Reparera Design möbel

Automatisering av kontroll av tätheten hos reningsventilen för gasgrenröret i pannanläggningar. Läckagekontroll. Gasteknikrekommendationer för design av automatiserad utrustning

Avhandlingsabstrakt på ämnet "Automatisering av gasventilens täthetskontroll baserat på den manometriska testmetoden"

Som ett manuskript

Barabanov Victor Gennadievich

AUTOMATISERING AV GASTÄTTHETSKONTROLL BASERAD PÅ MANOMETRISK TESTMETOD

Specialitet 05 13 06 - Automatisering och styrning av tekniska

processer och industrier (industri)

avhandling för graden av kandidat för tekniska vetenskaper

Volgograd - 2005

Arbetet utfördes vid Volgograd State Technical University.

Vetenskaplig rådgivare - Doktor i tekniska vetenskaper, professor

Serdobindev Yuri Pavlovich.

Officiella opponenter: Doktor i tekniska vetenskaper, professor

Chaplygin Eduard Ivanovich.

kandidat för tekniska vetenskaper, docent Yarmak Vladimir Alekseevich.

Ledande organisation - FSUE CDB "TITAN", Volgograd

Ett särskilt tack går till doktor i tekniska vetenskaper, professor 1Diperstein Mikhail Borisovich! för hjälp med att utföra avhandlingsarbete.

Försvaret kommer att ske "2.?" June_2005 at hours vid ett möte med avhandlingsrådet K 212.028 02 vid Volgograd State Technical University på adressen: 400131, Volgograd, Lenin Avenue, 28.

Avhandlingen finns i biblioteket vid Volgograd State Technical University.

Vetenskaplig sekreterare för avhandlingsrådet ^^ "Bykov Yu. M.

1 och ALLMÄNNA FUNKTIONER FÖR DRIFT

Ämnets relevans. Vid industriell produktion av avstängnings-, distributions-, omkopplingsgasventiler reglerar den befintliga reglerande och tekniska dokumentationen för dess acceptans hundraprocentig kontroll av parametern "täthet". Under driften av ett antal gasventilstrukturer, en visst läckage av arbetsmediet är tillåtet, vars överskott anses vara produktläckage Eliminering av avslag under acceptanskontroll gasarmatur ökar tillförlitligheten, säkerheten och miljövänligheten hos all utrustning där de används.

Utvecklingen av modern teori och praktik av täthetskontroll ägnas åt forskning av A.S. Zazhigin, A.I. Zapunny, V.A.Lanis, L.E. Levina, V.B. Lembersky, V.F. Rogal, S.G. Sazhina, AA Truschenko, MA Fadeeva, LS Feldman Analysis, teknisk och patentlitteratur visade att nio metoder och över hundra automatiserade styranordningar har utvecklats för att testa produkter för täthet endast med hjälp av ett gasformigt testmedium. Information om automatisering av gasventilens täthetskontroll återspeglas dock huvudsakligen i patentmaterial. Samtidigt finns det inga uppgifter om deras forskning i den vetenskapliga och tekniska litteraturen. Detta beror på det faktum att det finns betydande problem och begränsningar i utvecklingen och implementeringen av gasventiltäthetskontrollanordningar. De flesta av de högprecisionsmetoder och styrmedel kan och ekonomiskt endast användas vid enkel- eller småskalig produktion av stora produkter, där fullständig täthet måste säkerställas. Gasarmatur, till exempel pneumatisk utrustning, avstängningsventiler för hushållskaminer, är vanligtvis små och läckage av arbetsmediet är tillåtet i det, och volymen av dess produktion är inte lägre än den seriella. Samtidigt är övervakning av tätheten hos gasarmaturer en mödosam, lång och komplex process, därför bestäms valet av en metod för att testa den för täthet av möjligheten att skapa högpresterande, automatiserad styrning och sortering utifrån dess bas. Utrustning.

Baserat på analysen av de huvudsakliga egenskaperna hos gasläckagetestmetoder drogs slutsatsen att det är lovande att använda jämförelsemetoden och kompressionsmetoden, som implementerar den manometriska testmetoden, för att automatisera gasventilens täthetskontroll. I den vetenskapliga och tekniska litteraturen ägnas lite uppmärksamhet åt dessa metoder på grund av den relativt låga känsligheten hos den manometriska testmetoden, dock noteras att den är lättast att automatisera. Samtidigt finns det inga beräkningsmetoder och rekommendationer för val av parametrar för läckagekontrollanordningar gjorda av metoden för jämförelse med en kontinuerlig tillförsel av testtryck, vilket är mest förenligt med driften av en gasventil under konstant tryck. I detta avseende bearbetning och studie av medel för att övervaka tätheten hos gasventiler

sorteringsutrustning är en brådskande vetenskaplig och praktisk uppgift. Arbetets relevans bekräftas av dess genomförande inom ramen för statsbudgetforskningsarbetet nr 35-53 / 302-99 "Utredning av processerna för automatisk kontroll och hantering av komplexa olinjära system."

Syftet med arbetet. Utveckling och forskning av medel för att övervaka tätheten hos gasarmaturer, för vilka ett visst läckage av arbetsmediet är tillåtet, och skapandet på denna grund av högpresterande, automatiserade styr- och sorteringsanordningar, samt utveckling av rekommendationer för deras beräkning och design.

För att uppnå detta mål löstes följande uppgifter:

1. Bestäm de matematiska modellerna för de utvalda metoderna för att implementera den manometriska metoden för testning av läckor, vilket gör det möjligt att fastställa och undersöka beroenden för huvudparametrarna för kretsarna som motsvarar dessa testmetoder och att identifiera den mest lovande metoden för att skapa på dess basis medel för att övervaka tätheten hos gasarmaturer.

2. Genomför en teoretisk studie av tidsegenskaperna för täthetskontrollkretsarna för kompressionsmetoden med en cut-off av testtrycket och jämförelsemetoden med en kontinuerlig tillförsel av testtrycket, vilket kommer att bestämma sätten att minska varaktigheten av kontrollen.

3. Att genomföra utvecklingen av en experimentell installation och experimentella modeller, som gör det möjligt att undersöka noggrannheten, statiska och dynamiska egenskaper hos läckagekontrollanordningar.

5. Att utföra utvecklingen av standardscheman och strukturer som ger automatisering av kontroll av tätheten hos gasarmaturer genom den manometriska metoden, såväl som algoritmer för automatiserad beräkning av deras driftsparametrar och strukturella element.

Forskningsmetoder. Teoretiska studier utfördes på grundval av gasdynamikens lagar, metoder för beräkningsmatematik med hjälp av moderna datorfaciliteter. Experimentella studier utfördes med hjälp av statistisk bearbetning av mätresultat och probabilistiska beräkningar.

Vetenskaplig nyhet:

Matematiska uttryck föreslås som fastställer beroendet av täthetskontrolltiden genom metoden för jämförelse med en kontinuerlig tillförsel av testtryck på värdet av detta tryck, storleken på det kontrollerade läckaget, designparametrar för referens- och mätlinjerna för styrningen enhet för olika gasdynamiska lägen "p: dess" drift.

Analytiska beroenden av mättrycket på värdet av det kontrollerade läckaget, täthetskontrollens känslighet med jämförelsemetoden på värdet på testtrycket och läckage vid olika gasflödessätt vid ingångsspjällen på styranordningens ledningar erhålls.

Praktiskt värde:

Utformningen av täthetssensorn med förbättrade prestandaegenskaper för automatisering av den manometriska testmetoden, skyddad av RF patent nr 2156967, och metoden för dess beräkning har utvecklats.

Utformningar av ett automatiserat flerpositionsstativ för täthetskontroll genom metoden för jämförelse med en kontinuerlig tillförsel av testtryck och dess huvudanordningar har utvecklats, skyddade av RF-patenten nr 2141634, nr 2194259; beräkningsmetoderna och rekommendationerna för val av driftsparametrar för dessa strukturer föreslås.

Algoritmer för automatiserat val och beräkning av parametrarna för enheter som utvecklats för automatisering av täthetskontroll med den manometriska testmetoden föreslås.

Till försvar lämnas följande:

Tidskarakteristika för täthetskontrollkretsen enligt jämförelsemetoden med kontinuerlig tillförsel av testtryck och resultaten av deras teoretiska och experimentella studier.

Resultaten av en teoretisk studie av påverkan av provtrycksvärdet, läckagevärdet på täthetskontrollens känslighet genom jämförelsemetoden och en jämförande bedömning av denna metods känslighet med känsligheten hos kompressionsmetoden för täthetskontroll.

Resultaten av studier av statiska, dynamiska och precisionsegenskaper hos läckagekontrollanordningen genom metoden för jämförelse med en kontinuerlig tillförsel av testtryck.

Matematisk modell av de fysiska processer som sker i läckagesensorn under den manometriska testmetoden och metoden för dess beräkning

Ny design av en automatiserad flerpositionstestbänk för täthetskontroll, en läckagesensor med förbättrade prestandaegenskaper, som ger automatisering av täthetskontroll med en manometrisk testmetod.

Godkännande av arbete. Huvudresultaten av avhandlingsarbetet rapporterades och diskuterades vid IV International Scientific and Technical Conference "Technique and Technology of Assembly of Machines" (Rzeszow, Polen)

2001), vid den allryska konferensen med internationellt deltagande "Progressiva tekniska processer inom maskinteknik" (Togliatti, 2002), vid den VI traditionella vetenskapliga och tekniska konferensen i OSS-länderna "Processer och utrustning för ekologisk produktion" (Volgograd, 2002) ), vid den internationella konferensen "Faktiska problem med design och tekniskt stöd för maskinbyggande produktion" (Volgograd, 2003), vid den interregionala vetenskapliga och tekniska konferensen "Progressive technologys and automation in industry" (Volgograd, 1999), vid unga konferenser forskare i Volgograd-regionen (Volgograd, 1997-2004), vid de årliga vetenskapliga konferenserna vid Volgograd State Technical University (1997-2005).

Offentliggörande. Huvudmaterialet i avhandlingen publicerades i 21 publikationer, inklusive 3 patent från Ryska federationen.

Arbetsbelastning. Avhandlingsarbetet presenteras på 158 sidor maskinskriven text, illustrerad med 44 figurer, 7 tabeller och består av en inledning, 4 kapitel, allmänna slutsatser, en lista över använd litteratur på 101 titlar och 2 bilagor på 18 sidor

Inledningen underbygger verkets relevans, sammanfattar dess innehåll.

Det första kapitlet listar de huvudsakliga termer och definitioner som används i studien. Det noteras att kontrollen av tätheten hos gasarmaturer som arbetar under tryck är en typ av oförstörande provning, som består i att mäta eller bedöma det totala läckaget av ett testämne som penetrerar genom läckor för jämförelse med det tillåtna läckagevärdet. I denna studie inkluderar testobjekten industriella pneumatiska enheter som arbetar under tryck upp till 1,0 MPa, och avstängningsventiler för hushållsgaskaminer som arbetar vid tryck upp till 3000 Pa. Funktioner hos gasventilens täthetskontroll beaktas. På grundval av en genomgång av vetenskaplig, teknisk och patentlitteratur föreslås en klassificering av metoder för gasläckagetestning och metoder för deras genomförande. Granskningen och analysen av kända konstruktioner av sensorer, automatiserade system och läckagekontrollanordningar ges, vilket gjorde det möjligt att dra en slutsats om fördelarna och utsikterna med att använda den manometriska testmetoden för att skapa medel för automatisk styrning av gasventiler.

Med utgångspunkt i ovanstående formuleras den teoretiska och experimentella forskningens mål och mål.

