УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ КАЛИБРОВКИ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ БЛОКОВ ПРИБОРОВ УПРАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к области морской техники и предназначена для настройки, калибровки и проверки работоспособности датчиков давления (ДД) блоков приборов управления (БПУ).
Предложено устройство автоматизированной калибровки (УАК) ДД БПУ, предназначенное для проведения автоматизированных замеров, расчетов, создания калибровочных коэффициентов и формирования окончательного калибровочного файла для калибровки ДД БПУ для необитаемых подводных аппаратов (НПА).
Необходимость проведения автоматизированной калибровки ДД БПУ возникла в процессе работы с комплексом имитационного и физико-математического моделирования процессов маневрирования автономных подводных аппаратов с бортовой гидроакустической аппаратурой наведения на подводные объекты (патент на изобретение РФ №2444041). Недостатком работы данного комплекса является отсутствие возможности проведения автоматизированной калибровки ДД БПУ.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является проведение автоматизированной калибровки ДД БПУ, что позволит увеличить скорость проверки и производства БПУ.
Задача решается тем, что предложено УАК ДД БПУ, состоящее из несущей стойки телекоммуникационной универсальной, блока управления (БУ), блока питания (БП), в состав которого дополнительно включен блок сбора и обработки информации (БСИО) и блок датчиков гидростатического давления (БДГД).
УАК ДД БПУ представляет собой аппаратно-программное устройство, предназначенное для осуществления автоматизированной калибровки ДД БПУ, позволяющее обеспечить проверку, настройку и калибровку опытных и серийных образцов приборов управления для автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА) любых типов.
Несущая стойка телекоммуникационная универсальная представляет собой модульную конструкцию, на которой конструктивно расположены и подключены все составные части, а именно БУ, БП, БСИО и БДГД.
БУ представляет собой вычислительное устройство, обеспечивающее функционирование УАК ДД БПУ и предназначенное для управления основными системами (БСИО, БДГД и БП) в соответствии с заданным алгоритмом.
БП осуществляет электрическое питание всех составных частей УАК ДД БПУ (БУ, БДГД и БСИО) и калибруемого БПУ.
БСИО представляет собой вычислительное устройство, осуществляющее информационное взаимодействие, автоматический сбор и обработку информационного потока данных, поступающего с БДГД. На основании полученных данных БСИО формирует пакеты данных и отправляет их в БУ, где проводится дальнейшая обработка данных для программирования калибруемого БПУ.
БДГД представляют собой блок датчиков, конструктивно расположенных на несущей стойке УАК ДД БПУ и предназначенных для оценки и калибровки подводимого забортного давления. Для повышения точности калибровки в БПУ датчика глубины БДГД реализован на базе двух откалиброванных гидростатических датчиков давления с разными техническими характеристиками. Один датчик работает до глубины погружения 100 метров (на 1 Мпа), второй - до глубины погружения 1000 метров (на 10 Мпа). Для предотвращения выхода датчика на 1 Мпа из строя, при превышении глубины более 100 метров магистраль подачи давления по команде БУ отключается от датчика на 1 Мпа электромагнитным клапаном, входящим в состав БДГД. Для автоматизации процесса калибровки датчиков глубины в конструкции БДГД в качестве гидропресса используется электрическая помпа, управляемая при помощи БСИО.
Сущность полезной модели поясняется функциональной схемой УАК ДД БПУ, приведенной на фиг. 1, где приняты следующие обозначения:
1 - блок сбора и обработки информации (БСИО);
2 - блок управления (БУ);
3 - блок датчиков гидростатического давления (БДГД);
4 - блок питания (БП);
5 - калибруемый блок приборов управления (БПУ).
В УАК ДД БПУ входы и выходы БУ 2 соединены с входами и выходами БСИО 1, который, в свою очередь, своими входами и выходами подключен к входам и выходам БДГД 3, который своими входами и выходами подключен к калибруемому БПУ 5. Выходы БП 4 подключены к входам БУ 2, БСИО 1, БДГД 3 и БПУ 5.
УАК ДД БПУ работает следующим образом.
Для калибровки датчика глубины в БПУ 5 необходимо подключить БСИО 1, БДГД 3 и БП 4 из состава УАК ДД БПУ к БПУ 5. Затем БУ 2 осуществляет запуск БПУ 5 и БДГД 3, после чего БУ 2 с помощью БСИО 1 осуществляет ввод в автоматическом режиме ряда заданных значений глубины на исполнительное устройство БДГД 3, подключенное к БПУ 5. После синхронизированного приема в автоматическом режиме измеренных (фактических) значений глубины с БПУ 5 БСИО 1 осуществляет сравнение полученных значений с БПУ 5, при этом данные с БДГД 3 принимаются как эталонные. Далее БСИО 1 отправляет полученные данные в БУ 2. БУ 2 на основании полученных значений погрешностей глубины формирует калибровочные таблицы.
Для проведения окончательной калибровки БПУ 5 БУ 2 на основании данных всех проведенных замеров, расчетов, и сформированных калибровочных таблиц, производит создание окончательного калибровочного файла программного обеспечения (ПО) (свидетельство на программу для ЭВМ №2018661544 от 07.09.2018 г.) для калибруемого БПУ 5 и производит последующее программирование калибровочного файла в калибруемый БПУ 5 через БСИО 1, после чего БПУ 5 становится откалиброванным.
Предлагаемое техническое решение может быть использовано для повышения технологичности и ускорения процессов калибровки и настройки датчиков давления различного назначения - как военного (составных частей и комплексов систем управления авиационной, морской и космической отрасли), так и гражданского (систем управления геолого-разведывательными аппаратами, беспилотными системами мониторинга и контроля окружающей среды наземного и морского базирования, робототехника).