Статья 9423
| Название статьи |
Волоконно-оптическая система измерения больших углов наклона крупногабаритных испытательных стендов ракетно-космической и авиационной техники |
| Авторы |
Татьяна Ивановна Мурашкина, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры приборостроения, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: timurashkina@mail.ru |
| Аннотация |
Актуальность и цели. В настоящее время при модернизации отечественной ракетно-космической и авиационной техники (РК и АТ) особое внимание уделяется точности измерения пространственного положения крупногабаритных испытательных стендов. От точности измерения угла наклона стенда зависят конструктивно-технологические параметры изделий РК и АТ. Используемые средства измерений, в том числе и угла наклона, не должны создавать дополнительных электромагнитных помех при проведении испытаний изделий РК и АТ, поэтому более предпочтительным считается применение волоконно-оптических средств измерений. Объектом исследования являются волоконно-оптические информационно-измерительные системы (ВОИИС) крупногабаритных испытательных стендов РК и АТ. Предметом исследования являются научно-технические решения волоконно-оптических датчиков угла наклона (ВОДУН) аттенюаторного типа, входящие в состав ВОИИС крупногабаритных испытательных стендов. Цель работы – расширение функциональных возможностей ВОИИС при измерении углов наклона крупногабаритных стендов в диапазоне ±20°. Материалы и методы. Основным подходом для достижения поставленной цели является адаптация известных технических решений волоконно-оптических датчиков (ВОД) линейных и угловых перемещений к условиям измерения угла наклона путем модернизации оптико-механической системы (МОМС) ВОДУН. При проведении исследований использовались положения теории измерений, методы геометрической оптики, математическая обработка полученных результатов, моделирование и графические построения в программах Microsoft Office, MathCAD. Результаты. Разработана структурная схема ВОИИС на базе ВОДУН аттенюаторного типа, отличающаяся возможностью одновременного измерения угла наклона, угловой скорости и углового ускорения с помощью одного датчика угла наклона, так как изменение положения стендов в пространстве – процесс инерционный. Представлено схематичное изображение взаимного пространственного положения лучей света и элементов волоконно-оптического преобразователя угла наклона при отклонении маятника при наклоне стенда, на основании которого доказана возможность измерения угла в диапазоне ±20°. Определена структура двухканального маятникового ВОДУН аттенюаторного типа. Выводы. Внедрение ВОИИС на крупногабаритных испытательных стендах РК и АТ обеспечивает их абсолютную искро-взрыво-пожаробезопасность. Совершенствование МОМС, в котором аттенюатор сформирован в теле маятника, позволило расширить диапазон измерения угла ВОДУН до ±20°. Новая структура ВОИИС позволит существенно снизить аппаратные затраты на измерение таких параметров, как угол наклона, угловая скорость и угловое ускорение крупногабаритного испытательного стенда. |
|
Ключевые слова |
информационно-измерительная система, угол наклона, угловая скорость, угловое ускорение, волоконно-оптический датчик, крупногабаритный испытательный стенд, аттенюатор, маятник, структурная схема |
 |
|
|
Для цитирования: |
Мурашкина Т. И., Бадеева Е. А., Кузнецова М. В., Кукушкин А. Н., Бадеев В. А. Волоконно-оптическая система измерения больших углов наклона крупногабаритных испытательных стендов ракетно-космической и авиационной техники // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2023. № 4. С. 94–105. doi: 10.21685/2072-3059-2023-4-9 |
Дата обновления: 01.03.2024 12:10