اتوماسیون کنترل سفتی شیر تصفیه منیفولد گاز دیگ بخار. کنترل سفتی دستورالعمل‌های طراحی روش‌های گاز برای تجهیزات خودکار

با توجه به روش مانومتریک طرح های زیادی از این دستگاه ها وجود دارد. کنترل خودکار شناخته شده سفتی محصولات، حاوی میز با درایو، یک عنصر آب بندی الاستیک، یک دستگاه دفع کننده، یک منبع گاز فشرده، یک دستگاه کپی و یک دستگاه برای بستن محصول.

با این حال، اتوماسیون فرآیند به دلیل پیچیدگی قابل توجه طراحی دستگاه به دست می آید که باعث کاهش قابلیت اطمینان عملکرد آن می شود.

دستگاه شناخته شده برای نظارت بر سفتی محصولات توخالی، حاوی واحدهای آب بندی با سنسورهای نشتی، سیستم تامین گاز آزمایشی، مکانیسم های متحرک محصولات و مکانیزم رد.

عیب این دستگاه پیچیدگی فرآیند نظارت بر سفتی محصولات و بهره وری پایین است.

نزدیکترین به این اختراع، پایه ای برای تست سفتی محصولات است، حاوی روتور، محرکی برای حرکات پله ای آن، بلوک های کنترلی قرار داده شده روی روتور، که هر کدام شامل یک عنصر مقایسه متصل به یک عنصر ردکننده، یک عنصر برای آب بندی محصول است. حاوی یک لوله خروجی و یک درایو برای حرکت آن که به صورت دستگاه کپی با امکان تعامل با لوله خروجی ساخته شده است.

با این حال، این دستگاه اجازه افزایش بهره وری را نمی دهد، زیرا این امر قابلیت اطمینان تست محصول را کاهش می دهد.

شکل 1.6 یک دستگاه نشت سنج خودکار مبتنی بر محفظه را نشان می دهد. این شامل یک محفظه 1 است که در حفره آن یک محصول کنترل شده 2 قرار می گیرد که از طریق یک دریچه قطع کننده 4 به واحد آماده سازی هوا 3 وصل شده است، یک جداکننده غشایی 5 با یک غشاء 6 و حفره های A و B، یک جت. عنصر OR-NOT OR 7. حفره A جداکننده غشایی 5 به حفره محفظه 1 و حفره B از طریق نازل 8 - با خروجی 9 یا عنصر جت 7 - به خروجی دیگر آن 10 NE OR متصل می شود. یک تقویت کننده پنوماتیک 11 با یک لامپ پنوماتیک 12 متصل می شود. حفره B علاوه بر این توسط یک کانال 13 به ورودی کنترل 14 عنصر جت 7 متصل می شود، کانال های جوی 15 که با شاخه های 16 ارائه می شوند.

دستگاه به شرح زیر عمل می کند. محصول کنترل شده 2 با فشار از واحد آماده سازی هوا 3 تامین می شود که با رسیدن به سطح تست توسط دریچه 4 به ورودی کنترل 14 عنصر جت 7 قطع می شود. بنابراین، در صورت عدم وجود نشتی از محصول کنترل شده 2، عنصر جت 7 تحت تأثیر جت خروجی خود در وضعیت پایداری قرار دارد. در صورت وجود نشتی از محصول 2 در حفره داخلی محفظه 1 افزایش فشار وجود دارد. تحت تأثیر این فشار، غشا 6 خم می شود و نازل 8 را می بندد. فشار جت هوا در خروجی 9 عنصر جت 7 افزایش می یابد. در همان زمان، جت در ورودی کنترل 14 ناپدید می شود و از آنجایی که عنصر جت OR - NOT OR یک عنصر یکنواخت است، هنگامی که جت از خروجی 10 NOT OR خارج می شود، به حالت پایدار خود تغییر می کند. در این مورد، تقویت کننده 11 فعال می شود و لامپ پنوماتیک 12 نشتی محصول 2 را نشان می دهد. همان سیگنال را می توان به سیستم کنترل جت مرتب سازی تغذیه کرد.

این دستگاه بر روی المان های جت پنومواتوماتیک ساخته شده است که حساسیت آن را افزایش می دهد. یکی دیگر از مزایای این دستگاه سادگی طراحی و پیکربندی آسان است. اگر از مهر و موم دیافراگم به عنوان حسگر متصل مستقیم به محصول کنترل شده استفاده شود، می توان از دستگاه برای کنترل سفتی اتصالات گاز با روش های فشرده سازی در فشار تست کم استفاده کرد. در این حالت وجود نشتی غیرعادی با بازکردن غشا و نازل قابل کنترل است.

شکل 1.6 دستگاه تست نشتی

شکل 1.8 دستگاهی را نشان می دهد که کنترل سفتی تجهیزات پنوماتیک را به طور خودکار انجام می دهد، به عنوان مثال، شیرهای الکترو پنوماتیک، یعنی محصولاتی مشابه اتصالات گاز در نظر گرفته شده در پایان نامه.

محصول آزمایش شده 1 به منبع فشار 2 متصل می شود، شیر بای پس الکترومغناطیسی 3 بین خروجی 4 محصول 1 و خط اگزوز 5 نصب می شود. شیر قطع کننده الکترومغناطیسی 6 با ورودی 7 آن در حین آزمایش با خروجی 4 محصول 1 و خروجی 8 - با ورودی پنوماتیک 9 مبدل 10 سیستم اندازه گیری نشتی 11 که به صورت جریان سنج حرارتی ساخته شده است. سیستم 11 همچنین شامل یک واحد ثانویه 12 متصل به ورودی کنترل 13 مبدل 10 است که خروجی پنوماتیک 14 آن به خط اگزوز 5 متصل است. واحد کنترل سوپاپ 15 شامل یک مولتی ویبراتور 16 و یک بلوک 17 برای تاخیر و تشکیل نبض یک خروجی مولتی ویبراتور 16 به ورودی کنترل 18 شیر قطع 6 وصل شده است، دیگری - به ورودی کنترل 19 شیر 3 و بلوک 17 که در فرآیند کنترل به درایو 20 محصول آزمایش شده متصل است. 1. خط کالیبراسیون 21 متشکل از یک دریچه گاز قابل تنظیم 22 و یک سوپاپ قطع کننده 23 است. این خط به صورت موازی به محصول 1 متصل می شود و برای پیکربندی دستگاه عمل می کند.

کنترل نشت به شرح زیر انجام می شود. هنگامی که واحد کنترل سوپاپ 15 روشن می شود، یک پالس در خروجی مولتی ویبراتور 16 ظاهر می شود که دریچه 3 و بلوک 17 تاخیر و تشکیل پالس را باز می کند. همان پالس محصول آزمایش شده 1 را پس از یک زمان تأخیر تنظیم شده با اعمال یک سیگنال الکتریکی از بلوک 17 به درایو 20 باز می کند. در این حالت، گاز آزمایش از طریق دریچه 3 به خط خروجی 5 تخلیه می شود. پس از یک زمان تنظیم شده توسط مولتی ویبراتور 16 پالس از دریچه 3 برداشته می شود و آن را می بندد و به ورودی 18 دریچه قطع کننده 6 تغذیه می شود و آن را باز می کند. در این حالت، گازی که وجود آن به دلیل نشت از محصول 1 است، وارد سیستم اندازه گیری نشت 11 می شود و با عبور از آن، سیگنال الکتریکی متناسب با نرخ جریان گاز در مبدل 10 ایجاد می کند. این سیگنال وارد واحد ثانویه 12 سیستم اندازه گیری نشتی می شود که در آن تصحیح می شود و مقدار جریان گاز از طریق آیتم آزمایش بسته 1 ثبت می شود.

از معایب این دستگاه می توان به موارد زیر اشاره کرد. این دستگاه برای کنترل سفتی اتصالات گاز تنها از یک نوع، مجهز به درایو الکترومغناطیسی طراحی شده است. در عین حال، فقط یک محصول کنترل می شود، یعنی فرآیند ناکارآمد است.

شکل 1.8 نمودار یک دستگاه خودکار برای نظارت بر نشت گاز با استفاده از روش فشرده سازی با مبدل اندازه گیری پنوماتیک-آکوستیک را نشان می دهد. این دستگاه از بلوک های میانی و کنترل نشتی های بزرگ (بیش از 1/min) و یک بلوک پنومو آکوستیک برای نظارت بر نشتی های کوچک (0.005 ... 1) در دقیقه تشکیل شده است. واحد مبدل پنومو آکوستیک دارای دو مرحله مانومتریک تقویت کننده است که شامل میکرومانومترهای 1، 2 و عناصر صوتی-پنوماتیکی 3، 4 است که از طریق عنصر توزیع 5 به هم متصل شده اند. نتایج اندازه گیری توسط دستگاه ثانویه 6 از نوع EPP-09 ثبت می شود. ، از طریق توزیع کننده 7 به واحد متصل می شود. محصول کنترل شده 8 از طریق شیر قطع کننده K4 به منبع فشار تست متصل می شود. عملکرد دستگاه در حالت خودکار پیوسته گسسته انجام می شود که توسط 9 واحد منطق کنترل و شیر - ارائه می شود. محصول کنترل شده 8 با کمک بلوک 9 به صورت سری به بلوک ها متصل می شود و با گنجاندن شیرهای مربوطه و جایی که مقدار اولیه نشتی گاز آزمایش تعیین می شود. در مورد مقدار نشتی کوچک (کمتر از 1/min)، محصول توسط یک دریچه به واحد پنومو آکوستیک متصل می شود، جایی که در نهایت مقدار نشتی تعیین می شود که توسط دستگاه ثانویه 6 ثبت می شود. دستگاه کنترل نشت گاز را با خطای بیش از 1.5% ارائه می دهد. لوله فشار و المنت - لوله در بلوک 1800 Pa.

از این دستگاه می توان برای کنترل اتوماتیک اتصالات گاز با طیف وسیعی از نشتی گاز مجاز استفاده کرد. از معایب دستگاه می توان به پیچیدگی طراحی به دلیل تعداد زیاد واحدهای اندازه گیری و همچنین کنترل همزمان تنها یک محصول اشاره کرد که بهره وری فرآیند را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

شکل 1.8 دستگاه خودکار برای نظارت بر نشت گاز توسط فشرده سازی.

دستگاه هایی که آزمایش همزمان چندین محصول را ارائه می دهند، برای نظارت بر سفتی اتصالات گاز امیدوار کننده هستند. نمونه ای از این دستگاه ها یک دستگاه خودکار برای بررسی سفتی محصولات توخالی است که در شکل 1.14 نشان داده شده است. این میز شامل یک قاب 1 است که روی پایه های ایستاده 2 ثابت شده و توسط یک پوشش 3 پوشانده شده است، و همچنین یک میز گردان 4 با پیشرانه 5. میز گردان مجهز به صفحه 6 است که روی آن هشت سوکت 7 برای محصولات 8 به طور یکنواخت قرار گرفته است. سوکت‌های 7 قابل جابجایی هستند و دارای بریدگی‌هایی هستند. 8 از شیار 7 به واحد آب بندی و پشت ، روی میله 12 که یک براکت 13 با واشر آب بندی 14 نصب شده است ، علاوه بر این ، واحد آب بندی 10 شامل یک سر 15 با المنت آب بندی 16 است که از طریق پنوماتیک ارتباط برقرار می کند. کانال ها با واحد آماده سازی هوا 17 و با سنسور نشتی 18 که یک سنسور فشار غشایی با کنتاکت های الکتریکی است. مکانیسم رد 19 بر روی قاب 1 نصب شده است و شامل یک اهرم چرخشی 20 و یک سیلندر پنوماتیکی 21 است که میله آن به صورت محوری به اهرم 20 متصل است. محصولات خوب و رد شده در سطل های مناسب جمع آوری می شوند. دستگاه دارای سیستم کنترل است، اطلاعات فعلی در مورد عملکرد آن بر روی برد 22 نمایش داده می شود.