I det andra kapitlet diskuteras frågeställningar relaterade till den teoretiska studien av tidsberoende och bedömningen av känslighet vid övervakning av tätheten med metoden för jämförelse med en kontinuerlig tillförsel av provtryck.

Möjliga flödessätt genom densiteten bestäms i närvaro av läckage i de aktuella testobjekten (gasarmaturer), som kan vara laminära och turbulenta.

Figur 1, a visar ett diagram som förklarar täthetskontrollen genom metoden för jämförelse med en kontinuerlig tillförsel av testtryck. Diagram över IL-mätlinjen och EL-linjen för referenstrycket, vars ingångar är anslutna till en gemensam källa för testtryck p0, och utgångarna är anslutna till atmosfären. Referenstryckledningen innehåller ett ingående pneumatiskt motstånd (choke) med en konduktivitet av en kondensator med en justerbar volym och en utgående pneumatisk resistans med en justerbar konduktivitet / 2, som är utformade för att justera kretsen. Mätledningen innehåller ett ingående pneumatiskt motstånd med konduktivitet / 3 och ett testobjekt OI, som kan representeras som en behållare med volymen Va, som har ett flöde motsvarande gasflödet genom ett pneumatiskt motstånd med konduktivitet / 4. Jämförelse av trycken i kretsens linjer utförs med hjälp av DUT:s differentialmanometriska mätanordning. Varje linje i kretsen representerar en flödesbehållare.

Grafiska beroenden av tryckförändringar i mät- och referenslinjerna för denna täthetskontrollkrets visas i fig. 1, b. Per-

Ris. 1 Läckagekontroll enligt jämförelsemetoden a - kontrollschema, b - grafiska beroenden.

den mörklagda sektionen, begränsad av värdena för trycken p0 och pg, är den area som motsvarar det tillåtna läckaget. Referenstrycklinjen pe sätts till sektionens nedre gräns (graf 1). Om det inte finns något läckage i det testade föremålet, kommer det konstanta trycket i mätledningen att vara lika med testtrycket p-p0, och det sammanfaller med den övre gränsen för det mörka området (graf 2). Om läckagevärdet ligger inom det tillåtna intervallet, så kommer steady-state trycket p "och i mätlinjen att ligga inom det mörka området (graf 3) Om läckagevärdet överstiger det tillåtna värdet, då steady-state trycket p" i kommer att ligga under det mörka området (graf 4) förhållandet mellan pb och p vid utgången av övervakningstiden ¡k kan bedömas på mängden gasläckage och följaktligen på testproduktens täthet.

Ekvationer för en flödestank med ingångs- och utgångsdrosslar erhålls, motsvarande:

1 gränsvillkoret för övergången från ett turbulent till ett laminärt flöde på en laminär inloppsdrossel, beroende på läckaget

där Ru är det konstanta trycket i flödestanken, är diametern på inloppsgasspjället;

gränsvillkoret för övergången från laminärt till turbulent flöde vid utloppets laminära choke beroende på läckaget

RLRg-RshG- 3,314-10 "(2)

där ¡2 är längden på utgående choke;

gränsvillkoret för övergången från turbulent till laminärt flöde på en turbulent inloppsdrossel, beroende på läckaget

2 8,536-10 "P0 ----

Beroenden för beräkning av tidsintervall bestämdes för olika gasflödessätt vid inlopps- och utloppsspjällen i flödestanken, på basis av vilka, liksom ekvationerna (1.3), beroenden för beräkning av styrtiden erhölls, presenterade i tabell 1. I dessa beroenden antas följande beteckningar: рл - gränstryck för inloppsgasreglaget; rt2 - gränstryck för utloppsgasreglaget

Som ett resultat av studien av beroendet r = f (/?) - testtiden på trycket i det strömmande kärlet, visade det sig att för att minska tiden för täthetskontroll i kretsarna gjorda enligt jämförelsemetoden, är nödvändigt för att: minska testtrycket; referens- och mätlinjernas volymer bör ställas in lika och så små som möjligt; ställ in övervakningens varaktighet lika med tiden för uppnående av stationärt tryck i referenslinjen.

Formler har beräknats för att bestämma känsligheten för Y och för att kontrollera tätheten med jämförelsemetoden:

vid turbulent subkritiskt läge vid inloppsgasreglaget

\ Pm, + P * Po-Ruy, där Ue, p ^ är läckaget och trycket i stationärt tillstånd i referenslinjen, p är trycket som motsvarar känslighetströskeln för den differentiella manometriska anordningen;

med laminärt flöde vid inloppsdrosseln

Tabell 1 Tidsberoende för beräkning av styrtiden

Alternativ för tryckförhållande

Sekvensen för att ändra flödesregimerna vid inlopps- och utloppslagg i den transienta processen

Tidsberoende

Rp> Ru Ru> 2 p, Ra * 4p „Ra<2рл

1.turbulent superkritisk-laminär -> 2.turbulent superkritisk - turbulent prekritisk

■ ar ^! ^ - - - 2kt -

- (0,5 mAm - 1n | D? -2A, y [U) - A 1n | * t - 0,5 | +

Till,. .1 - ^ - +<7-9,2 2ЙТ 12

Ук, \ 2, „, | ?! kl

inloppsgasbro i turbulent flöde,

*, „= - H),

/ V)> /> y Py> 2 / "., L,

1.turbulent superkritisk-laminär ->

2 turbulent superkritisk-turbulent superkritisk- »Turbulent subkritisk - turbulent superkritisk

- (0,5 * 4, - 1p | D5- 2kt + A 1p | Lt - 0,5 | -

A 1n | * 7 - 2 ^ + m 1i

Grafiska beroenden av 4 känslighet på tryck, motsvarande 3 5 motsvarande tillåtet läckage, Y, = f (rd) för kompressions-^-^ metoden för att övervaka tätheten I Uch = F (Pzu) för övervakning av tätheten med jämförelsemetod vid olika värden rn

У „, х10 m/s

Ett "ja"

visas i fig. 3 och ibland - 3 34 36 38 4

personlig p0 - i fig. 4. Vid jämförelse - Fig. 3 Grafer "^„ ¿^^ y, ^);! _

känslig bedömning av känsligheten - ^ = 3000 Pa, 2 - /, n = 2000 Pa. Grafer över beroendet av täthetskontrollen av föreningen = Ф ^): 3 ^ n = 3000Pa, 4-Pn = 2000Sh.

X10 "* m" / s /

P> "RF>

tryckmetoden och den undersökta metoden för jämförelse 4 fastställde att med liknande driftparametrar 3 5, samma testtryck och känslighetströskeln för den manometriska 2 "5 mätanordningen, styrkretsarnas känslighet, utförd 1,5 med jämförelsemetoden,) är högre i genomsnitt med 40 % о, 5

Baserat på resultaten teoretiskt 3 3,2 3,4 3,6 3,8

ticheskogo forskning på väg 4 Grafer över beroende Y „=<р (рд):1-

bu jämförelse med en kontinuerlig tillförsel - ^ - 5:e "Pa; 2-p„ = 4,5-10511a; 3- d, = 4-105Pa.

vars provtryck _. ., / \. ,

Graferna 1animo C1 och Y = F (p “,): 4 p„ = 5 -10 Pa, rekommendationer om dig-; ^ "

tråkiga parametrar, som bas för 5 - p0 = 4,5 10 Pa; 6 ~ ro = 410 Pa. utveckling av metoder för beräkning och konstruktion av anordningar för övervakning av gasarmaturers täthet enligt denna metod.

Det tredje kapitlet presenterar resultaten av en experimentell studie av de statiska och dynamiska egenskaperna hos täthetskontrollkretsen med hjälp av jämförelsemetoden.

Studien utfördes på en speciell laboratoriebänk, som är utrustad med nödvändiga mätinstrument och ger tryckluftsberedning för renhet och tryckstabilisering i det erforderliga området, samt på en experimentell uppställning som gör det möjligt att simulera läckagekontrollanordningar och undersöka deras egenskaper. Den experimentella studien utfördes enligt den utvecklade metoden med serieprover av avstängningsventiler för hushållsgaskaminer (vid lågt testtryck), pneumatisk utrustning (vid medelhögt och högt testtryck), samt modeller av läckor.

För att testa funktionsdugligheten hos täthetskontrollkretsen, gjord enligt metoden för jämförelse med en kontinuerlig tillförsel av testtryck, utfördes ett experiment för att bestämma karakteristiken p = f (r) - tryckförändringen i dess linjer under kontrolltid vid högt (fig. 5, a), lågt provtryck, tryck (fig. 5.6), som används för att kontrollera tätheten i olika gasarmaturer. Analysen av de erhållna grafiska beroendena visade att skillnaden mellan de beräknade och experimentella värdena för trycket i linjens kapacitans genom graferna inte är mer än 6%.

För praktisk bekräftelse av möjligheten att använda ledningar med en flödestank för att konstruera täthetskontrollkretsar genom metoden för jämförelse med en kontinuerlig tillförsel av testtryck, bestämdes deras experimentella egenskaper p = / (?) vid olika värden av luftläckage :< Уя < У2. В эксперименте были приняты параметры, соответствующие техническим характеристикам 21 наименования пневмоаппаратуры, приведенным в нормативно-технических материалах. На рис. 6 приведены гра-

teoretiskt p, kPa -1

teoretisk

0 10 20 30 40 50 60 70 /, 0 20 40 60 80 100 120 140 t, s

Fig. 5 Grafer över egenskaperna p = f (t) för ledningens flödeskapacitet vid provtrycket: a - hög (0,4 MPa); b - låg (15 kPa)

egenskaper p = f (r) erhållna experimentellt inom området för små tryckförändringar, vilket motsvarar testsektionen. Karakteristik 1 motsvarar läckagevärdet V) = 1,12-10 -5 m3/s för lämpliga produkter; karakteristik 2 - läckage Ud = 1,16-10 "5 m3 / s; karakteristik 3 - läckage U2 = 1,23-10 ~ 5m3 / s för defekta produkter. tiden för att uppnå stabilt tryck vid läckage Yd; värde r3 är tiden för att uppnå stabilt tryck vid läckage Y2 diagram över jämförelsemetoden med kontinuerlig tillförsel av testtryck. Dessutom, i referenslinjen, bör trycket pe ställas in motsvarande det läckage som är tillåtet för den kontrollerade produkten (diagram 2); kretsens mätlinje, under styrtiden / k, trycket pa motsvarande läckan i den användbara (graf 1) eller defekt produkt (graf 3) Skillnaden mellan р, och рк är ett mått på gasläckage i den kontrollerade produkten. för bör ställas in lika med tiden 12 för att uppnå stationärt tryck i referenslinjen, vilket kommer att motsvara den erforderliga (samtidigt, minsta tillåtna) styrtiden, eftersom under denna tid stationärt tryck på mätlinjen uppnås garanterat med en lämplig kontrollerad produkt, där Y< Уд. В случае бракованного изделия, у которого У >Ud, tiden för att nå stabilt tillståndsvärde kommer att bli längre och under driften av kretsen kanske den inte upprätthålls.

I fig. 7 visar graferna för egenskaperna / = / (Y) för en linje med ett flöde

kapacitet. Analys av de presenterade grafiska egenskaperna / = / (Y) visade att skillnaden mellan de experimentella och beräknade tidsvärdena inte är mer än 5%.

Ris. 6 Grafer för karakteristiken p = / (I) Fig. 7 Karakteristiska kurvor/s

Experimentell studie av egenskaper? = / (K) bekräftade den teoretiska rekommendationen att när man använder täthetskontrollkretsar enligt jämförelsemetoden är det nödvändigt att säkerställa lika volymer av referens- och mätlinjerna, vilket minskar kontrollfelet. Samtidigt bör volymen av linjer vara så liten som möjligt (helst mindre än 4-10 "4m1), vilket gör det möjligt att minska kontrolltiden och följaktligen att öka produktiviteten hos kontroll- och sorteringsanordningar.

