Тема 7. Аналоговые регистраторы непрерывного действия

АЗКСКУ_2008 Last printed 01/11/2008 11:15

Тема 7. АНАЛОГОВЫЕ РЕГИСТРАТОРЫ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

БУР ПИ с механическим способом записи

Непрерывную форму записи можно реализовать несколькими способами, среди которых наиболее простой - механический. Этот способ предполагает наличие подвижного элемента ПИП, который перемещает пишущую иглу, оставляющую след на подвижном носителе информации (бумага, фольга, пленка). Развертка по времени выполняется за счет перемещения носителя часовым механизмом или электромеханическим приводом. На каждый регистрируемый параметр надо иметь ПИП с пишущим элементом.

БУР ПИ с механическим способом записи относят бароспидограф, самописец предназначены для регистрации 2-х (К2-717) или 3-х (КЗ-63) параметров.

Бароспидограф К2-717 записывает барометрическую высоту Н_Б и приборную скорость V_ПР. Чувствительным элементом для записи Н_Б является анероидная коробка, а V_ПР - манометрическая. Деформация коробок пропорциональна изменению статического и динамического давления. Запись производят на бумажную диаграмную ленту, которую перемещает часовой механизм. Точность регистрации невысокая из-за трений и люфтов в подвижных соединениях, температурной деформации элементов и т.д.

Трехкомпонентный самописец КЗ-63 записывает Н_Б, V_ПР и вертикальную перегрузку n_Y и отметок времени (в виде штрихов, интервал 3 мин.). Запись параметров производят царапаньем специальным резцом эмульсионного слоя кинопленки, зафиксированного без проявления. Пленку перемешает электрический ЛПМ. Погрешность регистрации 3..4%. Неудовлетворительные динамические свойства самописца сильно влияют на точность запись перегрузки - при резких ее изменениях погрешность может достигать 10%. На точность записи влияет также и отклонение установки К3-63 от центра масс ВС. Конструктивно К3-63 состоит из 3-х независимых систем регистрации высоты (анероидная коробка), скорости (манометрическая коробка) и перегрузки (пружинный акселерометр). Инерционная сила груза пружинного акселерометра уравновешена упругостью пружин, по величине деформации которых судят о величине действующей силы (перегрузки).

БУР ПИ с оптическим способом записи

БУР ПИ с оптическим способом записи строят на базе шлейфовых осциллографов, где носителем информации является светочувствительная пленка или бумага. Достоинство таких БУР ПИ состоит в простоте конструкции и наглядности представления ПИ (не требуют специальной декодирующей аппаратуры).

В качестве БУР ПИ с оптической записью применяют САРПП-12ДМ (рис. 1), которая является аварийным и эксплуатационным БУР ПИ. Запись ПИ производят на фотопленку (ширина 35 мм, длина 12 м). При скорости протяжки пленки 1 мм/с и полной зарядке кассеты время записи составляет 3..3,5 ч.

Рис 1. Структурная схема САРПП-12

БУР ПИ включает светолучевой магнитоэлектрический осциллограф (К12-51М), накопитель ПИ (бронекассета КС-0,5), согласующее устройство, ДАП и ДРК.

Первичным элементом измерения параметров системы является датчик (аналоговых параметров - ДАП, разовых команд - ДРК). Чувствительный элемент датчика воспринимает и преобразует измеряемый параметр в электрический сигнал, который через схему согласующего устройства в виде постоянного тока поступает на вибратор накопителя информации (в состав САРПП-12ДМ входят 6 ДАП (ПИП барометрической высоты Н_Б, приборной скорости V_ПР, угла поворота рукоятки шаг-газ j_ШГ, измерения скорости вращения главного редуктора w_РЕД, углов тангажа u и крена g) и 9 ДРК (Критический остаток топлива, Отказ перекачивающих насосов, Пожар (в отсеках двигателей главного редуктора и обогревателя), Отказ основной/дублирующей гидросистемы, Падение давления масла в главном редукторе).

Осциллограф предназначен для записи световым лучом на фотопленку параметров от датчиков, которые преобразованы в электрические сигналы постоянного тока. Он представляет собой светолучевой магнитоэлектрический осциллограф с кассетой КС-05.

Осциллограф и накопитель ПИ размещены в обогреваемом контейнере на амортизаторах. Накопитель имеет 2 катушки (одна катушка является приемной), которые защищены от механических повреждений ударопрочным экраном. ЛПМ за счет вращения приемной катушки обеспечивает протяжку пленки.

Согласующее устройство предназначено для питания стабилизированным напряжением цепей накопителя, преобразования измеряемых величин в электрические сигналы и согласования характеристик ДАП и вибраторов (шлейфов) осциллографа. В нем размещены также элементы управления, коммутации и настройки.

Накопитель информации позволяет производить:

- непрерывную запись на фотопленке 6 измеряемых величин;

- запись 9 разовых команд;

- отметку времени.

Под действием постоянного тока, который пропорционален величине измеряемого параметра, зеркало закрепленное на рамке вибратора, находящегося в сильном поле постоянного магнита, поворачивается на определенный угол. Отраженный от зеркала световой луч через оптическую систему направляется на фотопленку, которая перемещается с определенной скоростью лентопротяжным механизмом. В результате на фотопленке записывается непрерывная линия, ордината любой точки которой соответствует определенной величине измеряемого параметра в определенный момент времени.

При нулевых значениях соответствующих параметров на фотопленке прописываются электрические нули. При отсутствии сигналов с датчиков на фотопленке прописываются линии, которые характеризуют исходное положение зеркал вибраторов. Эти линии называют механическими нулями соответствующих параметров. Для распознавания линий записи аналоговых параметров на фотопленке в системе предусматривается периодическая разметка линий записи от первого канала до базовой линии включительно в виде разрыва.

