 3,0 МПа;
• • ЛХ412: 0—6,0; 8,0; 10,0; 15,0; 25,0; 40,0; 60,0 МПа.

Температурный диапазон измеряемой среды составляет от 223 до.

3273 К при времени непрерывной работы до 10 мин. Присоединительная резьба датчика М20×1,5 — 6g глубиной 20 мм. В качестве усилителя сигнала применяется усилитель несущей частоты типа ML55BS6 совместно с платой входа/выхода АР01, входящие в состав системы измерительных усилителей MGCplus и обеспечивающие усиление, нормализацию сигнала от датчика, питание схемы моста датчиков (мост Уитстона), фильтрацию, процессорное преобразование сигнала в цифровой код и выход информации на регистратор (рис. 11.4).

Рис. 11.3. Структурная схема измерения давления в рабочих зонах

Рис. 11.4. Общий вид комплекса измерения давления

Для проведения измерений перед началом опыта проводится тарировка датчика и проверка всей измерительной схемы, определение коэффициента чувствительности усилителя и регистрация тарировочной кривой для выбора коэффициента преобразования и линеаризации в системе обработки и анализа (ПК). Тарировка проводится с помощью манометрического пресса типа МП600, путем подачи давления на датчик с контролем давления по образцовому манометру.

После проведения опыта и регистрации сигналов от датчиков осуществляется обработка и анализ полученной информации в соответствии с требованиями программы — методики испытаний. Вычисляются амплитудно-временные характеристики сигнала:

• • максимальное давление;
• • время начала подъема давления;
• • длительность фронта;
• • длительность действия давления и др.

Погрешность измерения параметров давления складывается из аппаратурной погрешности и погрешности обработки информации:

• • погрешность манометрического пресса МП600 с манометром МТИ — 0,6%;
• • погрешность датчика давления ЛХ415, ЛХ412 — 0,8%;
• • погрешность измерительного усилителя ML55S6 — 0,03%;
• • погрешность измерительного магнитофона РС216Ах — 0,4%;
• • погрешность системы обработки и анализа (ПК) — 0,5%.

Среднеквадратическая погрешность измерения давления составляет:

Дополнительную температурную погрешность из-за воздействия пламени на мембрану датчика позволяет исключить покрытие крешерной мастикой или использование специальных маслозаполненных переходников.

Структурная схема измерения температуры в рабочих зонах разделяющегося реактивного снаряда представлена на рис. 11.5. Для измерения быстроменяющихся температур во внутренних полостях изделий в диапазоне 373—2773 К используются, как правило, термопарные датчики UC629 (Вр5/Вр20), изготовленные из сплавов вольфрама и рения с разным процентным содержанием металлов. При температуре рабочей среды до 1073 К могут быть использованы и термопарные датчики TXK (L), изготовленные из сплавов хром-никель и медь-никель в определенном процентном содержании.

Минимальная инерционность термопар достигается за счет применения термоэлектронной проволоки сечения 0,1 мм² и конструкцией ее размещения в датчике. Присоединительная резьба датчика М20 X 1,5 — 6g глубиной 25 мм.

В качестве усилителя сигнала применяется усилитель напряжения типа ML01B в режиме «0.75 В» (измерение сигналов термопар) совместно с платой АР01, входящие в состав системы измерительных усилителей «MGCplus» и обеспечивающие усиление, нормализацию и линеаризацию сигнала от датчика, фильтрацию, процессорное преобразование сигнала в цифровой код и выход информации на регистратор (рис. 11.6).

В процессе перед проведением измерений в начале опыта проводится калибровка измерительной схемы путем подачи на вход усилителя дискретных значений напряжения от источника регулируемого напряжения (мост постоянного тока Р4833) в соответствии с градуировочной таблицей, полученной при метрологической поверке датчиков температуры (соответствие милливольты — градусы). По результатам обработки калибровочных значений определяется коэффициент преобразования для ПК. После проведения опыта и регистрации сигналов от дат;

Рис. 11.5. Структурная схема измерения температуры в рабочих зонах

Рис. 7 7.6. Общий вид комплекса измерения температуры газов в рабочих полостях.

чиков осуществляется обработка и анализ полученной информации в соответствии с требованиями программы-методики испытаний. Вычисляются амплитудно-временные характеристики:

• • максимальная температура;
• • время начала роста температуры;
• • длительность фронта нарастания;
• • длительность действия температуры и др.

Погрешность измерения параметров температуры складывается из аппаратурной погрешности и погрешности обработки информации:

• • погрешность датчика температуры UC629 — 3%;
• • погрешность моста Р4833 — ОД %;
• • погрешность усилителя напряжения ML01B — 0,5%;
• • погрешность измерительного магнитофона РС216Ах — 0,4%;
• • погрешность системы обработки и анализа (ПК) — 0,5%.

Среднеквадратическая погрешность измерения температуры составляет.

Следует отметить, что при длительности температурного процесса менее 1 мс существенно сказывается инерционность термодатчика, что требует введения существенных корректив в обработку информации о временных параметрах.