I fig. 8 visar graferna för den statiska karakteristiken pt - / (Y) erhållen vid högt (p0 ~ 0,4 MPa), lågt (p0 = 15 kPa) testtryck och olika diametrar på inloppsspjällen. Från analysen av de erhållna ha-

Ris. 8 Experimentella egenskaper pt = ((Y) för mätledningen för läckagestyrkretsen: a - p0 = 0,4 MPa; b - p0 = 15 kPa

Karakteristiken pku = / (Y) följer: med en ökning av testtrycket p „, minskar styrkretsens känslighet, vilket sammanfaller med de analytiska beroenden; med en minskning av diametern d på mätledningens ingångsdrossel ökar styrkretsens känslighet, men samtidigt minskar området för kontrollerat läckage, vilket kräver en ökning av testtrycket pa. Dessutom värdet av trycket p> y i referensen

linjen som motsvarar det tillåtna läckaget Yd kan ställas in beroende på den erforderliga känsligheten och driftsparametrarna för styrkretsen enligt motsvarande experimentella grafer py = / (Y). I detta fall kommer p> y att sammanfalla med värdet på py för en given Y4. Möjliga alternativ för att välja p.) Y för ett visst Ud visas med en streckad linje i graferna i fig. åtta.

Experimentell kontroll av funktionsduglighet och bedömning av noggrannhetsegenskaperna för enheten för täthetskontroll enligt jämförelsemetoden W = 1,0x10 5m "/s

La gjorde på en experimentell modell av denna enhet. För att kontrollera funktionsdugligheten hos enheten för täthetskontroll genomfördes en studie av dess funktionskarakteristik Δр = passform) - beroendet av tryckskillnaden i mätningen och om referenslinjerna på kontrollens varaktighet vid olika värden av läckage, vilket visas i Fig. 9. Från analysen av de erhållna diagrammen av karakteristiken Δр = / (0 följer att för varje kvantitet, Fig. 9 Grafer över driftegenskaperna för läckagehastigheten Y, under kontrolltiden ? „= 63s

ett visst värde på tryckfallet Ap, motsvarande detta speciella läckagevärde, sätts, med vilket det är möjligt att bedöma lämpligheten eller förkastningen av den kontrollerade produkten genom "täthets"-parametern.

Felet för 5K-enheter baserat på jämförelsekretsen definieras som det totala rot-medelkvadratfelet enligt formeln

= ^ + 5d2 + 5y2 + 5p2 + 5 „2, (6)

där SM är felet för differenstrycksensorn; Sд - fel på grund av att parametrarna för ingångsdrosslar inte är identiska; Sy är felet vid inställning av läckaget i referenslinjen; Sp är felet på grund av testtryckets instabilitet; Sa - fel från skillnaden mellan pneumatiska kapaciteter i mät- och referensledningarna. Det totala felet för enheten beräknat enligt formeln (6) överstiger inte 3,5%, vilket är en bra indikator på noggrannheten för den manometriska testmetoden.

Att bedöma tillförlitligheten av att sortera produkter efter parameter

"täthet" på den automatiska styr- och sorteringsutrustningen användes för att mäta mängden läckage i gasavstängningsventilerna. Som ett resultat av mätning av läckaget i en batch om 1000 produkter erhölls experimentella data, presenterade i form av en tabell och ett histogram över tryckfördelningen, motsvarande läckagevärdet i kranarna. På grundval av en probabilistisk beräkning av tillförlitligheten hos sorteringsprodukter med parametern "täthet" föreslås rekommendationer som gör det möjligt att vid inställning av automatiserade styr- och sorteringsanordningar utesluta inträngning av defekta produkter till lämpliga.

Det fjärde kapitlet ägnas åt det praktiska genomförandet av forskningsresultaten.

Beskrivningen av typiska system för automatisering av mätmetoden och rekommendationer för utformning av automatiserad utrustning för täthetskontroll ges.

En konstruktion av en täthetssensor med förbättrade prestandaegenskaper (RF-patent nr 2156967) har utvecklats, designad för att automatisera den manometriska läckagetestmetoden, vilket gör det möjligt att ta hänsyn till förändringen i testgastrycket inom ett brett område, som samt ställa in och spåra kontrolltiden. En matematisk modell av de fysiska processer som inträffar i sensorn under dess drift och en metod för att beräkna denna sensor föreslås.

För att kontrollera tätheten hos gasarmaturer har ett omställbart flerpositionsautomatiskt stativ av originaldesign (RF-patent nr 2141634, nr 2194259) utvecklats, som ger kontroll och sortering av gasarmaturer enligt "täthets"-parametern med hög produktivitet. Följande operationer utförs i det automatiska läget vid stativet: fastspänning och tätning av produkten under tryckprovet; tillföra en testgas till produkten och upprätthålla testtrycket på en given nivå med erforderlig noggrannhet; hålla produkten under testtryck under en specificerad tid; val av en kontrollanordning beroende på nivån på testtrycket; dockning av testblocket med kontrollmodulen; registrering av kontrollresultat, avdockning av testblock och kontrollmodul, upplåsning av produkten; implementering av stegrörelse av det roterande bordet med erforderlig tidsfördröjning och noggrannhet.

Metoden för att beräkna parametrarna för stativets styrmoduler, gjord med metoden för jämförelse med en kontinuerlig tillförsel av testtryck, presenteras.

Metoder för att beräkna två varianter av tätningstätningar föreslås, som säkerställer tillförlitlig installation av produkter på testblock i ett automatiserat stativ.

Ett nomogram ges för att bestämma prestandan hos ett automatiserat stativ för täthetskontroll, vilket gör det möjligt, enligt den accepterade varaktigheten av arbetscykeln, att bestämma den maximala möjliga timproduktiviteten för stativet, att välja ett rationellt antal testblock och motsvarande rotationshastighet för bordet.

Algoritmer för val och beräkning av parametrarna för enheter för automatisering av kontroll av produkters täthet har utvecklats.

HUVUDSAKLIGA RESULTAT OCH SLUTSATSER

1. Det har fastställts att skapandet av automatiserade anordningar för täthetskontroll, gjorda enligt jämförelseschemat med en kontinuerlig tillförsel av testtryck, är en lovande riktning för att lösa problemet med automatisering av acceptanstest vid produktion av gasarmaturer. Lämpligheten och effektiviteten av användningen av sådana automatiserade enheter är baserad på deras jämförande enkelhet och användarvänlighet, de erforderliga noggrannhetsegenskaperna, såväl som på överensstämmelsen av kontrollprocessen med dessa enheter med de verkliga tekniska förhållandena för drift av gas ventiler.

2. Tidsberoende har bestämts, vars teoretiska studie gjorde det möjligt att fastställa att för att reducera tiden för täthetskontroll med metoden för jämförelse med en kontinuerlig tillförsel av provtryck, är det nödvändigt att: välja referens- och mätlinjer av styrkretsen lika och med den minsta tillåtna kapaciteten; minska värdet på testtrycket; ställ in övervakningens varaktighet lika med tiden för uppnående av stationärt tryck i referenslinjen.

3. Det visade sig att vid samma testtryck och känslighetströsklar för de använda manometriska mätanordningarna, är styrkretsens känslighet baserad på jämförelsemetoden med en kontinuerlig tillförsel av testtryck högre än känsligheten hos styrkretsen som implementerar kompressionsmetoden.

4. Resultaten av studien av läckagekontrollkretsar baserade på metoden för jämförelse med en kontinuerlig tillförsel av testtryck visade en diskrepans mellan teoretiska och experimentella egenskaper i deras arbetsområden på högst 5%, vilket gjorde det möjligt att bestämma beroenden för att välja driftsparametrar för motsvarande styr- och sorteringsanordningar.

5. En experimentell studie av en experimentell modell av en anordning för läckagekontroll vid en läckagehastighet och testtryck som motsvarar de tekniska egenskaperna hos seriell pneumatisk utrustning, bekräftade möjligheten att skapa automatiserade styr- och sorteringsanordningar baserade på jämförelsemetoden, felet varav inte överstiger 3,5 %, och känsligheten motsvarar det specificerade känslighetsintervallet för mätmetoden för läckagetest.

10. Alla metoder för beräkning av enheter som används för att automatisera täthetskontroll presenteras i form av algoritmer, som tillsammans med deras "typiska scheman och konstruktioner, gör det möjligt att skapa CAD-utrustning för att automatisera den manometriska metoden för täthetstestning.

1. Trummor V.G. Utveckling av medel för augomatisering av kompressionsmetoden för täthetskontroll // Progressiva teknologier och automationsutrustning inom industrin: Mater. Interregion. Vetenskapliga och tekniska Konf., 11-14 sept. 1999 / VolgP U. - Volgograd, 1999 .-- S. 14-15.

2. Trummor V.G. Automatisering av gasavstängningsventiler täthetskontroll Och IV Regional konferens för unga forskare i Volgograd-regionen, Volgograd, 8-11 december 1998: Abstracts / VolgGTU et al. - Volgograd, 1999. - s. 95-96.

3. Trummor V.G. Om studiet av den manometriska metoden för täthetstestning // Automatisering av teknisk produktion inom maskinteknik: Interuniversitet. lö. vetenskaplig. tr. / VolgGTU, - Volgograd, 1999 .-- S. 67-> 73.

4. Trummor V.G. Sätt att automatisera kontrollen av tätheten hos gasavstängningsutrustning // V Regional konferens för unga forskare "Volgogradregionen, Volgograd, 21-24 november 2000: Abstracts / VolgGTU et al. - Volgograd, 2001. - S. 67 -68.

5. Trummor V.G. Algoritm för att välja tidskaraktäristik för differentialläckagestyrkretsen // Automatisering av teknisk produktion inom maskinteknik: Interuniversitet. lö. vetenskaplig. tr. / VolgSTU - Volgograd, 2001.- S. 92-96.

6. Trummor V.G. Automatisering av kvalitetskontroll av montering av gasutrustning // Teknik och teknik för maskinmontering (TTMM-01): Mater. IV Int. Vetenskapliga och tekniska konf. - Rzeszow, 2001 .-- S. 57-60.

7. Trummor V.G. Utveckling och forskning av läckagesensorer med förbättrad prestanda // VI Regional Conference

unga forskare i Volgogradregionen, Volgograd, 13-16 november 2001: Abstracts / VolgGTU et al. - Volgograd, 2002. - s. 35-36.

8. Trummor V.G. Produktivitet hos automatiserade stativ för övervakning av tätheten av diskret-kontinuerlig åtgärd // Automatisering av teknisk produktion inom maskinteknik: Interuniversitet. lö. vetenskaplig. tr. / VolgGTU, - Volgograd, 2002. - S. 47-51.

9. Trummor V.G. Automatisering av kvalitetskontroll av montering av gasarmaturer med parametern "täthet" // Bulletin från det automekaniska institutet: Allryskas förfarande. konf. med internationellt deltagande "Progressiva processer inom maskinteknik" / Togliatti tillstånd. un-t - Togliatti, 2002. - Nr 1.- S. 27-30.

10. Trummor V.G. Gasläckagekontroll vid industri- och hushållsinstallationer // Processer och utrustning för ekologisk produktion - Material av VI traditionella vetenskapliga. Tech. Konf. OSS-länder / VolgGTU och andra - Volgograd, 2002 .-- S. 116-119.

11. Trummor V.G. Anordning för automatisk fastspänning och tätning av gaskranar vid täthetsprovning // Automatisering av teknisk produktion inom maskinteknik: Interuniversitet. lö. vetenskaplig. tr. / VolgGTU - Volgograd, 2003. - S. 75-79.