دستگاه به شرح زیر عمل می کند. محصول کنترل شده 8 در موقعیت بارگیری در شیار 7 روی صفحه 6 صفحه گردان 4 نصب می شود. درایو 5 یک چرخش پله ای جدول را با 1/8 دور کامل در فواصل زمانی معین انجام می دهد. برای کنترل سفتی با فعال کردن سیلندر پنوماتیک 11 یکی از واحدهای آب بندی 10، محصول 8 در براکت 13 بالا می رود و روی عنصر آب بندی 16 سر 15 فشار می یابد. پس از آن، فشار آزمایشی از پنوماتیک تامین می شود. سیستم، که سپس قطع می شود. افت فشار در محصول 8 توسط سنسور نشتی 18 پس از یک زمان کنترل مشخص که توسط جدول 4 مرحله تنظیم شده است، ثبت می شود. بنابراین، هنگامی که جدول یک مرحله چرخانده می شود، یکی از عملیات زیر در هر یک از موقعیت های آن انجام می شود: بارگذاری محصول. بلند کردن محصول به واحد آب بندی؛ کنترل سفتی؛ پایین آوردن محصول در سوکت روی صفحه جلو؛ تخلیه محصولات خوب؛ حذف محصولات معیوب دومی وارد موقعیت VIII می شود، در حالی که اهرم 20 تحت تأثیر میله سیلندر پنوماتیک 21 در لولا می چرخد ​​و با انتهای پایینی خود از برش 9 سوکت 7 عبور می کند و محصول 8 را که به قیف زیر می افتد خارج می کند. وزن خودش به طور مشابه، محصولات مناسب در موقعیت VII تخلیه می شوند (دستگاه تخلیه نشان داده نشده است).

معایب دستگاه عبارتند از: نیاز به بلند کردن محصول از روی صفحه در واحد آب بندی برای کنترل سفتی. استفاده از مبدل فشار غشایی با تماس های الکتریکی به عنوان سنسور نشتی که دارای مشخصات دقت پایینی در مقایسه با انواع دیگر سنسورهای فشار است.

مطالعات انجام شده نشان داده است که یکی از راه‌های امیدوارکننده برای بهبود روش مانومتری کنترل سفتی، استفاده مشترک از مدارهای اندازه‌گیری پل و مبدل‌های مختلف نوع دیفرانسیل است.

مدار اندازه گیری پل پنوماتیک برای دستگاه های کنترل سفتی بر اساس دو تقسیم کننده فشار است (شکل 1.9).

شکل 1.9

اولین تقسیم کننده فشار از یک دریچه گاز ثابت و یک دریچه گاز قابل تنظیم D2 تشکیل شده است. مورد دوم شامل یک چوک ثابت Dz و یک شیء کنترلی است که می تواند به طور مشروط یک چوک D4 نیز در نظر گرفته شود. یک مورب پل به منبع فشار آزمایش pk و جو وصل می شود، قطر دوم در حال اندازه گیری است، یک مبدل PD به آن متصل است. برای انتخاب پارامترهای عناصر و تنظیم مدار پل، متشکل از چوک های آرام، آشفته و مختلط، از وابستگی استفاده می شود:

که در آن R1 R2، R3، R4 به ترتیب مقاومت های هیدرولیکی عناصر D1، D2، D3، D4 هستند.

با توجه به این وابستگی، امکان استفاده از مدارهای پل متعادل و نامتعادل و همچنین اینکه مقاومت هیدرولیکی کانال های تغذیه نسبت به مقاومت چوک ها کم است و بنابراین می توان از آن چشم پوشی کرد، سپس بر اساس در بالای مدار پل پنوماتیک می توان دستگاه هایی برای نظارت بر سفتی اجسام مختلف ساخت. در عین حال، فرآیند کنترل را می توان به راحتی خودکار کرد. افزایش حساسیت دستگاه از طریق استفاده از مدارهای پل بدون بار، یعنی. مبدل هایی با R = در قطر اندازه گیری نصب کنید. با استفاده از فرمول های جریان گاز در حالت زیر بحرانی، وابستگی هایی را برای تعیین فشار در محفظه های دریچه گاز یک پل بدون بار به دست می آوریم.

برای اولین شاخه (بالایی) پل:

برای شاخه دوم (پایینی) پل:

که در آن S1، S2، S3، S4 ناحیه جریان کانال دریچه گاز مربوطه است. Рв، Рн - فشار در محفظه دریچه گاز شاخه های بالایی و پایینی پل، рк - فشار تست.

از تقسیم (2) بر (3) به دست می آید

وابستگی (4) حاکی از مزایای استفاده از مدار پل در دستگاه‌ها برای کنترل سفتی با روش مانومتریک است: نسبت فشار در محفظه‌های دریچه گاز به آزمایش بستگی ندارد.

اجازه دهید نمودارهای شماتیک دستگاه هایی را در نظر بگیریم که کنترل سفتی را با روش مانومتریک فراهم می کنند، که می تواند بر اساس پل های پنوماتیکی و انواع مبدل های فشار دیفرانسیل به سیگنال های الکتریکی و سایر انواع سیگنال های خروجی ساخته شود.

روی انجیر شکل 1.10 نموداری از یک دستگاه کنترل را نشان می دهد که در آن از گیج فشار دیفرانسیل آب در قطر اندازه گیری پل استفاده شده است.

شکل 1.10 طرح یک دستگاه کنترل با قطر اندازه گیری پل - گیج فشار دیفرانسیل آب

فشار آزمایش pk از طریق دریچه گاز ثابت به دو خط تامین می شود. یک خط - سمت راست در حال اندازه گیری است، فشار موجود در آن بسته به میزان نشتی در جسم کنترل شده 4 متفاوت است. خط دوم - سمت چپ یک ضد فشار مرجع ارائه می دهد که مقدار آن توسط یک دریچه گاز قابل تنظیم 2 تنظیم می شود. دستگاه های معمولی را می توان به عنوان این عنصر استفاده کرد: مخروط - مخروط، مخروط - سیلندر و غیره. هر دو خط به یک فشارسنج دیفرانسیل 5 متصل می شوند که در آن اختلاف ارتفاع ستون های مایع h اندازه گیری افت فشار در خطوط و در عین حال به شما امکان می دهد میزان نشتی را قضاوت کنید، زیرا متناسب با آن:

با استفاده از سنسورهای فوتوالکتریک، مبدل های فیبر نوری و سنسورهای نوری می توان فرآیند خواندن قرائت های گیج فشار دیفرانسیل آب را خودکار کرد. در این حالت می توان از ستون آب به عنوان عدسی استوانه ای استفاده کرد که شار نور را متمرکز می کند و در صورت عدم وجود آب می توان آن را پراکنده کرد. علاوه بر این، آب را می توان رنگ آمیزی کرد تا خواندن قرائت ها آسان تر شود و به عنوان مانعی در برابر جریان نور عمل کند.

این دستگاه اندازه گیری با دقت بالایی از مقدار نشتی را ارائه می دهد و بنابراین می تواند برای کالیبراسیون سایر دستگاه های کنترل و اندازه گیری و تأیید نشتی های آزمایشی استفاده شود.

روی انجیر 1.11 دستگاهی را برای اندازه گیری نشتی در جسم 4 نشان می دهد که در آن از تقویت کننده جت متناسب 5 در قطر اندازه گیری پل استفاده شده است. در اثر فشار جت خروجی از بوستر، نشانگر 6 که با فنر 7 بارگذاری شده است منحرف می شود. انحراف اشاره گر مربوط به میزان نشتی است. خواندن در مقیاس درجه بندی شده 8 انجام می شود. ممکن است دستگاه دارای یک جفت کنتاکت الکتریکی بسته شونده باشد که وقتی نشتی بیش از حد مجاز باشد فعال می شوند. استفاده از تقویت کننده جت متناسب تنظیم دستگاه را در سطح مشخصی از نشتی آسان تر می کند و دقت کنترل را افزایش می دهد.

شکل 1.11 طرح یک دستگاه کنترل با تقویت کننده جت متناسب

با این حال، با توجه به اینکه تقویت کننده دارای مقاومت هیدرولیکی Ry0 است، مدار پل بارگذاری می شود که حساسیت آن را کاهش می دهد. در این مورد، به عنوان یک دریچه گاز تنظیم کننده قابل تنظیم 2، توصیه می شود از یک مخزن حباب 9 پر از آب و یک لوله 10 استفاده کنید که یک سر آن به دریچه گاز 1 متصل است و یک خط فشار ضد فشار را با آن تشکیل می دهد و انتهای دوم. خروجی به جو دارد و در مخزن غوطه ور است. صرف نظر از مقدار فشار آزمایش pk، فشار pp در لوله 10 ایجاد می شود که با وابستگی تعیین می شود:

که در آن h ارتفاع ستون آب جابجا شده از لوله است.

بنابراین، تنظیم فشار برگشتی در مدار پل با تنظیم h مناسب و عمق غوطه وری لوله انجام می شود. چنین دستگاه دریچه گاز قابل تنظیم دقت بالایی در تنظیم و حفظ فشار برگشتی ارائه می دهد. علاوه بر این، عملاً بدون هزینه است. با این حال، چوک های کنترلی از این نوع را می توان در مدارهایی که در فشار پایین (تا 10-5 کیلو پاسکال) و عمدتاً در شرایط آزمایشگاهی کار می کنند، استفاده کرد.

استفاده از مدارهای پل با مبدل های غشایی پنوموالکتریک در دستگاه های کنترل سفتی عملکرد آنها را در محدوده وسیعی از فشار pk با دقت کافی تضمین می کند. نمودار چنین دستگاه کنترلی در شکل نشان داده شده است. 1.12.

از چوک های ثابت 1 و 3 و همچنین چوک 2 قابل تنظیم تشکیل شده است. مبدل غشایی 5 به قطر اندازه گیری پل متصل می شود، در حالی که یکی از محفظه های آن به خط اندازه گیری پل و دومی به شمارنده متصل می شود. خط فشار در ابتدای فرآیند نظارت بر سفتی جسم 4، غشاء b در وضعیت استراحت قرار دارد، با فشارهای موجود در محفظه های بین دریچه گاز پل متعادل می شود، که با بستن جفت کنتاکت های الکتریکی سمت راست ثابت می شود. اگر جسم در حال نشتی باشد، به عنوان مثال هنگامی که نشتی رخ می دهد، اختلاف فشار در محفظه های مبدل رخ می دهد، غشا خم می شود و کنتاکت های 7 باز می شوند. اگر نشتی بیش از مقدار مجاز رخ دهد، انحراف غشاء بسته شدن جفت کنتاکت های الکتریکی سمت چپ 8 را تضمین می کند که با محصول معیوب مطابقت دارد.

شکل 1.12 طرح یک دستگاه کنترل با مبدل دیافراگم پنوماتیک

رابطه بین ضربه غشا و اختلاف فشار در محفظه ها در غیاب یک مرکز صلب و یک انحراف کوچک توسط وابستگی ایجاد می شود:

جایی که r شعاع غشاء است، E مدول الاستیسیته ماده غشا است،

ضخامت غشا

با توجه به وابستگی و نشتی Y با توجه به فرمول، وابستگی، می توانید عناصر ساختاری و پارامترهای عملکرد این مبدل را انتخاب کنید.