Система позволяет регистрировать 9 разовых команд, из которых 5 регистрируют в виде непрерывных параллельных линий, которые расположены на определенном расстоянии от базовой линии, а 4 - методом наложения их на линии записи аналоговых параметров (высота, скорость, частота вращения двигателя/винта).

Регистрация разовых команд в виде непрерывных линий производится специальным блоком осветителей, лампы которого запитываются при замыкании контактов управляющих реле (расположены в согласующем устройстве). Положение ламп в блоке осветителей определяет положение линий записи данных команд относительно базовой линии.

Регистрация разовых команд методом наложения производится путем периодического изменения ординаты записи соответствующего аналогового параметра на определенную заранее установленную ступенчатую величину при замыкании контактов управляющих реле в согласующем устройстве.

При снятии сигнала разовой команды прекращается ее запись на фотопленку. Запись и счет разовых команд идет сверху вниз к базовой линии от 1-ой к 5-ой линии. Ординаты этих линий указаны в паспорте накопителя информации. При записи разовых команд методом наложения, основной параметр на фотопленке регистрируют в виде 2-х пунктирных линий. 6-я разовая команда накладывается на запись Н, 7-я - Vпр, а 8-я и 9-я на N.

Принципиальная электрическая схема регистрации АП и РК приведена на рис. 2.

Рис. 2. Упрощенная принципиальная электрическая схема записи АПП и РК в САРПП-12ДМ

Вибраторы G1, G2,регистрирующие Н_Б и V_ПР, подключены к ДАП с помощью потенциометров через регулировочные (R12, R15)и балластные (R41, R19) резисторы. Вибраторы G3, G5, G6, регистрирующие j_ШГ, u и g подключены к ДАП с помощью мостовых схем (резисторы R17, R27, R24),регулировочных (R18, R28, R25)и балластных (R20, R57, R56) резисторов. Вибратор G4, регистрирующий скорость вращения главного редуктора w_РЕД, подключен к ДАП через схемы трехфазного выпрямления (микросхемы У6, У7).

Для регистрации 5 РК (РК1..РК5)в оптическом блоке имеется 5 неподвижно закрепленных зеркал и ламп накаливания (Л4..Л8), подключенных к стабилизированному напряжению через регулировочные резисторы (R6..R10)и цепи коллектор-эмиттер транзисторов (V4..V8)схемы включения PК. Разовые сигналы 27В постоянного тока любой полярности поступают на входы разделительных транзисторов (V9..V13)через мостиковые выпрямители (микросхемы У1..У5). При наличии PК выпрямители открывают транзисторы (V9..V13). Открытые транзисторы создают режим насыщения выходных транзисторов (V4-V8), в коллекторных цепях которых установлены лампы (Л4..Л8). РК этой группы записывают на пленку в виде отрезков прямых линий, длина которых пропорциональна длительности действия РК (рис. 3).

Рис. 3. Образец записи ПИ САРПП-12ДМ

Четыре РК (РК6..РК9)регистрируют путем их наложения на АП с вибраторов G1,G2,G4. Для этого используют электронную схему на транзисторах (V14..V17)с нагрузочными резисторами (R13..R16)и контактный прерыватель (КП3), приводимый ЛПМ. При появлении PК будут открываться соответственно транзисторы (V14..V17), а ток PК, накладываясь на имеющийся на вибраторе АП, будет изменять на определенную величину амплитуду регистрируемого АП с частотой замыкания контактного прерывателя КП3. Величину тока сигнала наложения определяют нагрузочные резисторы (R13..R16), а. для разделения источников PК и источника питания измерительных схем +6В установленыдиоды (V18..V21). РК этой группы регистрируются в виде прерывистых участков кривых (рис. 3, сигналы РК6-РК9). Для разметки каналов записи АП в оптическом блоке предусмотрен флажок с приводом от ЛПМ, последовательно прерывающий световые лучи, направленные на вибраторы. В записи сигналов образуются кратковременные разрывы, определенным образом сдвинутые по времени. Отметки времени записывают в виде вертикальных линий поперек пленки с помощью специальной лампы. Цепь питания лампы замыкают от контактного устройства в ЛПМ. На пленке записывают также базовую линию для отсчета ординаты АП (направление увеличения сигналов показано стрелками). Точность регистрации равна ±5% от максимального значения АП.

Недостатки САРПП-12:

- ограниченное число регистрируемых параметров;

- низкая точность (погрешность 5%);

- невозможность автоматизации процесса обработки;

- перед полетом необходимо прописывать механические и электрические нули.

САРПП-12 является безшкальной системой, поэтому для количественного отсчета величин измеряемых параметров она должна иметь на каждый параметр градуировочный график. Градуирование измерительных каналов системы производят в лаборатории или на ЛА с целью определения градуировочного графика (зависимости ординат записи на ленте накопителя от величины измеряемого параметра). Градуировочный график строят для каждого аналогового параметра системы и при ее нормальной работе груирование производят не реже 1 раза в 6 месяцев.

Для дешифрирования записи тарирования применяют аппарат "Микрофот" типа 5ПО-1 или аппарат ЭДИ-452, которые дают увеличение фотопленки в 10 раз.

Вопросы для самопроверки

1. Перечислите БУР ПИ с непрерывной формой представления ПИ.

2. Какие способы записи используются в этих БУР ПИ?

3. Объясните работу схемы САРПП-12 при регистрации одного из АП и РК.

Дата добавления: 2015-08-29