12. Trummor V.G. Automatisering av gasläckagekontroll i avstängningsventiler // Faktiska problem med design och teknik! tekniskt stöd för maskinbyggande produktion: Mater, Intern. Konf., 16-19 sept. 2003 / VolgGTU och andra - Volgograd. 2003 .-- S. 228-230.

13. Trummor V.G. Utveckling av automatiserad utrustning för att övervaka tätheten hos gasavstängningsutrustning // VIII Regional konferens för unga forskare från Volgograd-regionen, Volgograd, 11-14 november 2003: Abstracts / VolgGTU et al. - Volgograd, 2004. -P. 90-91.

14. Trummor V.G. Undersökning av tidsberoendet för täthetsstyrkretsen med hjälp av jämförelsemetoden Izv. VolgSTU. Ser. Automatisering av tekniska processer inom maskinteknik: Interuniversitet. lö. vetenskaplig. artiklar. - Volgograd, 2004. - Utgåva. 1. - S. 17-19.

15. Diershtein M.B., Barabanov V.G. Det speciella med att konstruera automatiseringsscheman för övervakning av tätheten hos avstängningsventiler // Automatisering av teknisk produktion inom maskinteknik: Interuniversitet. lö. vetenskaplig. tr. / Volg GTU. Volgograd, 1997 .-- S. 31-37.

16. Diershtein M.B., Barabanov V.G. Användningen av bromätkretsar för automatisering av den manometriska metoden för läckagekontroll. // Automatisering av teknisk produktion inom maskinteknik: Interuniversitet. lö. vetenskaplig. tr. / VolgGTU - Volgograd, 1998 .-- S. 13-24.

17. Diershtein M.B., Barabanov V.G. Utveckling av en typisk matematisk modell av trycklarm // Automatisering av teknisk produktion inom maskinteknik: Interuniversitet. lö. vetenskaplig. tr. / VolgGTU - Volgograd, 1999. -S. 63-67.

18. Diershtein M.B. Barabanov V.G. Automatisering av kvalitetskontroll av gasavstängningsventiler enligt täthetsparametern.

logiska industrier inom maskinteknik: Interuniversitet. lö. vetenskaplig. tr. / VolgGTU-Volgograd, 2000. - S. 14-18.

19. Patent 2141634 RF, MKI i 01 M 3/02. Automatiserat stativ för testning av produkter för täthet / V.G. Barabanov, M.B. Diershtein, G.P. Trummor. - 1999, BI nummer 32.

20. Patent 2156967 RF, MKI kl 01 b 19/08. Tryckindikator / V.G. Barabanov, M.B. Diershtein, G.P. Trummor. - 2000, BI K "27.

21. Patent 2194259 RF, MKI i 01 M 3/02. Automatiserat stativ för testning av produkter för täthet / V.G. Barabanov, G.P. Trummor. - 2002, BI nummer 34.

Signerad för utskrift den 21.0 ?. 2005 Best.nr "522 ■ Upplaga 100 exemplar. Tryckt ark 1.0. Format 60 x 84 1/16. Offsetpapper. Offsettryck."

Tryckeri "Polytechnic" vid Volgograd State Technical University.

400131, Volgograd, st. Sovjet, 35

RNL ryska fonden

Introduktion.:.

Kapitel 1 Analys av tillståndet för problemet med automatisering av kontroll av täthet och formulering av forskningsproblemet.

1.1 Grundläggande termer och definitioner som används i denna studie.

1.2 Funktioner för kontroll av gasventilens täthet II

1.3 Klassificering av gastestmetoder och analys av möjligheten att tillämpa dem för att kontrollera tätheten hos gasarmaturer.

1.4 Granskning och analys av medel för automatisk kontroll av täthet enligt manometrisk metod.

1.4.1 Primära omvandlare och sensorer för automatiska läckagekontrollsystem.

1.4.2 Automatiserade system och anordningar för täthetskontroll.

Studiens syfte och mål.

Kapitel 2 Teoretisk studie av mätmetoden för läckagetest.

2.1 Bestämning av gasflödesregimer i testobjekt.

2.2 Studie av kompressionsmetoden för täthetstestning.

2.2.1 Undersökning av tidsberoende vid styrning av täthet med kompressionsmetoden.

2.2.2 Undersökning av täthetskontrollens känslighet med kompressionsmetoden med cut-off.

2.3 Studie av jämförelsemetoden med kontinuerlig tillförsel av provtryck.

2.3.1 Schema för täthetskontroll enligt jämförelsemetoden med kontinuerlig tillförsel av provtryck.

2.3.2 Undersökning av tidsberoende vid täthetskontroll med jämförelsemetoden.

2.3.3 Studie av täthetskontrollens känslighet genom metoden för jämförelse med en kontinuerlig tillförsel av provtryck.

2.3.4 Jämförande utvärdering av täthetskontrollens känslighet med kompressionsmetoden med cut-off och jämförelsemetoden.

Slutsatser för kapitel 2.

Kapitel 3 Experimentell studie av täthetskontrollkretsarnas parametrar, gjord på basis av jämförelsemetoden.

3.1 Experimentell uppställning och forskningsteknik.

3.1.1 Beskrivning av experimentuppställningen.

3.1.2 Forskningsmetodik för täthetskontrollkretsar.

3.2 Experimentell studie av täthetskontrollkretsen baserad på jämförelsemetoden.

3.2.1 Bestämning av karakteristiken p = / (/) för täthetskontrollkretsens linjer.

3.2.2 Undersökningar av tidsegenskaperna för täthetsstyrkretsens linjer med jämförelsemetoden.

3.2.3 Studie av de statiska egenskaperna hos mätledningen för läckagestyrkretsen.

3.3. Experimentell studie av en anordning för täthetskontroll, utförd på basis av jämförelsemetoden.

3.3.1 Studie av en modell av en anordning för läckagekontroll med differenstrycksgivare.

3.3.2 Utvärdering av noggrannhetsegenskaperna för anordningar för täthetskontroll, gjord enligt jämförelseschemat.

3.4 Probabilistisk bedömning av tillförlitligheten hos sorteringsprodukter vid kontroll av tätheten med jämförelsemetoden.

3.4.1 Experimentell studie av fördelningen av tryckvärdet motsvarande läckaget av testgasen i en produktsats.

3.4.2 Statistisk bearbetning av experimentets resultat för att bedöma sorteringens tillförlitlighet.

4.3 Utveckling av läckagesensorer med förbättrad prestanda.

4.3.1 Utformning av läckagesensor.

4.3.2 Matematisk modell och algoritm för beräkning av läckagesensor.

4.4 Utveckling av ett automatiserat stativ för täthetskontroll

4.4.1 Utformningen av ett automatiserat flerpositionsställ.

4.4.2 Val av parametrar för läckagestyrkretsar.

4.4.2.1 Metod för att beräkna parametrarna för täthetskontrollkretsen med hjälp av kompressionsmetoden med cut-off.

4.4.2.2 Metod för att beräkna parametrarna för täthetsstyrkretsen genom jämförelsemetoden.

4.4.3 Bestämning av prestandan hos ett automatiserat stativ för täthetskontroll.

4.4.4 Bestämning av parametrarna för tätningarna för det automatiserade stativet.

4.4.4.1 Metod för att beräkna en tätningsanordning med cylindrisk krage.

4.4.4.2 Metod för att beräkna den mekaniska tätningen.

Introduktion 2005, avhandling om informatik, datateknik och management, Barabanov, Viktor Gennadievich

Ett viktigt problem i en rad branscher är de ökade kraven på produkters kvalitet och tillförlitlighet. Detta orsakar ett akut behov av att förbättra befintliga, skapa och införa nya metoder och metoder för kontroll, inklusive täthetskontroll, som hänvisar till feldetektering - en av typerna av kvalitetskontroll av system och produkter.

Vid industriell produktion av avstängnings- och distributionsventiler, där arbetsmediet är tryckluft eller annan gas, reglerar befintliga standarder och specifikationer för dess acceptans som regel hundraprocentig kontroll av parametern "täthet". Huvudenheten (arbetselementet) för en sådan armatur är ett rörligt par "kolvkropp" eller ett roterande ventilelement, som fungerar i ett brett spektrum av tryck. Olika tätningselement och smörjmedel (tätningsmedel) används för att täta gasarmaturer. Under driften av ett antal gasventilkonstruktioner tillåts ett visst läckage av arbetsmediet. Överskridande av det tillåtna läckaget på grund av gasarmatur av dålig kvalitet kan leda till felaktig (falsk) användning av produktionsutrustningen på vilken den är installerad, vilket kan orsaka en allvarlig olycka. I hushållsgaskaminer kan ökat läckage av naturgas orsaka brand eller förgiftning av människor. Därför betraktas överskottet av det tillåtna läckaget av indikatormediet med lämplig acceptanskontroll av gasarmaturer som ett läckage, det vill säga en produktdefekt, och elimineringen av defekter ökar tillförlitligheten, säkerheten och miljövänligheten hos hela enheten, anordning eller anordning i vilken gasbeslagen används.

Gasventilens täthetskontroll är en mödosam, tidskrävande och komplex process. Till exempel, vid tillverkning av pneumatiska miniapparater, tar det 25-30% av den totala arbetsintensiteten och upp till 100-120% av monteringstiden. Detta problem vid storskalig och massproduktion av gasarmaturer kan lösas genom att använda automatiserade metoder och styrmedel, som måste säkerställa den erforderliga noggrannheten och produktiviteten. Under verkliga produktionsförhållanden är lösningen på detta problem ofta komplicerad genom användningen av kontrollmetoder som ger erforderlig noggrannhet, men som är svåra att automatisera på grund av metodens komplexitet eller testutrustningens särdrag.

Ett tiotal metoder har utvecklats för att testa produkters täthet endast med hjälp av ett gasformigt testmedium, för vars genomförande mer än hundra olika metoder och kontrollmedel har skapats. Studierna av A.S. Zazhigin, A.I. Zapunny, V.A.Lanis, L.E. Levina, V.B. Lembersky, V.F. Rogal, S.G. Sazhina ägnas åt utvecklingen av den moderna teorin och praktiken för täthetskontroll. , Tru-shchenko A.A., Fadeeva L.A., Feldman L.A.

Det finns emellertid ett antal problem och begränsningar i utvecklingen och implementeringen av täthetskontrollanordningar. Sålunda kan och bör de flesta av högprecisionsmetoderna endast tillämpas på stora produkter där fullständig täthet säkerställs. Dessutom ställs restriktioner av ekonomisk, konstruktiv karaktär, miljöfaktorer, säkerhetskrav på servicepersonal. Vid serietillverkning och storskalig produktion, till exempel, pneumatiska automationsanordningar, gasarmaturer för hushållsapparater, där ett visst läckage av indikatormediet tillåts under acceptanstestning och därför reduceras kraven på kontrollnoggrannhet; automatisering och att på denna grund säkerställa hög produktivitet hos motsvarande kontroll- och sorteringsutrustning, vilket är nödvändigt för hundraprocentig kontroll av produktkvaliteten.

Analys av utrustningens egenskaper och huvudegenskaperna hos de gasläckagetestmetoder som mest används inom industrin gjorde det möjligt att dra slutsatsen att användningen av jämförelsemetoden och kompressionsmetoden, som implementerar den manometriska metoden, är lovande för automatisering av kontrollen av gasventilens täthet. I den vetenskapliga och tekniska litteraturen ägnas lite uppmärksamhet åt dessa testmetoder på grund av deras relativt låga känslighet, dock noteras att de är lättast att automatisera. Samtidigt finns det inga rekommendationer för val och beräkning av parametrarna för läckagekontrollanordningar, gjorda enligt jämförelseschemat med en kontinuerlig tillförsel av testtryck. Därför forskning inom området för gasdynamik för döda och strömmande behållare som delar av kontrollscheman, såväl som gastrycksmätningstekniker som grund för att skapa nya typer av omvandlare, sensorer, enheter och system för automatisk kontroll av produkternas täthet som är lovande för användning vid tillverkning av gasarmaturer.