مبدل های با غشای تخت، علاوه بر تماس های الکتریکی، می توانند همراه با مبدل های القایی، خازنی، پیزوالکتریک، مغناطیسی الاستیک، پنوماتیک، تانسومتری و سایر مبدل های خروجی با جابجایی های کوچک مورد استفاده قرار گیرند که مزیت بزرگ آنهاست. علاوه بر این، از مزایای مبدل های فشار با دیافراگم تخت می توان به سادگی ساختاری و خواص دینامیکی بالا اشاره کرد.

روی انجیر 1.13 نمودار دستگاهی را نشان می دهد که برای کنترل سفتی در فشارهای آزمایشی کم و متوسط ​​طراحی شده است.

شکل 1.13 نمودار یک دستگاه کنترل با تقویت کننده سه غشایی دو ورودی

در اینجا، در پل پنوماتیک، متشکل از دریچه گازهای ثابت 1 و 3، دریچه گاز قابل تنظیم 2 در قطر اندازه گیری، از عنصر مقایسه 5 استفاده شده است که روی تقویت کننده سه غشایی دو ورودی USEPPA نوع P2ES.1، محفظه کور A ساخته شده است. که به خط ضد فشار و محفظه کور B با خط اندازه گیری متصل است. خروجی عنصر مقایسه به نشانگر یا مبدل پنوموالکتریک 6 متصل می شود. عنصر مقایسه به طور جداگانه از پل و با فشار بالاتر تغذیه می شود. دریچه گاز قابل تنظیم 2 فشار دیفرانسیل بین خط اندازه گیری و خط فشار برگشتی را متناسب با حداکثر نشتی مجاز تنظیم می کند. اگر در حین کنترل میزان نشتی از جسم 4 کمتر از مقدار مجاز باشد، فشار پی در خط اندازه گیری بیشتر از ضد فشار پی خواهد بود و هیچ سیگنالی در خروجی عنصر مقایسه وجود نخواهد داشت. . اگر نشتی از مقدار مجاز بیشتر شود، فشار در خط اندازه گیری کمتر از فشار برگشتی می شود که منجر به تعویض عنصر مقایسه شده و فشار زیادی در خروجی آن ظاهر می شود، این باعث می شود نشانگر یا پنوماتیک شود. مبدل برقی به کار عملکرد این طرح را می توان با نابرابری های زیر توصیف کرد. برای اشیاء کنترلی با مقدار نشتی مجاز:

برای اشیاء کنترلی با نشتی بیش از حد مجاز:

از این دستگاه می توان در استندهای اتوماتیک برای کنترل سفتی شیرها استفاده کرد. یک مزیت اضافی سهولت اجرای طرح بر روی عناصر معمولی اتوماسیون پنوماتیک است.

روی انجیر 1.14 دستگاهی را برای اندازه گیری و کنترل نشتی در جسم 4 نشان می دهد که در آن یک مبدل دم دیفرانسیل 5 به قطر اندازه گیری پل متصل است. مقدار فشار مربوط به نشتی مجاز توسط دریچه گاز قابل تنظیم 2 تنظیم می شود.

دم 6 و 7 توسط یک قاب که یک سیستم نشانگر روی آن ثابت شده است به هم متصل می شوند که شامل یک فلش 8 با مقیاس 9 و یک جفت کنتاکت برقی بسته کننده قابل تنظیم 10 است. دستگاه مطابق با وابستگی پیکربندی شده است:

شکل 1.14 طرح یک دستگاه کنترل با مبدل غشایی دیفرانسیل

در صورت نشتی، فشار پی در دم 7 شروع به کاهش می کند و منقبض می شود، در حالی که دم 6 کشیده می شود، زیرا pn ثابت می ماند، در حالی که قاب شروع به حرکت می کند و فلش میزان نشتی را نشان می دهد. اگر نشتی از مقدار مجاز فراتر رود، حرکت مربوطه دم کنتاکت های الکتریکی 10 را می بندد، که سیگنالی در مورد ازدواج جسم کنترل می دهد.

این دستگاه می تواند در فشار تست متوسط ​​و بالا کار کند. می توان از آن در پایه های خودکار برای بررسی سفتی دریچه های قطع کننده فشار بالا استفاده کرد، جایی که نرخ نشت نسبتاً بالا مجاز است و مقادیر مطلق آنها باید اندازه گیری شود.

• 1. استفاده از مدارهای پل پنوماتیک در ارتباط با انواع مختلف مبدل های دیفرانسیل به طور قابل توجهی امکان استفاده از روش مانومتریک را برای اتوماسیون کنترل سفتی گسترش می دهد.
• 2. دستگاه های خودکار برای کنترل سفتی بر اساس مدارهای پل را می توان بر روی عناصر منطقی استاندارد و همچنین سنسورهای دیفرانسیل سریال که برای کنترل مقادیر مختلف تکنولوژیکی استفاده می شود، پیاده سازی کرد که به طور قابل توجهی سرعت ایجاد آنها را افزایش می دهد و هزینه را کاهش می دهد.

بررسی سفتی دریچه های شیرهای قطع کننده نصب شده به صورت سری در جلوی مشعل، قبل از احتراق مشعل پس از پاکسازی انجام می شودخروجی گاز. روش بررسی بستگی به درجه اتوماسیون مشعل و خروجی حرارتی آن دارد و توسط پروژه تعیین می شود. بررسی با ایجاد اختلاف فشار در دو طرف شیر و نظارت بر تغییر فشار انجام می شود.

تست نشتیدر حالت دستی(شکل 109). هنگام بررسی سفتی دو شیر قطع 1،2 نصب شده به صورت سری قبل از مشعل، لازم است فشار بین آنها را کنترل کنید. برای انجام این کار، در جلوی شیر روی خط لوله ایمنی 5 یک اتصالات نصب شده است که یک فشار سنج به آن متصل است 4.

روال کار:

یک گیج فشار روی اتصالات نصب کنید (شیر قطع کننده جلوی مشعل بسته است و شیر روی خط لوله ایمنی باز است).

شیر روی خط لوله ایمنی را ببندید و اگر فشار سنج نصب شده تغییری در فشار نشان ندهد، اولین شیر توقف در امتداد جریان گاز سفت است.

در حالی که دریچه های قطع کننده جلوی مشعل بسته است، اولین آنها را در امتداد جریان گاز باز و بسته کنید. گیج فشار، فشار گاز را برابر با فشار خط لوله گاز تغذیه نشان می دهد و اگر این فشار تغییر نکرد، شیر قطع کننده دوم در امتداد جریان گاز و شیر روی خط لوله ایمنی سفت می شوند. اگر سوپاپ ها سفت نباشند، احتراق مشعل ها ممنوع است.

بررسی را می توان با استفاده از شیرهای قطع کننده روی انشعاب نیز انجام داد، در حالی که می توان هم خود دریچه روی شاخه و هم بسته شدن محافظ را بررسی کرد.

تست نشتیدر حالت اتوماتیک .

در جلوی مشعل و روی خط لوله ایمنی شیر قطع برق تعبیه شده و به جای فشار سنج رله کنترل سفتی (سنسور فشار) تعبیه شده است.

بررسی به همان روشی که در حالت دستی انجام می شود. حالت(شکل 109)، اما با کنترل خودکار.

تست نشت،هنگام نصب یک شیر برقی دوگانه و یک واحد کنترل سفتی در بالادست مشعل(شکل 110). تست سفتی قبل از هر راه اندازی مشعل انجام می شود. اگر شیر برقی دوگانه سفت نباشد 1 گاز قطع شده است در صورت عدم استفاده، هر دو شیر برقی بسته هستند.

واحد کنترل نشت 2 شامل: شیر برقی 3 ، پمپ داخلی 4 و سوئیچ فشار داخلی (سنسور فشار) 5 ، که به صورت متوالی بر روی بای پس شیر اول در امتداد جریان گاز قرار می گیرند.

قبل از تست سفتی، فشار گاز در جلوی شیر برقی دوگانه با فشار کاری مطابقت دارد ( ر برده). در ابتدای آزمایش، شیر برقی 3 باز می شود و پمپ داخلی 4 فشار گاز بیشتری ایجاد می کند ( R con) در ناحیه کنترل بین شیرهای برقی، در مقایسه با فشار گاز در خط لوله گاز خروجی. هنگامی که فشار کنترل مورد نیاز رسید، پمپ خاموش می شود. یک سوئیچ فشار داخلی منطقه آزمایش را نظارت می کند و اگر فشار تغییر نکرد، هر دو دریچه شیر برقی دوگانه سفت هستند.

کوره ها و دودکش های تاسیسات گازدار باید قبل از راه اندازی تهویه شوند. زمان تهویه با محاسبه تعیین می شود و توسط دستورالعمل تنظیم می شود، اما نه کمتر از 10 دقیقه، و برای مشعل های خودکار - توسط برنامه راه اندازی (اشتعال).

قبل از شروع گاز به مشعل، سفتی دریچه های قطع کننده جلوی مشعل بررسی می شود. شیر قطع در خط لوله گاز در جلوی مشعل پس از احتراق دستگاه احتراق باز می شود.

راه اندازی گاز پس از حفاظت، تعمیر، خاموش شدن فصلیدیگ بخار یا تولید

راه اندازی گاز پس از حفاظت، تعمیر، خاموشی فصلی و همچنین راه اندازی اولیه گاز پس از اتمام کار نصب توسط شرکت مالک یا سازمان تخصصی (طبق قرارداد) انجام می شود. گنجاندن تجهیزات مصرف کننده گاز با قانون تهیه شده با مشارکت نماینده سازمان عامل رسمیت می یابد.

قبل از راه اندازی شبکه های گاز و گاز ضروری است:

بازرسی تجهیزات؛

تهویه اتاق؛

انجام آزمایش کنترل فشار خطوط لوله گاز؛

دوشاخه خط لوله گاز را بردارید.

دمیدن خطوط لوله گاز با گاز؛

یک نمونه گاز بگیرید و بررسی کنید که تصفیه کامل شده است. تصفیه یک کار خطرناک گاز است و طبق مجوز کار انجام می شود.

متوقف کردندیگ بخار (ساخت) برای حفاظت (برای تعمیرات، توقف فصلی)

قبل از خاموش کردن تاسیسات مصرف کننده گاز برای تعمیر، بازرسی خارجی آن در مکان های قابل دسترسی به منظور بررسی وضعیت فنی و روشن شدن محدوده کار انجام می شود. خاموشی تجهیزات مصرف کننده گاز با اقدامی که با مشارکت نماینده سازمان عامل تهیه شده است مستند می شود.

رویه عملیاتی:

طبق دستورالعمل، تجهیزات متوقف می شود (در صورت لزوم، شکستگی هیدرولیک).

خطوط لوله گاز باید قطع و با هوا پاک شود. قطع کردن خط لوله داخلی گاز با نصب پلاگین روی خط لوله گاز در پشت شیرهای قطع انجام می شود. این یک کار خطرناک گاز است و تحت مجوز کار انجام می شود.

شیرهای قطع در خطوط لوله تصفیه باید پس از خاموش شدن خط لوله گاز در حالت باز باقی بمانند.

هنگامی که سیستم گازرسانی یا تجهیزات جداگانه مصرف کننده گاز خاموش است یک دوره طولانییا برای تعمیربه مصرف کننده توصیه می شود حداقل سه روز قبل به تامین کننده اطلاع دهد.

