ЦИФРОВОЙ АВТОНОМНЫЙ РЕГИСТРАТОР ДАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении давлений топлива за плунжерным насосом двигателя на летательных аппаратах при высоких скоростях полета более 1 М, где температуры окружающего воздуха в мотогондоле самолета может превышать 200°С. При этом нет необходимости прокладки кабельных линий и для подсоединения к имеющейся штатной регистрирующей аппаратуре летательного аппарата.
Известен регистратор давления автономный, например, регистратор давления автономный РДА-2, который предназначен для измерения и регистрации давления в автономном режиме на установках нефтегазодобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности и имеет следующие функции: измерение давления, привязка измеренных значений к времени и дате, накопление данных в энергонезависимой памяти и передача данных в ПК по каналу USB [1].
Недостатком известного устройства является то, что его эксплуатация на самолете не возможна из-за ограничений по рабочей температуре окружающей среды от -40 до +85, большом весе (1 кг) и габаритах (диаметр 60 мм и длинна 182 мм), а также неудобстве эксплуатации (необходимостью в ручную включать и выключать РДА-2 для сохранения ресурса батареи и объема памяти).
Техническим результатом изобретения является возможность его эксплуатация на самолете при высоких температурах окружающего воздуха более 200°С., а также удобством эксплуатации, так как он не нуждается в ручном включении и выключении за весь период эксплуатации.
Указанный технический результат достигается тем, что цифровой автономный регистратор давления (ЦАРД) устанавливается в корпус топливного фильтра и охлаждается топливом с температурой не более 110°С. Установка в топливный фильтр возможна благодаря небольшим габаритам ЦАРД (диаметр 36 мм и длине 87 мм), а также весу (менее 0,2 кг), и использованию специального литиевого источника питания с рабочей температурой до 125°С также специально подобранной элементной базе с рабочей температурой до 125°С, и программному обеспечению позволяющему автоматически включать и выключать (ЦАРД) по уровню давления топлива в системе.
Сущность данного изобретения поясняется на Фиг.1, где изображена установка ЦАРД в корпусе топливного фильтра. На Фиг.1 в доработанный стакан корпуса фильтра 1 по резьбе 27х1,5-6е ввернут ЦАРД 2, уплотнение произведено с помощью уплотнительного кольца 3. Для защиты электросоединителя 4, использована заглушка 5. При высоких уровнях вибраций во время эксплуатации, против самопроизвольного отворачивания использована контровка проволокой 6.
Для постановки ЦАРД на двигатель, установленный на самолет, необходимо отвернуть стакан топливного фильтра и установить другой (доработанный) с установленным на нем регистратором давления ЦАРД. Дальнейшая работа регистратора происходит в автономном режиме, то есть - включение в активный
2
режим с записью в память давления и астрономического времени происходит автоматически по достижения уставки давления > (10 кгс/см), отключение происходит по падению давления ниже уровня уставки. Для съема информации из ЦАРД на не работающем двигателе установленном на самолете (после полета), необходимо снять заглушку 5 и использовав переходной кабель, соединить соответствующие разъемы, установив соединение между ЦАРД 2 и ПК 13 (ноутбуком), в котором имеется соответствующее программное обеспечение. Передача информации из ЦАРД происходит автоматически при установлении соединения и вызова на ПК соответствующей сервисной программы. Эта же программа производит обработку и визуализацию параметра давления по времени.
Внутренняя структура ЦАРД и подключение его к ПК в неактивном режиме представлены на Фиг.2. ЦАРД 2 содержит, первичный преобразователь давления 7, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 8, микроконтроллер 9, высокотемпературный источник питания 10, FLAH память 11, интерфейсный преобразователь 12, персональный компьютер (ПК) 13.
Цифровой, автономный регистратор давления (ЦАРД) работает следующим образом. Давление измеряемой среды (топлива) попадает в первичный преобразователь 7, где величина давления преобразуется в аналоговый электрический сигнал, который в АЦП 8 преобразовывает в цифровой и далее микроконтроллер 9 этот цифровой сигнал упаковывает в информационный пакет, где присутствует не только величина давления, но и астрономическое время позволяющее при анализе привязать его к другим параметрам объекта. Микроконтроллер 9 информационный пакет отправляет на хранение во FLAH память 11.
При подключение кабелем USB ПК 13 и ЦАРД микроконтроллер 9 принимает команду с ПК 13 на передачу информации и забирая ее с FLAH памяти 11 через преобразователь интерфейса 12 передает ее на ПК 13. Все элементы ЦАРД запитываются от автономного высокотемпературного источника питания 10.
Использование данного изобретения позволит исключить периодические наземные отработки двигателя РД-33 в составе самолета с установленными манометрами для замера уровня давления за плунжерным насосом НП-96М и оценки его технического состояния для своевременной замены, в случае провала уровня давления ниже допустимого, что может привести к летному проишествию.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:
1. Регистратор давления автономный РДА-2, разработанный ФГУП «ВНИИМС». 2005г. -прототип