Under utvecklingen och implementeringen av automatiserade läckagekontrollanordningar uppstår en viktig fråga om tillförlitligheten av kontroll- och sorteringsoperationen. I detta avseende utfördes en motsvarande studie i avhandlingen, på grundval av vilken rekommendationer utvecklades som gör det möjligt, med automatisk sortering med parametern "täthet", att utesluta inträngning av defekta produkter i lämpliga. En annan viktig fråga är att säkerställa den specificerade prestandan hos automatiserad utrustning. Avhandlingen ger rekommendationer för att beräkna driftsparametrarna för en automatiserad testbänk för täthetskontroll, beroende på erforderlig prestanda.

Arbetet består av en inledning, fyra kapitel, allmänna slutsatser, en bibliografi och en bilaga.

Det första kapitlet diskuterar funktionerna för att övervaka tätheten hos gasarmaturer, som tillåter en viss läcka under drift. En översikt över metoderna för gastäthetstestning, klassificering och analys av möjligheten till deras tillämpning för automatisering av kontroll av gasventiler, vilket gjorde det möjligt att välja den mest lovande - den manometriska metoden - ges. Enheter och system som ger automatisering av täthetskontroll övervägs. Forskningens mål och syften formuleras.

I det andra kapitlet undersöks teoretiskt två metoder för täthetskontroll, som realiserar den manometriska metoden: kompressionsmetoden med tryckavstängning och jämförelsemetoden med kontinuerlig tillförsel av provtryck. Matematiska modeller av de undersökta metoderna bestämdes, på basis av vilka studier av deras tidsmässiga egenskaper och känslighet utfördes vid olika gasflöden, olika ledningskapaciteter och tryckförhållanden, vilket gjorde det möjligt att avslöja fördelarna med jämförelsemetoden . Rekommendationer ges för val av parametrar för täthetskontrollkretsarna.

I det tredje kapitlet undersöks de statiska och tidsmässiga egenskaperna hos linjerna i täthetskontrollkretsen experimentellt med jämförelsemetoden vid olika värden för läckage, linjekapacitans och testtryck, deras konvergens med liknande teoretiska beroenden visas. Funktionen har kontrollerats experimentellt och noggrannhetsegenskaperna för anordningen för täthetskontroll, gjorda enligt jämförelseschemat, har utvärderats. Resultaten av att bedöma tillförlitligheten hos sorteringsprodukter med parametern "täthet" och rekommendationer för att ställa in motsvarande automatiserade styr- och sorteringsanordningar presenteras.

Det fjärde kapitlet ger en beskrivning av typiska automatiseringsscheman för mätmetoden och rekommendationer för konstruktion av automatiserad utrustning för täthetskontroll. Den ursprungliga designen av läckagesensorn och det automatiska flerpositionsstativet för läckagekontroll presenteras. Metoder för beräkning av täthetskontrollanordningar och deras element föreslås, presenterade i form av algoritmer, samt rekommendationer för beräkning av driftsparametrarna för ett kontroll- och sorteringsställ, beroende på den erforderliga prestandan.

Bilagan presenterar egenskaperna hos gasläckagetestmetoder och tidsberoende för möjliga sekvenser av förändringar i gasflödesregimerna i flödestanken.

Slutsats avhandling om "Automation of gas valve tightness control based on the manometric test method"

4. Resultaten av studien av läckagekontrollsystem baserade på metoden för jämförelse med en kontinuerlig tillförsel av provtryck visade en diskrepans mellan teoretiska och experimentella egenskaper vid deras arbetssektioner på högst 5 %, vilket gjorde det möjligt att bestämma beroenden för att välja driftsparametrar för motsvarande styr- och sorteringsanordningar.

5. En experimentell studie av en experimentell modell av en anordning för övervakning av tätheten vid en läckagehastighet och testtryck som motsvarar de tekniska egenskaperna hos seriell pneumatisk utrustning, bekräftade möjligheten att skapa automatiserade styr- och sorteringsanordningar baserade på jämförelsemetoden, den fel som inte överstiger 3,5 %, och känsligheten motsvarar det specificerade känslighetsområdet för mätmetoden för läckagetest.

6. En metod för probabilistisk bedömning av tillförlitligheten av sorteringsprodukter enligt parametern "täthet" har bestämts, och på grundval av denna har rekommendationer föreslagits för inställning av automatiserade styr- och sorteringsanordningar baserade på jämförelsemetoden.

7. Typiska system för automatisering av den manometriska metoden för testning av täthet och rekommendationer för utformning av automatiserad utrustning för övervakning av täthet föreslås.

8. En konstruktion av en täthetssensor med förbättrade prestandaegenskaper, skyddad av RF-patentet nr 2156967, har utvecklats, en matematisk modell och en metod för dess beräkning har föreslagits, vilket gör det möjligt att utvärdera egenskaperna hos denna typ av sensorer på designstadiet.

9. Utformningen av ett automatiserat flerpositionsstativ för täthetskontroll, skyddat av patent från Ryska federationen nr 2141634, nr 2194259, och rekommendationer för att bestämma stativets driftsparametrar, beroende på den erforderliga prestandan; en metod för att beräkna en läckagekontrollanordning med metoden för jämförelse med en kontinuerlig tillförsel av testtryck, som används vid konstruktionen av stativet, och metoder för att beräkna två typer av tätningsanordningar som säkerställer tillförlitlig installation av de testade produkterna på arbetspositioner för stativet föreslås, vilket utökar kapaciteten hos designers av automatiserad utrustning för läckagekontroll.

10. Alla metoder för beräkning av enheter som används för att automatisera täthetskontroll presenteras i form av algoritmer, som tillsammans med deras typiska scheman och design gör det möjligt att skapa CAD-utrustning för att automatisera den manometriska metoden för täthetstestning.

Bibliografi Barabanov, Viktor Gennadievich, avhandling om ämnet Automation och kontroll av tekniska processer och produktion (efter industri)

1. Automatiska enheter, regulatorer och datorsystem: Handbok. 3:e uppl. Reviderad och lägg till. / B.D. Kosharsky, T.Kh. Beznovskaya, V.A. Beck och andra; Under totalt. ed. B.D. Kosharsky - L .: Mashinostroenie, 1976 .-- 488 s.

2. Ageikin D.I., Kostina E.N., Kuznetsova N.N. Styr- och regleringssensorer: Referensmaterial. 2:a uppl., Rev. och lägg till. - M .: Maskinteknik, 1965.-928 sid.

3. Azizov A.M., Gordov A.N. Noggrannhet för mättransduktorer. -M .: Energiya, 1975.-256 sid.

4. Afanasyeva L.A., Karpov V.I., Levina L.E. Problem med metrologisk försäkran om täthetskontroll // Defektoskopi. -1980. -Nr 11.S. 57-61.

5. Babkin V.T., Zaichenko A.A., Alexandrov V.V. Täthet av fasta anslutningar av hydrauliska system. M .: Mashinostroenie, 1977. - 120 sid.

6. Trummor V.G. Om studiet av den manometriska metoden för täthetstestning // Automatisering av teknisk produktion inom maskinteknik: Interuniversitet. lö. vetenskaplig. tr. / VolgGTU Volgograd, 1999. - S. 67-73.

7. Trummor V.G. Algoritm för att välja tidskaraktäristik för differentialläckagestyrkretsen // Automatisering av teknisk produktion inom maskinteknik: Interuniversitet. lö. vetenskaplig. tr. / VolgSTU Volgograd, 2001. -S. 92-96.

8. Trummor V.G. Automatisering av kvalitetskontroll av montering av gasutrustning // Teknik och teknik för maskinmontering (TTMM-01): Mater. IV Int. Vetenskapliga och tekniska Konf. Rzeszow, 2001 .-- S. 57-60.

9. Trummor V.G. Produktivitet hos automatiserade stativ för övervakning av tätheten av diskret-kontinuerlig åtgärd // Automatisering av teknisk produktion inom maskinteknik: Interuniversitet. lö. vetenskaplig. tr. / VolgGTU.-Volgograd, 2002.S. 47-51.

10. Trummor V.G. Gasläckagekontroll vid industriella och hushållsanläggningar // Processer och utrustning för ekologisk produktion: Material från VI traditionella vetenskapliga. Tech. Konf. OSS-länder / VolgGTU och andra - Volgograd, 2002. -P. 116-119.

11. Trummor V.G. Anordning för automatisk fastspänning och tätning av gaskranar vid täthetsprovning // Automatisering av teknisk produktion inom maskinteknik: Interuniversitet. lö. vetenskaplig. tr. / VolgSTU Volgograd, 2003.-S. 75-79.

12. Trummor V.G. Undersökning av tidsberoendet för täthetsstyrkretsen med hjälp av jämförelsemetoden Izv. VolgSTU. Ser. Automatisering av tekniska processer inom maskinteknik: Interuniversitet. lö. vetenskapliga artiklar. Volgograd, 2004.-Iss. 1.- S. 17-19.

13. Belyaev M.M., Khitrovo A.A. Flödesmätning med brett spektrum // Sensorer och system. 2004. -Nr 1. - S. 3-7.

14. Belyaev N.M., Uvarov V.I., Stepanchuk Yu.M. Pneumohydrauliska system. Beräkning och design / Ed. N.M. Belyaeva. M .: Högre. Shk., 1988.-271 s.

15. Beloshitskiy A.P., Lanina G.V., Simulik M.D. Analys av felet i "bubbla"-metoden för att mäta låga gasflöden. // Mätutrustning. 1983.-Nr 9.-P.65-66.

16. Boytsova T.M., Sazhin S.G. Tillförlitlighet för automatisk kontroll av produkternas täthet. // Defektoskopi. 1980. -Nr 12. - S. 39-43.

17. Bridley K. Mätgivare: Referensmanual: Per. från engelska M .: Energiya, 1991 .-- 144 sid.

18. Vakuumteknik: Handbok / E.S. Frolov, V.E. Minaichev, A.T. Alexandrova och andra; Under totalt. ed. E.S. Frolov, V.E. Minaicheva. M .: Mashinostroenie, 1985 .-- 360 sid.

19. Wigleb G. Sensorer: Per. med honom. -M .: Mir, 1989. -196 sid.

20. Vlasov-Vlasyuk OB Experimentella metoder inom automation. M .: Mashinostroenie, 1969.412 sid.

21. Vodyanik V.I. Elastiska membran. M .: Mashinostroenie, 1974.-136 sid.

22. Gusakov B.A., Kabanov V.M. En enkel anordning för att räkna bubblor när man testar pneumatiska enheter för täthet Izmeritelnaya tekhnika. 1979. Nej Yu-S. 86-87.

23. Gusev V.I., Zavodko I.V., Karpov A.A. Hallavkänningselement gjorda av heliumarsenid och sensorer baserade på dem // Instrument och styrsystem. 1986, nr 8.-C. 26-27.

24. Diershtein M.B., Barabanov V.G. Funktioner i konstruktionen av automatiseringssystem för övervakning av tätheten hos avstängningsventiler // Automatisering av teknisk produktion inom maskinteknik: Interuniversitet. lö. vetenskaplig. tr. / VolgGTU.- Volgograd, 1997.- S. 31-37.

25. Diperstein M.B., Barabanov V.G. Utveckling av en typisk matematisk modell av trycklarm // Automatisering av teknisk produktion inom maskinteknik: Interuniversitet. lö. vetenskaplig. tr. / VolgGTU. - Volgograd, 1999.S. 63-67.