درایوهای سوپاپ خاموش می شوند (لینک های همجوشی برداشته می شوند) و با قفل هایی قفل می شوند که کلیدهای آن توسط شیفت تحویل داده می شود و علائم هشدار دهنده روی شیرهای خاموش آویزان می شوند.

کار انجام شده در برداشت از ذخیرهنصب مصرف گاز

نتیجه گیری از نصب و راه اندازی مصرف گاز ذخیره یک کار خطرناک گاز است و تحت مجوز کار یا مطابق دستورالعمل تولید انجام می شود. این کار توسط یک تیم از کارگران متشکل از حداقل دو نفر تحت هدایت یک متخصص انجام می شود:

· در آوردن پلاگین در راه نصب مصرف گاز

ترتیب روشن شدن مشعل های تاسیسات گازسوز به طراحی مشعل ها، محل قرارگیری آنها روی تجهیزات گازسوز، نوع دستگاه جرقه زنی، وجود و نوع اتوماسیون ایمنی و تنظیمی بستگی دارد.

· توالی اقدامات در هنگام احتراق مشعلها مطابق با الزامات دستورالعمل تولید تعیین می شود که بر اساس هنجارها و دستورالعمل های موجود توسعه یافته است.

راه اندازی یک کارخانه مصرف گاز (نگاه کنید به شکل 96) تولید شده بر اساس دستور کتبی مسئول عملکرد ایمن تأسیسات مصرف گاز مطابق دستورالعمل تولید . پرسنل باید از قبل توسط شخص مسئول در مورد زمان شروع کار هشدار داده شود.

قبل از روشن کردن دیگ بخار گازسوز باید سفتی شیر قطع کننده جلوی مشعل ها مطابق با مقررات جاری بررسی شود.

در صورت مشاهده علائم آلودگی گاز در دیگ بخار، روشن کردن وسایل برقی، روشن کردن دیگ بخار و همچنین استفاده از آتش باز ممنوع است.

قبل از شروع گاز، لازم است:

با استفاده از آنالایزر گاز یا بو، اتاق را بررسی کنید و مطمئن شوید که آلودگی گازی وجود ندارد.

با توجه به اسناد عملیاتی، اطمینان حاصل کنید که هیچ منعی برای راه اندازی وجود ندارد.

موقعیت دریچه های قطع را روی خط لوله گاز تا نصب بررسی کنید: همه شیرها، به جز شیرهای روی خطوط لوله پاکسازی، خطوط لوله ایمنی، در مقابل سنسورهای ابزار دقیق و اتوماسیون، باید بسته باشند.

اطمینان حاصل کنید که تجهیزات سوزاندن سوخت گاز کوره، کانال های گاز، کانال های هوا، دستگاه های خاموش کننده و کنترل، ابزار دقیق، هدست ها، خروجی های دود و فن ها در وضعیت خوبی هستند و همچنین وجود پیش نویس طبیعی را بررسی کنید.

اطمینان حاصل کنید که دروازه های واحدهای غیر کار بسته هستند.

در صورت راه اندازی اولین نصب، خط لوله گاز دیگ بخار عمومی (کارگاه عمومی) را منفجر کنید.

اگزوز دود و فن را روشن کنید، قبل از روشن کردن خروجی دود برای تهویه کوره و مجرای گاز، باید مطمئن شوید که روتور با پوشش خروجی دود که روتور به صورت دستی چرخانده می شود، تماس نگیرد.

شروع گاز:

شیرهای قطع را در خروجی خط لوله گاز به واحد باز کنید. تعمیر، در موقعیت باز محافظ ضربه گیر. شیر کنترل خودکار را تا 10٪ کمی باز کنید. خروجی دستگاه را منفجر کنید، از اتصالات روی خط لوله پاکسازی نمونه گاز بگیرید.

با شستشو یا استفاده از دستگاه (نشت یاب) از عدم نشتی گاز از خطوط لوله گاز، تجهیزات گاز و اتصالات اطمینان حاصل کنید.

انطباق فشار گاز روی گیج فشار را بررسی کنید و هنگام استفاده از مشعل ها با هوای اجباری، مطابقت فشار هوا با فشار تنظیم شده را بررسی کنید.

کوره، مجاری گاز و مجاری هوا را به مدت 10-15 دقیقه تهویه کنید. و با تنظیم خلاء در قسمت بالای کوره 20-30 آبکش دیگ ذوب شده را تنظیم کنید. پا (2-3 میلی متر w.c. خیابان.)، و در سطح مشعل گاز حداقل 40-50 پا(4-5 میلی متر w.c. هنر);

دمپر هوا را ببندید؛

سفتی دریچه های شیرهای قطع کننده نصب شده در جلوی مشعل را بررسی کنید.

با استفاده از یک آنالایزر گاز قابل حمل، نمونه ای از هوا را از بالای کوره بگیرید، مطمئن شوید که گاز در آن وجود ندارد.

احتراق مشعل های گازی.

احتراق مشعل های گازی باید حداقل توسط دو اپراتور انجام شود.

احتراق دستیمشعل های هوای اجباری:

شیر را روی جرقه زن قابل حمل باز کنید و گازی را که از جرقه زنی خارج می شود مشتعل کنید.

با عملکرد پایدار جرقه زن، آن را به داخل کوره وارد کنید تا دهانه مشعل اصلی روشن شود.

شیر لوله ایمنی را ببندید.

اولین شیر قطع را در امتداد جریان گاز جلوی مشعل باز کنید و سپس به آرامی شیر قطع کننده دوم را در امتداد جریان گاز باز کنید و اجازه دهید گاز وارد مشعل شود.

پس از احتراق گاز، مقدار آن را کمی افزایش دهید و شعله را پایدار کنید.

دمپر هوا را باز کنید؛

با افزایش گاز و سپس هوا، ضمن کنترل کمیاب شدن در کوره، مشعل را مطابق نقشه رژیم به حداقل حالت برسانید.

جرقه زن را از کوره خارج کرده و شیر جلوی آن را ببندید.

بقیه مشعل ها را به همین ترتیب وارد کار کنید.

کیندلینگ تاسیسات مصرف کننده گاز در مدت زمان مشخص شده در دستورالعمل انجام می شود.

حفاظت و کنترل خودکار طبق دستورالعمل به کار گرفته می شود.

اطلاعات مربوط به کار انجام شده در مجله ثبت می شود.

احتراق مشعل های تزریقیبه روشی مشابه تولید می شود و از آن زمان در صورت عدم وجود فن، کوره بدون فن تهویه می شود. پس از احتراق گاز، ایرواشر را باز کنید.

خلاء در کوره را تنظیم کرده و با افزایش گاز، ضمن نظارت بر خلاء در کوره، مشعل را مطابق نقشه رژیم به حالت حداقل برسانید.

احتراق مشعل ها با کمک RZZU:

کلید کنترل تاسیسات مصرف کننده گاز را در موقعیت "اشتعال" بچرخانید. در همان زمان، RCPD فعال می شود: رله زمان روشن می شود، شیر برقی گاز (PZK) جرقه زن باز می شود، دستگاه احتراق روشن می شود (زمانی که شعله جرقه زنی خاموش می شود، الکترود کنترل شعله RCPD یک تکانه برای انحراف ترانسفورماتور ولتاژ بالا می دهد.

اگر شعله جرقه زن پایدار است، شیر اطمینان گاز را ببندید و شیر قطع کننده جلوی مشعل اصلی را کاملا باز کنید.

اقدامات پرسنلی در صورت بروز حوادث (حوادث) روی مشعل ها

در صورت جدا شدن، شعله ور شدن یا خاموش شدن شعله در هنگام اشتعال یا در فرآیند تنظیم، لازم است:

فوراً عرضه گاز به این مشعل (شعله ها) و دستگاه احتراق را متوقف کنید.

کوره و مجاری گاز را حداقل به مدت 10 دقیقه تهویه کنید.

علت مشکل را پیدا کنید؛

گزارش به شخص مسئول؛

پس از رفع علل خرابی و بررسی سفتی شیر قطع کننده جلوی مشعل، به دستور مسئول، طبق دستورالعمل مجدداً احتراق کنید.

شروع کنیدبه کار PIU (GRU) و احتراقمشعل اول

ولی.شکست هیدرولیک مطابق دستورالعمل تولید به بهره برداری می رسد.

براه اندازی تاسیسات مصرف کننده گاز مطابق با دستورالعمل های تولید انجام می شود.

که در.قبل از احتراق مشعل اول، شیر خط گاز تصفیه باید باز باشد.

آثارانجام دراز کار انداختن تاسیسات مصرف کننده گاز در رزرو

توقف (نگاه کنید به شکل 96) تجهیزات گاز مصرفی در همه موارد، به استثنای موارد اضطراری، با دستور کتبی مدیر فنی، مطابق دستورالعمل تولید انجام می شود. در صورت لزوم آموزش پرسنل انجام می شود.

سفارش کار:

با توجه به نقشه رژیم، حالت کار مشعل های نصب را به حداقل برسانید.

قفل در موقعیت باز محافظ slam-shut.

- برای مشعل های اجباریبا دادن هوا، دمپر هوای جلوی مشعل را ببندید و سپس شیر قطع کننده دوم را در امتداد جریان گاز روی خط لوله گاز به مشعل ببندید و برای مشعل تزریقیشیر قطع کننده دوم را در امتداد جریان گاز به مشعل و سپس واشر هوا ببندید.

به صورت بصری توقف احتراق را بررسی کنید.

شیرهای کنترل را ببندید و شیر را روی خط لوله ایمنی باز کنید.

سایر مشعل های گیاه را به همین ترتیب حذف کنید.

دریچه های قطع را در خروجی نصب ببندید.

خط لوله پاکسازی و خط لوله ایمنی را باز کنید.

حفاظت در برابر ضربه محکم؛

دمپر هوا (واشر) را باز کنید و کوره را به مدت 10 دقیقه تهویه کنید.

فن (در صورت وجود) و خروجی دود را خاموش کنید، دمپر هوا (واشر) و دروازه را ببندید.

یک مدخل ژورنالی ایجاد کنید.

خاموشی دیگ های گازدار با اتومات کنترل و ایمنی و با اتومات پیچیده طبق دستورالعمل تولید انجام می شود.

10. نگهداری و تعمیر

TR 870. الزامات اجباری. نصب شده در شبکه های توزیع گاز در مرحله بهره برداری (شامل تعمیرات و تعمیرات جاری)

برای ایجاد امکان بهره برداری از خطوط لوله گاز، ساختمان ها و سازه ها و دستگاه های فناورانه شبکه های توزیع گاز و مصرف گاز پس از مهلت های تعیین شده در مستندات پروژه، باید عیب یابی فنی آنها انجام شود.

مهلت های عملیات بعدی اشیاء مقررات فنی این مقررات فنی باید بر اساس نتایج تعیین شود تشخیص فنی .

