7. Подготовка средств измерений к испытаниям
Для проведения летных испытаний выполняются следующие работы:
наземная подготовка средств измерений, включающая оценку их исправности и работоспособности с последующей градуировкой в лабораторных условиях или на объекте;
сборка бортовой системы измерений на ЛА, ее отладка и регулировка. В случае необходимости отдельные каналы бортовой системы или подсистемы, входящие в нее, могут градуироваться в натурных условиях на объекте;
контроль исправности бортовой системы измерений в процессе эксплуатации и повторная градуировка.
Все этапы работ по подготовке бортовой системы измерений к эксплуатации должны осуществляться и контролироваться на основании технической документации, разработанной при проектировании. В состав документации должны входить перечни измеряемых параметров с указанием возможных диапазонов их амплитудного изменения и частотного диапазона, электрическая принципиальная и монтажная (в случае необходимости) схемы всей бортовой системы измерений, методики градуировок каналов на объекте.
Градуировка – это установление количественного соответствия между физическим параметром, воздействующим на вход измерительного канала, и показаниями (реакцией) этого канала. Как правило, выполняется статическая градуировка, т.е. определение соответствия между установившимися значениями на входе и выходе канала. Показания измерительного канала обычно имеют другую физическую природу, чем воздействующая физическая величина, и в зависимости от того, какой регистратор применяется, могут выражаться в миллиметрах, милливольтах или в относительном изменении сопротивления.
Перед началом градуировки аппаратура должна быть проверена на работоспособность под током.
Градуировка должна выполняться в нормальных условиях при исправном канале и вспомогательном оборудовании. В непосредственной близости от градуируемых средств не должны присутствовать источники электрических и магнитных полей, механические вибрации недопустимы. На градуируемую аппаратуру должно быть подано стабилизированное напряжение питания. Аппаратура должна быть подключена к измерительной схеме в соответствии с указаниями технической документации на ее эксплуатацию.
При статической градуировке входные воздействия представляют собой сигналы с постоянными уровнями, величины которых изменяются ступенчато. Диапазон изменения этого воздействия должен соответствовать всему диапазону, в котором предполагается изменение регистрируемого параметра. На всем диапазоне следует взять не менее 5 – 6 точек, как на прямом, так и на обратном ходе изменения величины входного воздействия. При каждом изменении фиксируются величина входного воздействия и показания прибора, соответствующие этому воздействию. Показания должны быть зарегистрированы на фотобумагу или магнитную ленту в зависимости от того, какой регистратор будет применяться в полете. Следует отметить, что измерительный канал, градуируемый в лабораторных условиях, должен состоять из тех же элементов, которые после градуировки будут установлены на ЛА.
Результаты
записываются в течение 3 – 5 с, чтобы
исключить влияние на показания приборов
переходных процессов, возникающих из-за
скачкообразного изменения входных
воздействий. Затем строится график, на
котором наносятся все полученные точки
показаний прибора, соответствующие
определенным величинам внешнего
воздействия. На графике должны быть
отмечены точки прямого и обратного
хода. При ручной обработке результатов
градуировки точки соединяются плавной
кривой. Как правило, градуировочная
зависимость
линейная или близка к линейной. При
автоматизированной обработке результатов
градуировки выполняется аппроксимация
градуировочной зависимости полиномом
степени не выше третьей:
.
Если градуировочная зависимость существенно нелинейная, то для аппроксимации могут применяться среднеквадратические кубические сплайны.
Многократное повторение градуировки одного и того же измерительного прибора или канала при постоянных внешних условиях позволяет определить практически все виды погрешностей, кроме динамических.
На рис. 5 показана типичная градуировочная зависимость, полученная в лабораторных условиях для потенциометрических датчиков, и приведена информация, которая в обязательном порядке должна быть помещена на графике. График приведен для случая регистрации параметров на светолучевой осциллограф. Показания осциллографа выражены в миллиметрах от базовой линии.
Рис. 5. Градуировочная зависимость потенциометрического датчика, полученная в лабораторных условиях
При выполнении градуировок на объекте не всегда возможно такое изменение входного воздействия, которое соответствовало бы предполагаемому диапазону изменения параметра. В этом случае результаты градуировки используются в работе, если зависимость имеет линейный характер, а внешнее воздействие составляет не менее 40% от ожидаемого диапазона изменения параметра.
Система бортовых измерений считается подготовленной к летным испытаниям, если все ее каналы работоспособны и проградуированы.
Лекция 3
Тема: ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ ПРИ ЛЕТНЫХ ИСПЫТАНИЯХ