26. Diperstein M.B. Barabanov V.G. Automatisering av kvalitetskontroll av gasavstängningsventiler enligt täthetsparametern // Automatisering av teknisk produktion inom maskinteknik: Interuniversitet. lö. vetenskaplig. tr. / VolgGTU-Volgograd, 2000.- S. 14-18.

27. Dmitriev V.N., Gradetskiy V.G. Grunderna i pneumatisk automation. M .: Mashinostroenie, 1973 .-- 360 sid.

28. Dmitriev V.N., Chernyshev V.I. Beräkning av tidsmässiga egenskaper för genomströmning av pneumatiska kammare // Automation och telemekanik. 1958. - T. XIX, nr 12. -MED. 1118-1125.

29. Zhigulin Yu.N. Läckagekontroll av stora containrar // Mätutrustning. 1975. - Nr 8 - S. 62-64.

30. Zalmanzon JI.A. Aerohydrodynamiska metoder för mätning av ingångsparametrar för automatiska system. Moskva: Nauka, 1973 .-- 464 sid.

31. Zalmanzon JI.A. Flödeselement för pneumatiska styr- och övervakningsanordningar. M .: AN SSSR, 1961 .-- 268 sid.

32. Zapunny A.I., Feldman JI.C., Rogal V.F. Läckagekontroll av konstruktioner. Kiev: Tekhshka, 1976 .-- 152 s.

33. Maskinbyggnads- och. Metoder för läckagetest. Allmänna krav: GOST 24054-90. M.; 1990 .-- 18 sid.

34. Karandina V.A., Deryabin N.I. Ny installation för täthetskontroll UKGM-2 // Instrument och styrsystem. 1973. -Nr 9- S. 49-50.

35. Karataev R.N., Kopyrin M.A. Flödesmätare för konstant differenstryck (rotametrar). M .: Mashinostroenie, 1980 .-- 96 sid.

36. Kogan I. III., Sazhin S. G. Design och justering av pneumoakustiska mätanordningar. M .: Mashinostroenie, 1980 .-- 124 sid.

37. Kolman-Ivanov E.E. Automatiska maskiner för kemisk produktion. Teori och beräkning - M .: Mashinostroenie, 1972.296 sid.

38. Styr- och mätmaskiner och anordningar för automatiska ledningar. / M.I. Kochenov, E.L. Abramzon, A.S. Glikin och andra; Under totalt. ed. MI. Koche-nova. M .: Mashinostroenie, 1965 .-- 372 sid.

39. Kreml P.P. Flödesmätare och kvantitetsräknare: Handbok 4:e upplagan, Rev. Och lägg till. JI .: Maskinteknik. Leningrad. Branch, 1989 .-- 701 sid.

40. Kuznetsov M.M., Usov B.A., Starodubov B.C. Design av automatiserad produktionsutrustning. M .: Mashinostroenie, 1987.-288 sid.

41. Levina L.E., Sazhin S.G. Allmänna egenskaper och problem med modern läcksökningsteknik. // Defektoskopi. 1978. -Nr 6. - S. 6-9.

42. Levina L.E., Sazhin S.G. Mätmetod för täthetskontroll. // Defektoskopi. 1980. - Nr 11. - S. 45-51.

43. Levina L.E., Pimenov V.V. Metoder och apparater för övervakning av tätheten hos vakuumutrustning och produkter för tillverkning av instrument. M .: Mashinostroenie, 1985.-70 sid.

44. Lembersky V. B. Konstruktionsprinciper för pneumatiska och hydrauliska testoperationer // Mätutrustning. 1979. - Nr 1. - S. 44-46.

45. Lembersky V.B., Vinogradova E.S. På påverkan av flödesregimen på tolkningen av resultaten av täthetskontrollen. // Defektoskopi. 1979. Nr 6. - S. 88-94.

46. ​​Lepetov V.A., Yurtsev L.N. Beräkningar och design av gummiprodukter. -L .: Chemistry, 1987.-408 sid.

47. Makarov G.V. Tätningsanordningar. L .: Maskinteknik, 1973232 sid.

48. Icke-förstörande provning: I 5 kn. Bok. 1. Allmänna frågor. Penetrating Substance Control: A Practical Guide / A.K. Gurvich, I.N. Ermolov, S.G. Sazhin och andra; Ed. V.V. Sukhorukov. M .: Högre skola, 1992 .-- 242 sid.

49. Icke-förstörande testning och diagnostik: Handbok / V.V. Klyuev, F.R. Sosnin, V.N. Filinov och andra; Under totalt. ed. V.V. Klyuev. M .: Mashinostroenie, 1995 .-- 488 sid.

50. Osipovich L.A. Sensorer för fysiska storheter. M .: Mashinostroenie, 1979.- 159 sid.

51. Hushållsgasspisar. Allmänna specifikationer: GOST 18460-91. -M.; 1991.-29 sid.

52. Pneumatisk miniutrustning: Riktlinjer / Е.А. Ragu-lin, A.P. Femdörrar, A.F. Karago och andra; Under totalt. ed. A.I. Kudryavtsev och V. Ya. Siritsky. -M .: NIIMASH, 1975.84 sid.

53. Pneumatiska anordningar och system inom maskinteknik: Handbok / E.V. Hertz, A.I. Kudryavtsev, O.V. Lozhkin och andra; Under totalt. ed. E.V. Hertz. M .: Mashinostroenie, 1981 .-- 408 sid.

54. Pneumatiska drivenheter. Allmänna tekniska krav: GOST 50696-94. M.; 1994.-6 sid.

55. Design av pneumatiska anordningar för linjära mätningar BV-ORTM-32-72: Riktlinjer / A.E. Avtsin och V.I. Demin, G.I. Ivanova et al. M .: NIIMASH, 1972. - 308 sid.

56. Rabinovich S.G. Mätfel. L .: Energiya, 1973.-262 sid.

57. Rogal V.F. Om att öka tillförlitligheten hos mätarens täthetskontroll // Defektoskopiya. 1978. Nr 9. - S. 102-104.

58. Sazhin S.G. Akustisk-pneumatiska mätanordningar för övervakning av gas- och vätskeläckor // Izmeritelnaya tekhnika. 1973. Nr 1 - S. 48-50.

59. Sazhin S.G., Lembersky V.B. Automatisering av täthetskontroll av masstillverkade produkter. Gorkij: Boken Volgo-Vyatka. förlag, 1977.-175 sid.

60. Sazhin S.G. Klassificering av högpresterande utrustning för övervakning av produkters täthet. // Defektoskopi. 1979. - Nr 11. - S. 74-78.

61. Sazhin S.G. Bedömning av trögheten hos testsystem för övervakning av produkters täthet. // Defektoskopi. 1981. -Nr 4. - S. 76-81.

62. Sazhin S.G., Stolbova L.A. Automatiserade enheter för övervakning av produkters täthet. // Defektoskopi. 1984. -Nr 8. - S. 3-9.

63. Rörledningsanslutningar. Läckagetestmetoder: GOST 25136-90.-M .; 1990.-21 sid.

64. Handbok i probabilistiska beräkningar / V.G. Abezgauz, A.B. Tron, Yu.N. Kopeikin, I.A. Korovin. M .: Voenizdat, 1970 .-- 536 sid.

65. Läckagekontrollmedel: I 3 volymer Vol 1. Utvecklingsriktningar för läckagekontrollmedel / Ed. SOM. Zazhigina. M .: Mashinostroenie, 1976.-260 sid.

66. Medel för täthetskontroll: I 3 volymer Vol 2. Industriella medel för täthetskontroll / Ed. SOM. Zazhigina. M .: Mashinostroenie, 1977.-184 sid.

67. Teknik för läcksökning. Termer och definitioner: GOST 26790-91.- M .; 1991, - 18 år.

68. Universellt system av element för industriell pneumatisk automation: Katalog. Moskva: TsNII priborostr., 1972 .-- 28 sid.

69. Shkatov E.F. Pneumatisk resistor differenstryckgivare // Mätutrustning. 1983. - Nr 8. - S. 36-37.

70. Elektriska mätningar av icke-elektriska storheter / A.M. Turichin, P.V. Navitsky, E.S. Levshina och andra; Under totalt. ed. P.V. Navitsky. J1 .: Energi, 1975.-576 sid.

71. Element och anordningar för högtryckspneumoautomatik: Katalog / Е.А. Ragulin, A.V. Nikitsky, A.P. Femdörrar, etc.; Under totalt. ed. A.I. Kudryavtseva, A. Ya. Oksenenko. M .: NIIMASH, 1978 .-- 156 sid.

72. A.S. 157138 USSR, MKI G 01 L; 42 k, 30/01. En anordning för att övervaka behållarnas täthet / P.M. Smelyansky. 1964, BI nr 19.

73. A.S. 286856 USSR, MKI G 01 L 5/00. Anordning för att kontrollera produkter för täthet / S.G. Sazhin. 1972, BI nummer 35.

74. A.S. 331267 USSR, MKI G 01 L 19/08. Tryckindikator / I.V. Kerin, S.I. Romanenko, N.I. Tumanov V.N. Stafeev, S.F. Yakovleva. 1972, BI nr 9.

75.A.S. 484427 USSR, MKI G 01 M 3/26. Gasläckageövervakning / B.C. Vitskäggig, V.N. Stafeev, S.F. Yakovleva. 1975, BI nummer 34.

76. A.S. 655921 USSR, MKI G 01 M 3/02. En anordning för att övervaka tätheten hos låselementen i pneumatisk utrustning / A.P. Gridalov, A.P. Makhov, Yu.P. Mosalev. 1979, BI nummer 13.

77. A.S. 676887 USSR, MKI G 01 M 3/02. Anordning för att testa produkter för täthet / S.G. Sazhin, G.A. Zhivchikov, S.T. Starikov et al., 1979, BI nr 28.

78. A.S. 705292 USSR, MKI G 01 L 19/08. Tryckindikator / G.P. Barabanov, A.A. Lipatov, Yu.A. Osinsky. 1979, BI nummer 47.

79.A. S. 1024773 USSR, MKI G 01 M 3/02. Gasläckagekontrollanordning / S.G. Sazhin, M.A. Fadeev, V.M. Myasnikov et al., 1983, BI nr 23.

80.A.S. 1167465 USSR, MKI G 01 M 3/02. Automatisk maskin för övervakning av ihåliga produkters täthet / L.M. Veryatin, V.E. Galkin, O.E. Denisov et al, 1985, BI nr 26.

81.A.S. 1177707 USSR, MKI G 01 M 3/02. Mätmetod för att bestämma totalt gasläckage från produkter / V.M. Myasnikov, A.I. Yurchenko. -1985, BI nummer 33.

82. A.S. 1303864 USSR, MKI G 01 L 19/08. Tryckindikator / G.P. Barabanov, I.A. Morkovin, Yu.A. Osinsky. 1987, BI nummer 14.

83.A.S. 1670445 USSR, MKI G 01 M 3/02. Stativ för att testa produkter för täthet / Yu.V. Zakharov, A.G. Suvorov, A.I. Soutine et al., 1991, BI nr 30.

84.A.S. 1675706 USSR, MKI G 01 L 19/08, 19/10. Tryckindikator / G.P. Barabanov, A.G. Suvorov. 1991, BI nummer 33.

85. Patent 2141634 RF, MKI G 01 M 3/02. Automatiserat stativ för testning av produkter för täthet / V.G. Barabanov, M.B. Diershtein, G.P. Trummor. 1999, BI nr 32.