اطمینان از ایمنی تجهیزات گرمایش گاز سوز یکی از مهمترین وظایف طراحان و پرسنل تعمیر و نگهداری دیگ بخار است.
حل این مشکل در عمل با فرسودگی تجهیزات، پیری فیزیکی و اخلاقی آن، نقص عملکرد عناصر فردی تجهیزات اتوماسیون، و همچنین سطح ناکافی بالای صلاحیت و انضباط فنی پایین پرسنل تعمیر و نگهداری پیچیده است. که می تواند منجر به تصادفات جدی همراه با تلفات انسانی شود.
بررسی شرایط اضطراری، به ویژه موارد مربوط به وسایل ایمنی، اغلب به دلیل فقدان اطلاعات عینی در مورد عللی که منجر به وقوع آنها شده، دشوار است.
یکی از مهمترین عناصری که وضعیت آن تا حد زیادی سطح ایمنی دیگ های گاز را تعیین می کند، شیر تصفیه منیفولد گاز است.
نشت کرکره شیر تصفیه یکی از دلایل نشتی (اتلاف) گاز از طریق خط لوله گاز تصفیه به اتمسفر است و در صورت خرابی سایر عناصر شیرهای قطع گاز، پیش نیازهای خطرناکی ایجاد می کند. برای ورود غیرمجاز گاز به تاسیسات تولید و کوره های واحدهای دیگ بخار.
راه حل های طراحی موجود برای سیستم اتوماسیون امکان نظارت مداوم بر سفتی شیر پاکسازی را فراهم نمی کند.
ما شاهد کشف تصادفی نشتی در شیر تصفیه کلکتور گاز بودیم که در مرحله راه اندازی، در حین بررسی سیستم جرقه زنی اتوماتیک واحد دیگ بخار، با خاموش شدن شیر برقی جرقه زن، پس از یک جرقه اعمال شد، شعله اشتعال به طور مداوم می سوزد. پرسنل تعمیر و نگهداری دیگ بخار اطلاعاتی نداشتند تا این نقص را به موقع تشخیص دهند و اقدامات لازم را برای رفع آن انجام دهند.
به منظور جلوگیری از چنین شرایطی، پیشنهاد می شود یک آب بند شیشه ای پر شده با آب نصب شود
گلیسرین. مدار کنترل شامل یک خط لوله کلکتور گاز، یک خروس گاز 1، یک شیر تصفیه 2، یک مهر و موم آب 3، یک گردن پرکننده 5 است.
خروس گاز 1 در صورت نشتی شیر تصفیه در حین کار دیگ و همچنین در صورت بازرسی یا تعویض شیر ضروری است. عبور گاز توسط حباب های آب بند هیدرولیک در هنگام دمیدن و کار دیگ تعیین می شود.
اگر اولین شیر برقی نشتی داشته باشد، نشت گاز را می توان به صورت حباب هایی مشاهده کرد که در حالت استراحت مشعل در مایع بالا می آیند.
اگر در حین کار مشعل، شیر دمنده نشتی داشته باشد.
این دستگاه به گونه ای طراحی شده است که با کاهش فشار گاز، گلیسیرین به داخل خط لوله نفوذ نمی کند.
یکی دیگر از مزایای این دستگاه این است که قسمت لوله بین شیرها در مدت زمان طولانی عدم فعالیت با هوا پر نمی شود.
راه حل فنی پیشنهادی حاوی عناصر شناخته شده است و می تواند بر اساس دستگاه های صنعتی معمولی اجرا شود. هزینه های اجرای راه حل فنی پیشنهادی ناچیز و غیرقابل قیاس با تلفاتی است که ممکن است در نتیجه شرایط اضطراری ناشی از نشتی در شیر تصفیه منیفولد گاز ایجاد شود.

رئیس آزمایشگاه تست های غیر مخرب Kontakt LLC Ktitrov Konstantin Borisovich
رئیس بخش EPB ZiS LLC "تماس با ملنیکوف لو میخایلوویچ"
مهندس رده 1 LLC "تماس" Katrenko Vadim Fedorovich
مهندس-کارشناس Contact LLC Keleberda Alexander Ivanovich
Expert LLC "تماس با" کوزنتسوف ویکتور بوریسوویچ

معرفی

فصل 1 تجزیه و تحلیل وضعیت مشکل اتوماسیون کنترل سفتی و بیان مسئله تحقیق 9

1.1 اصطلاحات و تعاریف اصلی مورد استفاده در این تحقیق 9

1.2 ویژگی های کنترل سفتی شیر گاز 11

1.3 طبقه بندی روش های آزمایش گاز و تجزیه و تحلیل امکان استفاده از آنها برای کنترل سفتی اتصالات گاز 15

1.4 بررسی و تحلیل ابزارهای کنترل اتوماتیک سفتی بر اساس روش مانومتریک 24

1.4.1 مبدل ها و حسگرها برای سیستم های تشخیص نشت خودکار 24

1.4.2 سیستم های خودکار و دستگاه های تشخیص نشت 30

هدف و اهداف تحقیق 39

فصل 2 مطالعه نظری روش تست نشت گیج 40

2.1 تعیین رژیم های جریان گاز در اجسام آزمایشی ... 40

2.2 بررسی روش فشرده سازی تست نشت 42

2.2.1 بررسی وابستگی های زمانی در کنترل سفتی به روش فشرده سازی 43

2.2.2 بررسی حساسیت کنترل سفتی به روش فشرده سازی با برش 45

2.3 مطالعه روش مقایسه با تامین مداوم فشار تست 51

2.3.1 طرح بررسی سفتی با روش مقایسه با تامین مداوم فشار آزمایش 52

2.3.2 بررسی وابستگی های زمانی در کنترل سفتی به روش مقایسه 54

2.3.3 بررسی حساسیت کنترل سفتی با روش مقایسه با تامین مداوم فشار تست 65

2.3.4 ارزیابی مقایسه ای حساسیت کنترل سفتی به روش فشرده سازی با برش و روش مقایسه 68

به فصل 2 72 آب می دهید

فصل 3 بررسی تجربی پارامترهای مدارهای تست نشت بر اساس روش مقایسه 75

3.1 راه اندازی آزمایشی و روش تحقیق 75

3.1.1 شرح تنظیمات آزمایشی 75

3.1.2 تکنیک مطالعه مدارهای کنترل نشت 78

3.2 مطالعه تجربی طرح کنترل سفتی بر اساس روش مقایسه 81

3.2.1 تعیین مشخصه p = f(t) خطوط یک مدار تشخیص نشت 81

3.2.2 بررسی مشخصات زمانی خطوط مدار کنترل سفتی طبق روش مقایسه 86

3-2-3 بررسی مشخصه استاتیکی خط اندازه گیری مدار نشت یابی 91

3.3. مطالعه تجربی دستگاه کنترل سفتی بر اساس روش مقایسه 97

3.3.1 بررسی مدل دستگاه پایش سفتی با سنسور فشار دیفرانسیل 97

3.3.2 ارزیابی ویژگی های دقت دستگاه ها برای کنترل سفتی، ساخته شده با توجه به طرح مقایسه 100

3.4 ارزیابی احتمالی قابلیت اطمینان مرتب سازی محصول در طول کنترل سفتی طبق روش مقایسه 105

3.4.1 مطالعه تجربی توزیع مقدار فشار معادل نشت گاز آزمایشی در دسته ای از محصولات 105

3.4.2 پردازش آماری نتایج آزمایش برای ارزیابی قابلیت اطمینان مرتب سازی 108

4.3 توسعه سنسورهای نشت با عملکرد بهبود یافته 126

4.3.1 ساخت سنسور نشتی 127

4.3.2 مدل ریاضی و الگوریتم محاسبه سنسور سفتی 130

4.4 توسعه یک میز تست نشت خودکار.133

4.4.1 طراحی پایه خودکار چند حالته 133

4.4.2 انتخاب پارامترها برای مدارهای نشت یابی 142

4.4.2.1 روش محاسبه پارامترهای مدار کنترل سفتی طبق روش تراکم با قطع 142

4.4.2.2 روش محاسبه پارامترهای مدار کنترل نشتی طبق روش مقایسه 144

4.4.3 تعیین عملکرد دستگاه نشت سنج خودکار 146

4.4.4 تعیین پارامترهای آب بندی برای پایه خودکار 149

4.4.4.1 روش محاسبه دستگاه آب بندی با طوق استوانه ای 149

4.4.4.2 روش طراحی اورینگ 154

نتیجه گیری و نتایج کلی 157

مراجع 159

ضمیمه 168

معرفی کار

یک مشکل مهم در تعدادی از صنایع افزایش نیاز به کیفیت و قابلیت اطمینان محصولات تولیدی است. این امر باعث نیاز فوری به بهبود موجود، ایجاد و اجرای روش‌ها و ابزارهای جدید کنترل، از جمله کنترل تنگی، که به تشخیص عیب - یکی از انواع سیستم‌ها و محصولات کنترل کیفیت اشاره دارد، می‌شود.

در تولید صنعتی شیرهای قطع و توزیع، که در آن محیط کار هوای فشرده یا گاز دیگری است، استانداردهای موجود و شرایط فنی برای پذیرش آن، به عنوان یک قاعده، کنترل صد در صد پارامتر "سفتی" را تنظیم می کند. واحد اصلی (عنصر کار) چنین اتصالات یک جفت متحرک "بدنه پیستون" یا یک عنصر شیر دوار است که در طیف وسیعی از فشارها عمل می کند. برای آب بندی اتصالات گاز از عناصر آب بندی و روان کننده های مختلف (درزگیر) استفاده می شود. در حین کار تعدادی از ساختارهای شیر گاز، نشت خاصی از محیط کار مجاز است. بیش از حد مجاز نشتی ناشی از اتصالات گاز با کیفیت پایین می تواند منجر به عملکرد نادرست (کاذب) تجهیزات تولیدی که روی آن نصب شده است، منجر به حادثه ای جدی شود. در اجاق گازهای خانگی، افزایش نشت گاز طبیعی می تواند باعث آتش سوزی یا مسمومیت افراد شود. بنابراین، بیش از حد مجاز نشتی محیط نشانگر با کنترل پذیرش مناسب اتصالات گاز، نشتی، یعنی نقص محصول تلقی می‌شود و عدم ازدواج موجب افزایش قابلیت اطمینان، ایمنی و سازگاری با محیط‌زیست کل واحد، دستگاه یا دستگاه می‌شود. کدام اتصالات گاز استفاده می شود.

بررسی سفتی اتصالات گاز فرآیندی پر زحمت، طولانی و پیچیده است. به عنوان مثال، در تولید تجهیزات کوچک پنوماتیک، 25-30٪ از کل نیروی کار و حداکثر 100-120٪ زمان را می گیرد.

مجامع این مشکل را می توان در تولید بزرگ و انبوه اتصالات گاز با استفاده از روش های خودکار و ابزار کنترلی حل کرد که باید دقت و کارایی لازم را ارائه دهد. در شرایط تولید واقعی، حل این مشکل اغلب با استفاده از روش‌های کنترلی که دقت لازم را ارائه می‌دهند، پیچیده می‌شود، اما به دلیل پیچیدگی روش یا ویژگی‌های تجهیزات تست، خودکارسازی آنها دشوار است.

حدود ده روش برای آزمایش سفتی محصولات تنها با استفاده از یک محیط آزمایش گازی ایجاد شده است که برای اجرای آنها بیش از صد روش و وسیله کنترل مختلف ایجاد شده است. توسعه تئوری و عمل مدرن کنترل سفتی موضوع تحقیق A. S. Zazhigin، A. I. Zapunny، V. A. Lanis، L. E. Levina، V. B. Lembersky، V. F. Rogal، S. G. Sazhina، Trushchenko A. A.، Fadeeva M. A.، Feldmana L.

با این حال، تعدادی از مشکلات و محدودیت ها در توسعه و اجرای ابزارهای کنترل سفتی وجود دارد. بنابراین، بیشتر روش‌های با دقت بالا را می‌توان و باید فقط برای محصولات با اندازه بزرگ اعمال کرد، که در آنها از سفتی کامل اطمینان حاصل می‌شود. علاوه بر این، محدودیت هایی با ماهیت اقتصادی، سازنده، عوامل محیطی و الزامات ایمنی برای پرسنل تعمیر و نگهداری اعمال می شود. در تولید سریال و در مقیاس بزرگ، به عنوان مثال، تجهیزات اتوماسیون پنوماتیک، اتصالات گاز برای لوازم خانگی، که در آن نشتی مشخص از محیط نشانگر در طول آزمایش های پذیرش مجاز است و در نتیجه الزامات دقت کنترل کاهش می یابد، این امکان وجود دارد. اتوماسیون آن و ارائه بر این اساس عملکرد بالای تجهیزات کنترل و مرتب سازی مناسب که برای کنترل 100% کیفیت محصول ضروری است.

تجزیه و تحلیل ویژگی‌های تجهیزات و ویژگی‌های اصلی روش‌های تست سفتی گاز که بیشتر در صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرد، این امکان را فراهم می‌کند که به این نتیجه برسیم که برای خودکار کردن کنترل سفتی امیدوارکننده است.

دقت اتصالات گاز با استفاده از روش مقایسه و روش فشرده سازی که روش مانومتری را اجرا می کند. در ادبیات علمی و فنی، به دلیل حساسیت نسبتاً کم این روش‌های تست، توجه کمی به آن‌ها شده است، با این حال، اشاره می‌شود که به راحتی خودکار می‌شوند. در عین حال، هیچ توصیه ای در مورد انتخاب و محاسبه پارامترهای دستگاه های کنترل سفتی، مطابق طرح مقایسه با عرضه مداوم فشار آزمایش وجود ندارد. بنابراین، تحقیقات در زمینه دینامیک گاز مخازن کور و جریان به عنوان عناصر مدارهای کنترلی و همچنین فناوری اندازه گیری فشار گاز به عنوان مبنایی برای ایجاد انواع جدید مبدل، سنسور، دستگاه و سیستم برای کنترل خودکار تنگی محصولات، امیدوار کننده برای استفاده در تولید اتصالات گاز.

در توسعه و اجرای دستگاه های خودکار برای نظارت بر تنگی، یک سوال مهم در مورد قابلیت اطمینان عملیات کنترل و مرتب سازی مطرح می شود. در این راستا، مطالعه مربوطه در پایان نامه انجام شد که بر اساس آن توصیه هایی ایجاد شد که با مرتب سازی خودکار بر اساس پارامتر "سفتی" اجازه می دهد تا از ورود محصولات معیوب به محصولات مناسب جلوگیری شود. موضوع مهم دیگر اطمینان از عملکرد مطلوب تجهیزات خودکار است. این پایان نامه بسته به عملکرد مورد نیاز، توصیه هایی در مورد محاسبه پارامترهای عملکرد یک پایه تست خودکار برای کنترل سفتی ارائه می دهد.

این کار شامل یک مقدمه، چهار فصل، نتیجه گیری کلی، فهرست منابع و یک پیوست است.

فصل اول ویژگی های نظارت بر سفتی اتصالات گاز را مورد بحث قرار می دهد، که اجازه نشتی خاصی را در حین کار می دهد. بررسی روش های تست تنگی گاز، طبقه بندی و تجزیه و تحلیل امکان استفاده از آنها برای کنترل خودکار اتصالات گاز ارائه شده است، که امکان انتخاب امیدوارکننده ترین - روش مانومتریک را فراهم می کند. دستگاه ها و سیستم هایی که اتوماسیون کنترل تنگی را فراهم می کنند در نظر گرفته می شوند. اهداف و مقاصد مطالعه تدوین شده است.

در فصل دوم، دو روش کنترل سفتی که روش مانومتری را اجرا می‌کنند، به صورت تئوری بررسی می‌شوند: فشرده‌سازی با قطع فشار و روش مقایسه با تامین مداوم فشار آزمایشی. مدل‌های ریاضی روش‌های مورد مطالعه تعیین شدند که بر اساس آن ویژگی‌های زمانی و حساسیت آن‌ها تحت رژیم‌های جریان گاز مختلف، ظرفیت‌های مختلف خط و نسبت‌های فشار مورد مطالعه قرار گرفت که امکان شناسایی مزایای روش مقایسه را فراهم کرد. توصیه هایی در مورد انتخاب پارامترها برای طرح های کنترل سفتی ارائه شده است.

در فصل سوم، خصوصیات استاتیکی و زمانی خطوط مدار کنترل سفتی با روش مقایسه در مقادیر مختلف نشتی، خازن خط و فشار تست به صورت تجربی بررسی شده و هم‌گرایی آنها با وابستگی‌های نظری مشابه نشان داده شده است. عملکرد به طور تجربی بررسی شد و ویژگی های دقت دستگاه برای کنترل سفتی، ساخته شده با توجه به طرح مقایسه، ارزیابی شد. نتایج ارزیابی قابلیت اطمینان مرتب‌سازی محصول با پارامتر "سفتی" و توصیه‌هایی برای راه‌اندازی دستگاه‌های کنترل و مرتب‌سازی خودکار مربوطه ارائه شده است.

در فصل چهارم، شرحی از طرح‌های معمولی اتوماسیون روش تست مانومتریک و توصیه‌هایی برای طراحی تجهیزات خودکار برای کنترل سفتی ارائه شده است. طرح های اصلی سنسور سفتی و پایه خودکار چند حالته برای کنترل سفتی ارائه شده است. روش‌هایی برای محاسبه دستگاه‌های کنترل سفتی و عناصر آنها، که در قالب الگوریتم‌ها ارائه شده‌اند، و همچنین توصیه‌هایی برای محاسبه پارامترهای عملکرد پایه کنترل و مرتب‌سازی، بسته به عملکرد مورد نیاز، پیشنهاد شده‌اند.

پیوست ویژگی‌های روش‌های تست تنگی گاز و وابستگی‌های زمانی را برای توالی‌های احتمالی تغییر رژیم‌های جریان گاز در مخزن جریان ارائه می‌کند.

ویژگی های کنترل سفتی اتصالات گاز

تحولات و مطالعات ارائه شده در پایان نامه مربوط به اتصالات گازی است که در ساخت آنها استانداردها و شرایط فنی موجود کنترل صد درصدی پارامتر "سفتی" را تنظیم می کند و نشتی خاصی از محیط کار مجاز است. منظور از اتصالات گازی در نظر گرفته شده در این مقاله، دستگاه هایی است که برای استفاده در سیستم های مختلف در نظر گرفته شده است که در آنها محیط کار گاز یا مخلوطی از گازهای تحت فشار (به عنوان مثال، گاز طبیعی، هوا و غیره) برای انجام وظایف است. اتصالات گاز شامل: شیرها، توزیع کننده ها، شیرها و سایر وسایل اتوماسیون صنعتی پنوماتیک فشار بالا (تا 1.0 مگاپاسکال) و فشار متوسط ​​(تا 0.2 ... در فشار پایین (تا 3000 Pa ). هم محصولات نهایی و هم عناصر تشکیل دهنده آنها، تک تک اجزا و غیره تحت آزمایش سفتی قرار می گیرند و بسته به هدف محصولات، شرایطی که در آن کار می کنند و ویژگی های طراحی، الزامات مختلفی در رابطه با آنها بر آنها تحمیل می شود. تنگی

سفتی اتصالات گاز به عنوان توانایی آن در عدم عبور محیط کار تحت فشار بیش از حد از دیوارها، اتصالات و مهر و موم ها درک می شود. در این حالت مقدار مشخصی نشتی مجاز است که مازاد آن مربوط به نشتی محصول است. وجود نشتی با این واقعیت توضیح داده می شود که واحد اصلی - عنصر کار این دستگاه ها یک جفت متحرک است که آب بندی آن دشوار است: دریچه های بدنه قرقره، نازل-فلپ، توپ، مخروط یا دریچه های زین و غیره. طراحی دستگاه، به عنوان یک قاعده، شامل عناصر مهر و موم ثابت است: حلقه ها، کاف ها، مهر و موم روغن، روان کننده ها، که نقص آنها همچنین می تواند باعث نشت شود. نشت اتصالات گاز، یعنی وجود نشتی محیط کار بیش از حد مجاز، می تواند منجر به حوادث جدی، خرابی و سایر نتایج منفی در عملکرد تجهیزاتی شود که در آن استفاده می شود. میله توقف (شکل 1.1) بخش مهمی از اجاق گازهای خانگی است. برای تنظیم جریان گاز طبیعی به مشعل های اجاق گاز و قطع آن در پایان کار طراحی شده است. از نظر ساختاری، شیر دستگاهی با عنصر شیر دوار 1 است که در محفظه تقسیم 2 نصب شده است که دارای کانال هایی برای عبور گاز است. نقاط مشترک قطعات جرثقیل باید آب بندی شوند تا از حداکثر سفتی ممکن اطمینان حاصل شود. آب بندی با یک گریس گرافیت مخصوص - درزگیر انجام می شود که مطابق با TU 301-04-003-9 ساخته شده است. آب بندی ضعیف منجر به نشت گاز طبیعی در حین کارکرد اجاق گاز می شود که در شرایط فضای محدود اماکن خانگی، انفجاری و خطر آتش سوزی است، علاوه بر این، اکولوژی (زیستگاه انسانی) نقض می شود.

مطابق با الزامات زیر هنگام آزمایش سفتی یک شیر قطع می شود. آزمایش ها با هوای فشرده در فشار (15000±20) Pa انجام می شود، زیرا فشارهای بالاتر ممکن است به روان کننده آب بندی آسیب برساند. نشت هوا نباید از 70 سانتی متر مکعب در ساعت تجاوز کند. حجم مجاز کانال های سوئیچینگ و ظرفیت های دستگاه کنترل بیش از (0.1 ± 1) dm3 نیست. زمان کنترل 120 ثانیه

نشت هوای فشرده در آزمایشگاه، مطابق با کنترل توصیه شده با استفاده از دستگاه حجمی (شکل 1.2). این دستگاه شامل یک بورت اندازه گیری 1 است که هوای تحت فشار از طریق کانال 2، یک مخزن ذخیره 3، یک مخزن 4 برای حفظ سطح مورد نیاز و یک نقطه اتصال برای شیر آزمایشی 5 به آن وارد می شود. کنترل با استفاده از موارد دیگر مجاز است. دستگاه هایی که لوکس بودن آنها از دستگاه حجمی ± 10 سانتی متر مکعب در ساعت تجاوز نمی کند. کنترل نشت با اندازه گیری حجم آب جابجا شده انجام می شود.

اتصالات گاز فشار متوسط ​​و بالا، که باید از نظر سفتی آزمایش شوند، شامل دریچه‌های پنوماتیک، سوئیچ‌ها، دریچه‌های گاز قابل تنظیم و سایر دستگاه‌های تجهیزات پنوماتیکی هستند که طرح‌های معمولی آن‌ها در شکل نشان داده شده است. 1.3 و 1.4. روی انجیر 1.3 یک شیر پنوماتیک با یک قرقره استوانه ای نوع P-ROZP1-S، یک شیر پنوماتیک شیر با یک قرقره تخت نوع B71-33 را نشان می دهد.