86. Patent 2156967 RF, MKI G 01 L 19/08. Tryckindikator / V.G. Barabanov, M.B. Diershtein, G.P. Trummor. 2000, BI nr 27.

87. Patent 2194259 RF, MKI G 01 M 3/02. Automatiserat stativ för testning av produkter för täthet / V.G. Barabanov, G.P. Trummor. 2002, BI nummer 34.

88. Ansökan 63-34333 Japan, MKI G 01 M 3/32. Läckagekontrollanordning med automatisk kompensation av mätfel / sökande KK Kosumo keiki nr 56-14844; deklarerade 18/09/81; publ. 19/07/89, Bul. nr 6 -859.

89. Ansökan 63-53488 Japan, MKI G 01 M 3/26. Läckagetestanordning / sökande Obaru Kiki Kote K. K. nr 55-67062; deklarerade 05.22.80; publ. 2410.88, Bul. nr 6 1338.

90. Ansökan nr 63-63847 Japan, MKI G 01 M 3/32. Läcksökningsmetod / sökande K. V. Fukuda. -nr 57-61134; deklarerade 14/04/82; publ. 06.12.88, Bul. nr 6-1577.

91. Pat. 3739166 Tyskland, IPC G 01 M 3/06. Läckagekontrollanordning / Magenbaner R., Reimold O., Vetter N.; sökande och patenthavare Bayer GmbH Sondermaschinen Entwicklung und Vertnieb, 7300 Esslingen, DE. deklarerade 19/11/87; publ. 06/01/89, Bul. Nr 22.

92. Ensberg E.S., Wesley J.C., Jensen T.H. Läckageteleskop. // Rev. Sci. Instr., -1977. -v. 48, nr 3. s. 357-359.

93. Holme A.E., Shulver R.L. Mikroprocessorstyrd vakuumläckagetestanläggning för in-line produktionsläckagetestning. // Proc. 8-th Int. Vac. kongr. Trienn, träffas. Int. Union Vac. Sci., Technol. And Appl., Cannes, 22-26 september, 1980. V.2, s. 360-363.

94. Lentges J.G. Erfarenheter av helautomatiska He-leak testing anläggningar som används i storskalig serieproduktion. // Proc. 8-th Int. Vac. kongr. Trienn, träffas. Int. Union Vac. Sci., Technol. And Appl., Cannes, 22-26 Sept., 1980.-V.2, P. 357-359.

  • Ett av sätten att lösa problemet med att automatisera kontroll av tätheten hos ihåliga produkter, till exempel avstängningsventiler, är utvecklingen av ett flerpositionsställbart stativ för automatisk kontroll av tätheten hos produkter med tryckluft, med hjälp av manometrisk metod. Det finns många konstruktioner av sådana enheter. Känd automatisk styrning av produkters täthet, innehållande ett bord med en drivning, ett elastiskt tätningselement, en avvisningsanordning, en källa för komprimerad gas, en kopiator och en anordning för att klämma fast produkten.

    Emellertid uppnås automatiseringen av processen på grund av den betydande komplexiteten i maskindesignen, vilket minskar tillförlitligheten av dess drift.

    Känd maskin för övervakning av ihåliga produkters täthet, innehållande tätningsenheter med läckagesensorer, ett provgasförsörjningssystem, mekanismer för att flytta produkter och en avvisningsmekanism.

    Nackdelen med denna maskin är komplexiteten i den tekniska processen för att övervaka produkternas täthet och låg produktivitet.

    Närmast uppfinningen finns ett stativ för täthetstestning av produkter, innehållande en rotor, en drivning för dess stegrörelser, styrblock placerade på rotorn, som vart och ett innehåller ett jämförelseelement kopplat till ett avvisande element, ett produkttätningselement innehållande en utloppsrör och en drivenhet för dess rörelse, som är gjord i form av en kopiator med förmågan att interagera med utmatningsröret.

    Den här enheten tillåter dock inte att öka produktiviteten, eftersom den minskar tillförlitligheten av produkttestning.

    Figur 1.6 visar en automatiserad kammarbaserad läckagetestanordning. Den består av en kammare 1, i en hålighet i vilken den styrda delen 2 är placerad, ansluten till luftberedningsenheten 3 genom en avstängningsventil 4, en membrantätning 5 med ett membran 6 och hålrum A och B, en stråle element ELLER INTE ELLER 7. Kavitet A i en membrantätning 5 ansluten till kammarhåligheten 1, och håligheten B genom munstycket 8 - till utlopp 9 ELLER på jetelementet 7. Till dess andra utgång 10, EJ ELLER ansluten till den pneumatiska förstärkaren 11 med en pneumatisk lampa 12. Kaviteten B är dessutom via kanal 13 ansluten till styringången 14 på jetelementet 7, vars atmosfäriska kanaler 15 är försedda med pluggar 16.

    Enheten fungerar enligt följande. Den styrda posten 2 tillförs tryck från luftberedningsenheten 3, som, när testnivån uppnåtts, spärras av ventil 4. Samtidigt, när ström tillförs jetelementet 7, strömmar luften igenom utloppet 9 ELLER och munstycket 8 passerar in i hålrummet B i membranseparatorn 5 och genom kanalen 13 - till styringången 14 på jetelementet 7. Sålunda, i frånvaro av läckage från det kontrollerade föremålet 2, är jetelementet 7 i ett stabilt tillstånd under inverkan av sin egen utgående jet. I närvaro av ett läckage från produkten 2 uppstår en tryckökning i kammarens 1 inre hålighet. Under inverkan av detta tryck böjs membranet 6 och överlappar munstycket 8. Trycket från luftströmmen vid utloppet 9 av jetelementet 7 ökar. Samtidigt försvinner strålen vid styringången 14, och eftersom jetelementet OR - NOT OR är ett monostabilt element, växlar det till sitt stabila tillstånd när strålen går ut genom utgången 10 NOT OR. I detta fall utlöses förstärkaren 11 och den pneumatiska lampan 12 signalerar läckage av produkten 2. Samma signal kan matas till graderingens jetkontrollsystem.

    Denna enhet är byggd på elementen i jetpneumatisk automatisering, vilket ökar dess känslighet. En annan fördel med enheten är dess enkelhet i design och enkel justering. Anordningen kan användas för att kontrollera tätheten hos gasarmaturer genom kompressionsmetoder vid ett lågt testtryck, om membrantätningen används som en sensor ansluten direkt till det kontrollerade föremålet. I detta fall kan förekomsten av onormalt läckage övervakas genom att öppna membranet och munstycket.

    Bild 1.6? Läckagetestanordning

    Figur 1.8 visar en anordning som automatiserar kontrollen av tätheten hos pneumatisk utrustning, till exempel elektropneumatiska ventiler, det vill säga produkter som liknar de gasarmaturer som behandlas i avhandlingen.

    Den testade produkten 1 är ansluten till tryckkällan 2, den elektromagnetiska bypass-ventilen 3 är installerad mellan produktens 1 utlopp 4 och avgasledningen 5. Den elektromagnetiska avstängningsventilen 6 är ansluten till sin ingång 7 under testprocessen till produktens 1 utlopp 4, och utgången 8 är ansluten till den pneumatiska ingången 9 på omvandlaren 10 i systemet 11 för mätning av läckage, som är gjord i form av en termisk flödesmätare. Systemet 11 innehåller också en sekundär enhet 12 ansluten till styringången 13 på omvandlaren 10, vars pneumatiska utgång 14 är ansluten till avgasledningen 5. Ventilstyrenheten 15 innehåller en multivibrator 16 och ett block 17 för fördröjning och genererar pulser. En utgång på multivibratorn 16 är ansluten till styringången 18 på avstängningsventilen 6, den andra till styringången 19 på ventilen 3 och blocket 17. ansluten under styrprocessen till ställdonet 20 av den testade artikeln 1 Kalibreringsledningen 21 består av en justerbar gasspjäll 22 och en avstängningsventil 23. Den är parallellkopplad med produkt 1 och används för att konfigurera anordningen.

    Läckagekontroll utförs enligt följande. När ventilstyrenheten 15 är påslagen, uppträder en puls vid utgången av multivibratorn 16, som öppnar ventilen 3 och enheten 17 för fördröjning och formning av pulser. Samma puls öppnar, efter en inställd fördröjningstid, testposten 1 genom att tillföra en elektrisk signal från enheten 17 till ställdonet 20. I detta fall ventileras testgasen genom ventil 3 in i avgasledningen 5. Efter en tid inställd av multivibratorn 16, avlägsnas pulsen från ventilen 3, stänger den och matas till inloppet 18 på avstängningsventilen 6, varvid den öppnas. I detta fall kommer gasen, vars närvaro beror på läckaget från produkten 1, in i läckagemätningssystemet 11 och, passerar genom det, genererar i omvandlaren 10 en elektrisk signal som är proportionell mot gasflödet. Denna signal sänds till den sekundära enheten 12 i läckagemätningssystemet, i vilken den korrigeras, och mängden gasflöde genom det slutna testobjektet 1 registreras.

    Nackdelarna med denna anordning inkluderar följande. Enheten är utformad för att kontrollera tätheten hos endast en typ av gasventil utrustad med en elektromagnetisk drivning. Endast en produkt övervakas åt gången, det vill säga processen är ineffektiv.

    Figur 1.8 visar ett diagram över en automatiserad anordning för övervakning av gasläckor genom kompressionsmetoden med en pneumo-akustisk mätgivare. Enheten består av mellanliggande block och ger kontroll över stora läckor (mer än 1 / min) och en pneumo-akustisk enhet för övervakning av små läckagevärden (0,005 ... 1) / min. Givarens pneumo-akustiska enhet har två förstärkningsmätsteg, bestående av mikromanometrar 1, 2 och akustisk-pneumatiska element 3, 4, anslutna till varandra via ett fördelningselement 5. Mätresultaten registreras av en sekundär anordning 6 av typ EPP-09, ansluten till enheten via fördelare 7. Den kontrollerade posten 8 är ansluten till testtryckkällan genom K4 avstängningsventil. Driften av enheten utförs i ett kontinuerligt-diskret automatiskt läge, som tillhandahålls av den logiska styrenheten 9 och ventiler -. Den övervakade produkten 8 med hjälp av block 9 kopplas sekventiellt till blocken och kopplar på motsvarande sätt på ventilerna och där det preliminära värdet av testgasläckaget bestäms. Vid ett litet läckagevärde (mindre än 1/min) ansluts produkten med hjälp av en ventil till den pneumo-akustiska enheten, där läckagevärdet slutligen bestäms, vilket registreras av den sekundära enheten 6. enheten ger kontroll av gasläckor med ett fel på högst ± 1,5 %. Trycket på matningen och rör-rörelementet i blocket är 1800 Pa.

    Denna enhet kan användas för automatisk styrning av gasarmaturer med ett brett utbud av tillåtna gasläckor. Nackdelarna med enheten är komplexiteten i designen på grund av det stora antalet mätenheter, såväl som den samtidiga kontrollen av endast en produkt, vilket avsevärt minskar processens produktivitet.

    Figur 1.8 Automatiserad anordning för övervakning av gasläckor med hjälp av en kompressionsmetod.