کانال 1 برای سیگنال کنترل، قرقره استوانه ای 2، بدنه 3، پوشش با کانال 4 اتصال به جو، کانال کار 5 و حلقه آب بندی 6. در شکل. 1.4 توزیع کننده پنوماتیک جرثقیل با یک قرقره تخت نوع B71-33، متشکل از بدنه 1، روکش 2، قرقره چرخشی تخت 3، دسته 4، غلتک 5، کانال های کاری 6، 7، 8، 9، a را نشان می دهد. کانال 10 اتصال به جو و کانالی برای تامین هوای فشرده 11. وجود نشتی تنظیم شده در تجهیزات پنوماتیک با این واقعیت توضیح داده می شود که طرح های آن شامل قرقره های مسطح، قرقره های استوانه ای با شکاف آب بندی، سوپاپ و دستگاه های جرثقیل است که شامل نشت هوای فشرده از یک حفره به حفره دیگر یا نشت به جو از طریق شکاف ها و نشتی ها. مقدار نشتی مجاز یک دستگاه پنوماتیک خاص توسط توسعه دهنده بر اساس GOST تنظیم می شود و در مشخصات فنی آن نشان داده شده است. مقادیر نشتی مجاز برای انواع مختلف دستگاه های پنوماتیک در فشار نامی فشار هوای فشرده برای این دستگاه در جدول 1.1 آورده شده است. از تجهیزات پنوماتیکی در سیستم های کنترل تجهیزات صنعتی مختلف استفاده می شود، بنابراین افزایش نشتی محیط کار و در نتیجه افت فشار می تواند منجر به از کار افتادن دستگاه یا عملکرد نادرست، یعنی منجر به اضطرار، تجهیزات شود. درهم شکستن.

هنگام آزمایش تنگی تجهیزات پنوماتیک، مشکلاتی به دلیل تنوع طرح ها، طیف گسترده ای از نشت مجاز رسانه نشانگر (0.0001 ... 0.004) متر مکعب در دقیقه ایجاد می شود. مقادیر مختلف فشار تست (0.16...1.0) MPa و زمان کنترل (از ده ها ثانیه یا بیشتر). علاوه بر این، آلودگی محیط نشانگر (هوای فشرده) طبق GOST 17433-91 نباید از کلاس 1 تجاوز کند، دمای محیط 5±20 درجه سانتیگراد. خطای ابزار اندازه گیری و کنترلی که میزان نشتی آن مشخص می شود نباید از 5± درصد تجاوز کند. برای کنترل سفتی تجهیزات پنوماتیکی از سنسورهای فشار (دستگاه های سیگنال دهی) و تجهیزات طراحی شده مخصوص استفاده می شود. تجزیه و تحلیل این دستگاه ها در بخش 1.4 آورده شده است.

بررسی حساسیت کنترل سفتی به روش فشرده سازی با برش

حساسیت تست نشتی کوچکترین نشت گاز آزمایشی است که می توان در طول آزمایش محصول اندازه گیری کرد. جدول 2.2 وابستگی های زمانی برای توالی های مختلف حالت های خروج گاز از یک محفظه کور انواع نسبت فشار دنباله تغییرات در حالت های خروجی در چوک فرآیند گذرا، به عنوان مثال، با نشت گاز مربوطه از طریق نشت در جسم آزمایش. اجازه دهید نشت گاز Y را برحسب دبی جرمی G بیان کنیم. فرض کنیم صرف نظر از رژیم خروج گاز، در مقدار رسانایی f، نشتی برابر Ud است و در رسانایی / نشتی برابر است با U. برای یک رژیم فوق بحرانی آشفته، پس از جایگزینی فرمول (2.5) به (2.15)، به دست می آید: با همان مدت زمان آزمایش /، - (در نتیجه تبدیل (2.19) و (2.20)، رابطه (2.21) را به دست می آوریم. ) با جایگزینی (2.21) به (2.18)، رابطه را بدست می آوریم از آنجایی که در (2.23) LU بدون توجه به روابط Ud U یا Ud U قدر مطلق یکسانی خواهد داشت، پس برای ساده کردن محاسبات، فرض می کنیم که Ud U سپس (2.23) را می توان به عنوان یک بیان نشان داد - پاسخ فشار pA به تغییر نشت AC. اگر در وابستگی (2.25)، مقدار Art برابر با آستانه حساسیت pp دستگاه اندازه گیری مانومتری در نظر گرفته شود، آنگاه ما فرمولی برای تعیین کوچکترین تغییر در نشتی Uch بدست آورید که در هنگام کنترل سفتی با روش مورد مطالعه قابل ثبت است. مطابق با تعریف، این مقدار روی U، حساسیت کنترل سفتی به روش فشرده سازی با قطع در حالت فوق بحرانی آشفته است.

تبدیل (2.25) نسبت به p0 امکان به دست آوردن عبارتی را برای تعیین فشار آزمایش بسته به حساسیت کنترل سفتی Uch در حالت فوق بحرانی آشفته. روش فشرده سازی با یک برش در حالت زیر بحرانی آشفته تبدیل (2.36) نسبی به p0 به شما امکان می دهد یک عبارت برای تعیین فشار تست بسته به حساسیت Uch کنترل سفتی در حالت آشفته زیر بحرانی 2.41) و (2.42) به دست آورید.

بررسی روش مقایسه با تامین مداوم فشار تست مفاد کلی و طرح آزمایش نشتی با توجه به روش مقایسه با قطع منبع گاز آزمایشی در بخش 1.3.2 مورد بحث قرار گرفته است. با این حال، همانطور که تجزیه و تحلیل نشان داد، یک روش مقایسه با عرضه مداوم فشار آزمایش برای تحقیقات بیشتر امیدوار کننده است. این با این واقعیت توضیح داده می شود که اتصالات گاز خاموش، توزیع و سوئیچینگ در شرایط واقعی تحت فشار ثابت کار می کنند و با توجه به مشخصات فنی، مقدار مشخصی نشتی را امکان پذیر می کنند. بنابراین، برای آزمایش سفتی این دسته از دستگاه‌ها، توصیه می‌شود از طرح کنترلی با تامین مداوم فشار تست، به عنوان مناسب‌ترین برای شرایط واقعی عملکرد آنها استفاده شود. علاوه بر این، نیاز به قطع منبع فشار در طول هر آزمایش حذف می شود، که طراحی دستگاه کنترل را تا حد زیادی ساده می کند و اتوماسیون فرآیند آزمایش را تسهیل می کند. 2.3.1 نمودار کنترل سفتی با توجه به روش مقایسه با عرضه مداوم فشار آزمایش، نموداری است که کنترل سفتی را با روش مقایسه با عرضه مداوم فشار آزمایش توضیح می دهد. مدار از یک خط اندازه گیری IL و یک خط فشار مرجع EL تشکیل شده است که ورودی های آن به منبع مشترک فشار آزمایش pQ و خروجی ها به اتمسفر متصل می شوند. خط فشار مرجع حاوی مقاومت پنوماتیک ورودی (دریچه گاز) با رسانایی /J، ظرفیت با حجم قابل تنظیم Ge و مقاومت پنوماتیک خروجی با رسانایی قابل تنظیم /2 است که برای تنظیم مدار طراحی شده اند. خط اندازه گیری شامل یک مقاومت پنوماتیک ورودی با رسانایی /t و یک جسم آزمایشی RO است که می تواند به عنوان یک ظرف با حجم Ki نشان داده شود که دارای نشتی معادل مقاومت پنوماتیکی با رسانایی f4 است. خطوط اندازه گیری و مرجع یک پل اندازه گیری پنوماتیک را تشکیل می دهند. مقایسه فشار در خطوط مدار با استفاده از دستگاه اندازه گیری فشار سنج دیفرانسیل انجام می شود که در مورب پل پنوماتیکی قرار دارد. در این طرح، دستگاه اندازه گیری دارای رسانایی /= 0 است، بنابراین فشار /r و pH در خطوط به یکدیگر بستگی ندارند. هر خط مدار نشان دهنده ظرفیت جریان است. هنگام بررسی سفتی طبق طرح نشان داده شده در شکل. 2.2، نشتی به عنوان جریان حجمی گاز از طریق تمام نشت های جسم آزمایش در جریان حالت پایدار گاز آزمایش در خطوط مدار درک می شود. این حالت مربوط به جریان جرمی یکسان گاز از طریق مقاومت ورودی و خروجی در خط است.

تکنیک برای مطالعه طرح های کنترل سفتی

یک مطالعه تجربی با استفاده از نمونه‌های صنعتی سریال شیرهای قطع اجاق گاز خانگی (در فشار تست پایین)، تجهیزات خاموش کننده و توزیع برای اتوماسیون پنوماتیک (در فشار تست متوسط ​​و بالا) و همچنین مدل‌های نشتی انجام شد. در این مورد از روش زیر استفاده شد: 1. طول خط پنوماتیک از خروجی واحد آماده سازی هوا تا تثبیت کننده w شکل. 3.3 تجهیزات ویژه برای تحقیقات تجربی: a - ظرفیت متغیر. ب - دریچه گاز با قطر 0.1 میلی متر؛ ج - کنترل نشت: 1 - سیلندر; 2 - پوشش; 3 - پیستون؛ 4 - قفل صدا; 5 - اتصالات ورودی; 6 - اتصالات خروجی; 7 - گیره کولت؛ 8 - فشار لوله قابل تعویض (قطر داخلی 0.1 میلی متر) در ورودی راه اندازی آزمایشی بیش از 1.5 متر نبود. 3. آلودگی گاز آزمایشی مطابق با GOST 17433-80 از الزامات کلاس 1 تجاوز نکرده است. 4. تنظیم مقدار فشار تست عرضه شده به مدل های مدار و دستگاه کنترل سفتی با تنظیم پیچ تثبیت کننده فشار راه اندازی آزمایشی انجام شد. 5. اندازه گیری فشار تست در ورودی مدل های مدار و دستگاه کنترل سفتی توسط فشارسنج های نمونه کلاس 0.4 با محدودیت های اندازه گیری 0 ... 1 انجام شد. 0...1.6; 0...4 کیلوگرم بر سانتی متر. 6. اندازه گیری فشار در خطوط مرجع و اندازه گیری مدل های مدار و دستگاه کنترل سفتی توسط فشارسنج های نمونه کلاس 0.4 با محدودیت های اندازه گیری 0...1 انجام شد. 0...1.6; 0...4 kgf/cm و میکرومانومتر مایع با خطای نسبی اندازه گیری 2%. 7. در مطالعات در فشار متوسط ​​(تا 1.5 کیلوگرم در سانتی متر "0.15 مگاپاسکال) و فشار تست بالا (تا 4.0 کیلوگرم در سانتی متر" 0.4 مگاپاسکال)، نشتی مورد نیاز با استفاده از دریچه گازهای قابل تنظیم تنظیم شد که قبلا توسط روتامتر با یک نسبی کالیبره شده بود. خطای اندازه گیری 2.5٪. 8. در مطالعات در فشار تست پایین (تا 0.3 کیلوگرم بر سانتی متر "" ZOkPa)، نشت مورد نیاز با استفاده از نشتی های کنترلی ساخته شده به شکل مویرگ های شکاف فلزی از برنج L63 تنظیم شد (شکل 3.3، c). مویرگ ها با حفاری سوراخ هایی به قطر 1 میلی متر و سپس صاف کردن قسمت انتهایی به طول "20 میلی متر" به دست آمدند. کالیبراسیون نشت های کنترل با هوا در فشار 15 کیلو پاسکال با استفاده از دستگاه حجمی با خطای نسبی انجام شد. 2٪ تنظیم ظرفیت های برابر در خطوط - با استفاده از ظرفیت های متغیر (قابل تنظیم). 10. اندازه گیری افت فشار بین خطوط در مدل دستگاه کنترل توسط گیج فشار دیفرانسیل با خطای نسبی اندازه گیری 2 درصد و حدود اندازه گیری 0 ... 25 کیلو پاسکال و 0 ... 40 کیلو پاسکال انجام شد. 11. هنگام گرفتن مشخصه های زمانی، زمان با استفاده از کرونومتر الکترونیکی با خطای نسبی اندازه گیری 0.5 درصد شمارش شد. 12. اندازه گیری پارامترهای مربوطه (pu، Ap، I) برای هر مشخصه یا پارامتر مورد مطالعه مدل مدار یا دستگاه کنترل نشتی با تکرار قرائت ها حداقل 5 بار انجام شد. 13. پردازش نتایج هر آزمایش با یافتن مقادیر میانگین پارامترهای هر آزمایش انجام شد. بر اساس داده های به دست آمده، ویژگی های مربوطه ساخته شد. شرح نکات روش شناسی برای مطالعه ویژگی های فردی در بخش های مربوطه این فصل آورده شده است. بررسی مشخصه p = /(/) خطوط مدار کنترل سفتی فشار در خطوط آن در زمان کنترل در فشار تست بالا و پایین که در کنترل سفتی در اتصالات گازی مختلف استفاده می شود. بخش 2.3.1 نشان داد که این طرح کنترلی شامل دو خط است که هر کدام را می توان به عنوان یک مخزن جریان نشان داد. این مطالعه از یک تنظیم تجربی نشان داده شده در شکل 1 استفاده کرد. 3.2 و همچنین توصیه های فصل 2 مبنی بر اینکه تمام پارامترهای خطوط اندازه گیری و مرجع مدار باید برابر باشند، بنابراین آزمایش فقط با خط اندازه گیری انجام شد. برای این کار، شیرهای 15 که خط مرجع را به منبع فشار تست و خط اندازه گیری را به گیج فشار دیفرانسیل 14 متصل می کند، بسته شدند.

برای تعیین مشخصه p = /(/) ظرفیت جریان خط در فشار تست بالا، از یک مانومتر استاندارد 8 با حد اندازه گیری بالای 4.0 kgf/cm (400 kPa) کلاس 0.4 و یک کرونومتر الکترونیکی استفاده شد. پارامترهای زیر در آزمایش تعیین شد: فشار آزمون/?o=400 کیلو پاسکال. مقدار نشت هوا U = 1.16-10-5 m3/s. حجم کل مخزن جریان و کانال های پنوماتیک V "0.5 dm3 است. مقدار نشتی هوا Y توسط یک دریچه گاز متغیر 10 از نوع P2D.1M کالیبره شده بر اساس روتامتر تنظیم شد، در حالی که نشت کنترل 9 توسط شیر 15 مسدود شد. در بازه افزایش شدید فشار، قرائت گیج فشار 8 بود. بعد از 10 ثانیه گرفته شده است برای ساخت مشخصه تجربی p = /(/)، مقادیر میانگین حسابی از پنج آزمایش به عنوان مقادیر تغییر فشار در نظر گرفته شد.

توصیه هایی برای طراحی تجهیزات خودکار ...

بیایید مراحل اصلی طراحی فنی تجهیزات خودکار برای کنترل سفتی را در نظر بگیریم. در مرحله اول، یک تجزیه و تحلیل تکنولوژیکی از محدوده و حجم یک دسته از محصولات انجام می شود. در عین حال، باید در نظر داشت که تعداد محصولات در یک دسته باید به اندازه کافی بزرگ باشد (در صورت امکان، مطابق با تولید متوسط ​​و بزرگ باشد) تا از بارگیری لازم تجهیزات کنترلی طراحی شده بدون آن اطمینان حاصل شود. تنظیم مجدد اگر تولید چند محصولی است و اندازه دسته کوچک است، توصیه می شود که محصولات از دسته ها و انواع مختلف تولید در گروه هایی با توجه به مشخصات کلی برای کنترل سفتی ترکیب شوند، که امکان استفاده از یک طرح کنترل و ابزار دقیق را فراهم می کند. و همچنین گروه بندی بر اساس طرح های مشابه کیس های محصول و کانال های ورودی آنها که امکان استفاده از عناصر آب بندی معمولی، دستگاه های بارگیری و تثبیت را در طراحی فراهم می کند. در اینجا همچنین لازم است که مناسب بودن طرح های محصول و الزامات مشخصات فنی برای تست های سفتی آن ها برای خودکارسازی این عملیات تجزیه و تحلیل شود. گروه بندی منطقی محصولات به شما امکان می دهد تجهیزاتی را با حداکثر کارایی و حداقل تنظیم مجدد برای کنترل انواع مختلف محصولات طراحی کنید. به عنوان مثال، دستگاه های پنومواتوماتیک فشار قوی را می توان بر اساس مشخصات مشابه برای کنترل نشت هوای فشرده (با فشار تست 0.63 مگاپاسکال و 1.0 مگاپاسکال و همچنین نشتی مجاز یکسان) با توجه به طراحی مشابه ورودی گروه بندی کرد. کانال پنوماتیکی، که امکان استفاده در تجهیزات توسعه یافته را در مورد اول، بلوک کنترل مشترک، و در مورد دوم، همان دستگاه آب بندی (انتهای یا لبه داخلی) را می دهد. این مرحله با تعیین عملکرد تجهیزات طراحی شده تکمیل می شود که نمونه ای از محاسبه آن در قسمت در نظر گرفته شده است.

در مرحله دوم طراحی، نیاز به پیکربندی مجدد دستگاه طراحی شده تعیین می شود که باید شامل: توانایی سیستم کنترل برای عملکرد با در نظر گرفتن زمان های مختلف برای آزمایش محصولات تحت فشار باشد. پیکربندی مجدد واحد کنترل و اندازه گیری برای مقادیر مختلف مجاز نشت گاز آزمایشی و همچنین برای سطوح مختلف فشار تست. سپس لازم است روش کنترل و ابزار اجرای آن را انتخاب کنید. هنگام تجزیه و تحلیل شرایط مرجع، شرایط فنی اولیه برای انجام کنترل سفتی باید در نظر گرفته شود. در اینجا، به عنوان یک قاعده، اولویت باید به دستگاه های کنترل و اندازه گیری معمولی و با دامنه وسیع داده شود. اما در برخی موارد، توصیه می شود یک واحد کنترل ویژه ایجاد شود که به طور کامل نیازهای دستگاه طراحی شده یا دستگاه نیمه اتوماتیک را برآورده کند، به عنوان مثال، با توجه به نیاز برای تنظیم مجدد دستگاه، محدوده فشار تست. نمونه هایی از محاسبه و کاربرد تجهیزات کنترلی در بخش های 4.3 و 4.4 بحث شده است.

در مرحله سوم طراحی، سطح اتوماسیون و پیکربندی مجدد کل دستگاه انتخاب می شود. دستگاه‌های تست نشت شامل دستگاه‌هایی هستند که کل فرآیند کنترل سفتی، از جمله مرتب‌سازی، و همچنین بارگیری و تخلیه محصولات را بدون مشارکت اپراتور انجام می‌دهند. دستگاه های خودکار (نیمه خودکار) برای کنترل سفتی شامل دستگاه هایی است که اپراتور در آنها مشارکت دارد. می تواند به عنوان مثال، بارگیری - تخلیه محصول آزمایش شده، مرتب سازی به "خوب" و "رد" را با توجه به اطلاعات واحد کنترل و اندازه گیری مجهز به عنصر ضبط خودکار انجام دهد. در عین حال، کنترل کلی دستگاه، از جمله درایو دستگاه حمل و نقل، گیره - برداشتن (تثبیت)، آب بندی محصول، تاخیر زمانی کنترل و سایر عملکردها به طور خودکار انجام می شود. طرح های آینده نگر برای اتوماسیون کنترل سفتی با روش مانومتریک در بخش 4.2 در نظر گرفته شده است.

پس از ارزیابی سطح اتوماسیون، وظیفه مهم بعدی انتخاب و تجزیه و تحلیل نمودار چیدمان است که باید در مقیاس ترسیم شود. این به شما امکان می دهد تا به طور منطقی تمام دستگاه های تجهیزات طراحی شده را مرتب کنید. در اینجا، باید توجه ویژه ای به انتخاب موقعیت بارگیری - تخلیه محصول، مسیر حرکت تجهیزات بارگیری شود. مشکلات مربوط به این واقعیت است که محصولات بارگذاری شده (اشیاء آزمایشی)، به عنوان یک قاعده، دارای یک پیکربندی فضایی پیچیده هستند، بنابراین جهت گیری، گرفتن و نگه داشتن آن دشوار است. به همین دلیل، ایجاد تجهیزات جهت گیری و جابجایی خاص مورد نیاز است که به دلایل اقتصادی همیشه قابل قبول نیست، بنابراین بارگذاری دستی ممکن است یک راه حل منطقی باشد. به عنوان یک راه حل مناسب برای این موضوع، استفاده از دستکاری های صنعتی و ربات ها توصیه می شود. نمونه هایی از انتخاب و محاسبه پارامترهای برخی تجهیزات کمکی در بخش آورده شده است.

مرحله بعدی طراحی مهم انتخاب یک سیستم کنترل و سنتز یک طرح کنترل است. در اینجا باید توصیه‌ها و روش‌هایی را برای توسعه سیستم‌های کنترل برای تجهیزات فرآیند ارائه شده در ادبیات دنبال کنید. انتخاب یک طرح آماده سازی هوا بسیار ساده است، زیرا از نظر فنی به خوبی توسعه یافته و در ادبیات پوشش داده شده است. اما دست کم گرفتن اهمیت این موضوع می تواند منجر به افزایش آلودگی هوای فشرده (ناخالصی های مکانیکی، آب یا روغن) مورد استفاده به عنوان گاز آزمایشی شود که به طور جدی بر دقت کنترل و قابلیت اطمینان تجهیزات در کل تأثیر می گذارد. الزامات هوای مورد استفاده در دستگاه های کنترل و اندازه گیری پنوماتیک در GOST 11662-80 "هوا برای تامین دستگاه های پنوماتیک و تجهیزات اتوماسیون 1" آمده است. در این مورد، طبق GOST 17433-80، کلاس آلودگی نباید کمتر از درجه دوم باشد. .

هنگام انتخاب یک طرح تامین فشار آزمایشی، باید تثبیت اجباری آن با دقت بالا، نیاز به اتصال به میز ساعت چرخشی یا سایر تجهیزات متحرک و همچنین تامین همزمان تعداد زیادی واحد کنترل را در نظر گرفت. این مسائل در مثالی از یک میز تست نشت خودکار در بخش 4.4 مورد بحث قرار گرفته است.

در مرحله نهایی، ارزیابی کارشناسی پروژه یک دستگاه خودکار برای کنترل تنگی انجام می شود. در اینجا توصیه می شود که پروژه را طبق معیارهای خاص با مشارکت متخصصان بخشی که در آن اجرای دستگاه توسعه یافته انتظار می رود، به صورت گروهی ارزیابی کنید. سپس ارزیابی اقتصادی پروژه انجام می شود. بر اساس نتیجه گیری های انجام شده، تصمیمات نهایی در مورد توسعه بیشتر اسناد کاری، ایجاد و اجرای یک دستگاه اتوماتیک یا خودکار برای کنترل تنگی برای این پروژه گرفته می شود.

کاوالرف، بوریس ولادیمیرویچ