    Enheter som ger samtidig testning av flera produkter är lovande för att övervaka tätheten hos gasarmaturer. Ett exempel på sådana anordningar är en automatisk anordning för att testa tätheten hos ihåliga produkter, som visas i figur 1.14. Den innehåller en ram 1, fäst på ställningar 2 och stängd med ett hölje 3, samt ett roterande bord 4 med en drivning 5. Det roterande bordet är försett med en frontplatta 6, på vilken åtta slitsar 7 är jämnt placerade för produkter 8 Slitsarna 7 är löstagbara och har utskärningar 9. Tätningsnoder 10 är fixerade på ramen 1 med ett steg två gånger stigningen för uttagen 7 på frontplattan 6. Varje tätningsenhet 10 innehåller en pneumatisk cylinder 11 för att flytta produkten 8 från sätet 7 till tätningsenheten och vice versa, på vars stång 12 finns en konsol 13 med tätningspackning 14. Dessutom innefattar tätningsenheten 10 ett huvud 15 med ett tätningselement 16, som står i förbindelse med pneumatiska kanaler med luftberedningsenheten 17 och med en läckagesensor 18, som är en membrantrycksensor med elektriska kontakter. Avstötningsmekanismen 19 är installerad på ramen 1 och består av en svängarm 20 och en pneumatisk cylinder 21, vars stång är svängbart förbunden med spaken 20. Goda och kasserade produkter samlas i lämpliga behållare. Maskinen har ett styrsystem, aktuell information om dess funktion visas på displayen 22.

    Maskinen fungerar enligt följande. Det styrda föremålet 8 är installerat vid laddningspositionen i spåret 7 på frontplattan 6 på vridbordet 4. Drivningen 5 utför stegvis rotation av bordet med 1/8 av ett helt varv vid vissa tidsintervall. För att styra tätheten genom att manövrera den pneumatiska cylindern 11 i en av tätningsenheterna 10, reser sig produkten 8 i konsolen 13 och pressas mot tätningselementet 16 på huvudet 15. Därefter tillförs ett provtryck från pneumatiken. systemet, som sedan stängs av. Tryckfallet i produkten 8 registreras av läckagesensorn 18 efter en viss övervakningstid, vilken ställs in av steget i tabellen 4. Stoppet av bordet 4 tjänar som en signal som tillåter genomförandet av motsvarande operation vid positioner I - VIII under stående bordet. Sålunda, när bordet roteras ett steg vid var och en av dess positioner, utförs en av följande operationer: ladda produkten; lyfta produkten till tätningsenheten; täthetskontroll; sänka produkten i uttaget på frontplattan; lossning av lämpliga produkter; borttagning av defekta produkter. De senare anländer till läge VIII, medan hävarmen 20, under inverkan av den pneumatiska cylinderstången 21, roterar i gångjärnet och med sin nedre ände passerar genom urtaget 9 i hylsan 7, och avlägsnar produkten 8, som faller under sin egen vikt i behållaren. Lämpliga produkter lossas på samma sätt vid position VII (avlastningsanordning visas inte).

    Nackdelarna med enheten är: behovet av att lyfta produkten från frontplattan in i tätningsenheten för att kontrollera tätheten; användning av en membrantryckgivare med elektriska kontakter som läckagesensor, som har låga noggrannhetsegenskaper i jämförelse med andra typer av trycksensorer.

    De genomförda studierna har visat att ett av de lovande sätten att förbättra den manometriska metoden för täthetskontroll är den kombinerade användningen av bromätkretsar och olika givare av differentialtyp.

    Den pneumatiska bryggmätkretsen för läckagekontrollanordningar är baserad på två tryckdelare (Fig. 1.9).

    Figur 1.9

    Den första tryckdelaren består av ett konstant gasreglage och ett justerbart gasreglage D2. Den andra består av en konstant choke Dz och ett kontrollobjekt, som villkorligt också kan betraktas som en choke D4. En diagonal på bryggan är ansluten till provtryckskällan pk och atmosfären, den andra diagonalen mäter, en PD-omvandlare är ansluten till den. För att välja parametrarna för elementen och justera bryggkretsen som består av laminära, turbulenta och blandade chokes, används följande beroende:

    där R1 R2, R3, R4 - hydrauliska motstånd för elementen D1, D2, D3, D4, respektive.

    Givet detta beroende, möjligheten att använda både en balanserad och obalanserad bryggkrets, samt det faktum att tillförselkanalernas hydrauliska motstånd är litet jämfört med resistansen hos choken och därför kan försummas, då pga. den givna pneumatiska bryggkretsen är det möjligt att bygga anordningar för övervakning av tätheten hos olika föremål. Samtidigt är kontrollprocessen lätt automatiserad. Anordningens känslighet kan ökas genom att använda olastade bryggkretsar, d.v.s. installera givare med R = i mätdiagonalen. Med hjälp av formlerna för gasförbrukningen i det subkritiska läget får vi beroenden för att bestämma trycket i mellanspjällkamrarna i den obelastade bron.

    För den första (övre) grenen av bron:

    för den andra (nedre) grenen av bron:

    där S1, S2, S3, S4 är flödesarean för kanalen för motsvarande choke; Рв, Рн - tryck i mellangaskammaren i de övre och nedre grenarna av bron, рк - testtryck.

    Dividera (2) med (3) får vi

    Från beroendet (4) följer ett antal fördelar med att använda bryggkretsen i enheter för övervakning av tätheten med den manometriska metoden: tryckförhållandet i spjällkamrarna beror inte på testaren ...

    Låt oss överväga de schematiska diagrammen över enheter som säkerställer täthetskontroll med den manometriska metoden, som kan byggas på basis av pneumatiska broar och olika typer av differentialtrycksomvandlare till elektriska och andra typer av utsignaler.

    I fig. 1.10 visar ett diagram över en styranordning i vilken en vattendifferenstrycksmätare används i bryggans mätdiagonal.

    Figur 1.10 Schema för en styranordning med en mätdiagonal för bryggan - vattendifferenstrycksmätare

    Provtryck pk tillförs två ledningar genom konstanta strypningar. En linje - den högra mäter, trycket i den ändras beroende på läckagevärdet i det kontrollerade objektet 4. Den andra linjen - den vänstra ger ett referensmottryck, vars värde ställs in av en justerbar gasreglage 2. Typiska anordningar kan användas som detta element: kon - kon, kon - en cylinder, etc. Båda ledningarna är anslutna till en differentialtrycksmätare 5, där skillnaden i höjderna på vätskekolonnerna h är ett mått på tryckfallet i ledningarna och gör det samtidigt möjligt att bedöma mängden läckage, eftersom proportionell mot det:

    Processen att läsa avläsningarna av en vattendifferentialtrycksmätare kan automatiseras genom användning av fotoelektriska sensorer, fiberoptiska omvandlare, optoelektroniska sensorer. I det här fallet kan vattenpelaren användas som en cylindrisk lins som fokuserar ljusflödet, och i frånvaro av vatten, sprida det. Dessutom, för att göra det lättare att läsa avläsningarna, kan vattnet färgas och tjäna som ett hinder för ljusflödet.

    Denna enhet ger hög precisionsmätning av läckagehastighet och kan därför användas för att kalibrera annan instrumentering och kvalificera testläckor.

    I fig. 1.11 visar en anordning för mätning av läckage i objekt 4, i vilken i bryggans mätdiagonal används en jetproportionell förstärkare 5. Provtryck pk matas genom konstanta strypningar 1 och 3 till mottrycksledningen och mätledningen ansluten till motsvarande styringångar för förstärkaren. Under verkan av trycket från strålen som lämnar förstärkaren avböjs pilen 6, laddad med fjädern 7. Pilens avböjning motsvarar mängden läckage. Räkningen utförs på en graderad skala 8. Apparaten kan förses med ett par slutande elektriska kontakter, som utlöses när läckaget överstiger det tillåtna värdet. Användningen av en jetproportionell förstärkare underlättar justeringen av enheten till en given läckagenivå och ökar regleringens noggrannhet.

    Figur 1.11 Schematisk beskrivning av en styrenhet med en jetproportionell förstärkare

    Men med tanke på att förstärkaren har ett hydrauliskt motstånd Ry0 är bryggkretsen belastad, vilket sänker dess känslighet. I detta fall, som en justerbar avstämningsspjäll 2, är det tillrådligt att använda en bubbeltank 9 fylld med vatten och ett rör 10, vars ena ände är ansluten till spjället 1 och bildar en mottrycksledning med den, och den andra änden har ett utlopp till atmosfären och är nedsänkt i tanken. Oavsett värdet på testtrycket pk i röret 10 kommer trycket pp att fastställas, vilket bestäms av beroendet:

    där h är höjden på vattenpelaren som förskjuts från röret.

    Således regleras mottrycket i bryggkretsen genom att ställa in lämpligt h och nedsänkningsdjup för röret. En sådan justerbar gasspjällsanordning säkerställer hög noggrannhet vid inställning och upprätthållande av mottrycket. Dessutom är den praktiskt taget avfallsfri. Reglerande strypningar av denna typ kan dock användas i kretsar som arbetar vid lågt tryck (upp till 5-10 kPa) och huvudsakligen under laboratorieförhållanden.

    Användningen av bryggkretsar med pneumoelektriska membrangivare i täthetskontrollanordningar säkerställer att de fungerar i ett brett spektrum av tryck pk med tillräcklig noggrannhet. Ett diagram över en sådan styranordning visas i fig. 1.12.

    Den består av konstanta choke 1 och 3 samt en justerbar choke 2. En membrangivare 5 är ansluten till bryggans mätdiagonal, medan en av dess kammare är ansluten till bryggans mätledning, och den andra för att mottrycksledningen. I början av processen för att övervaka tätheten hos objekt 4 är membranet b i viloläge, balanserat av trycken i bryggans mellanspjällskamrar, som fixeras genom att stänga det högra paret av elektriska kontakter 7. När föremålet är inte tätt, dvs när en läcka uppstår kommer det att finnas en tryckskillnad i givarkamrarna, membranet kommer att böjas och kontakterna 7 öppnas. Om en läcka uppträder som större än det tillåtna värdet kommer mängden membranavböjning att säkerställa stängningen av det vänstra paret elektriska kontakter 8, vilket kommer att motsvara den defekta produkten.

    Figur 1.12 Schematisk bild av en styrenhet med en pneumatisk membrangivare

    Förhållandet mellan membranets rörelse och tryckskillnaden i kamrarna i frånvaro av ett stelt centrum och en liten avböjning fastställs av beroendet:

    där r är membranets radie, E är elasticitetsmodulen för membranmaterialet,

    Membrantjocklek

    Med hänsyn till beroendet och läckaget Y enligt formeln, kan beroendet användas för att välja strukturella element och driftsparametrar för denna omvandlare.

    Givare med platta membran, förutom elektriska kontakter, kan användas tillsammans med induktiva, kapacitiva, piezoelektriska, magnetoelastiska, pneumatiska, töjningsgivare och andra utgångsgivare med små förskjutningar, vilket är deras stora fördel. Dessutom är fördelarna med trycktransmittrar med platt membran deras designenkelhet och höga dynamiska egenskaper.

    I fig. 1.13 visar ett diagram över en anordning utformad för att kontrollera täthet vid låga och medelhöga provtryck.

    Figur 1.13 Schematisk beskrivning av en styrenhet med en två-ingångars tre-membranförstärkare

    Här, i den pneumatiska bryggan, bestående av konstanta chokes 1 och 3, en justerbar choke 2 i mätdiagonalen, används ett jämförelseelement 5, tillverkat på en två-ingångars tre-membran USEPPA-förstärkare av P2ES.1 typ, persiennen vars kammare A är ansluten till mottrycksledningen och blindkammaren B är ansluten till mätledningen. Utgången från jämförelseelementet är ansluten till indikatorn eller pneumoelektrisk omvandlare 6. Strömförsörjningen av jämförelseelementet utförs separat från bryggan och vid ett högre tryck. Justerbar gasspjäll 2 ställer in differenstrycket mellan mätledningen och mottrycksledningen, proportionellt mot maximalt tillåtet läckage. Om mängden läckage genom objekt 4 under kontrollen är mindre än det tillåtna värdet kommer trycket p i mätledningen att vara högre än mottrycket pp, och det kommer ingen signal vid utgången av jämförelseelementet . Om läckagevärdet överstiger det tillåtna värdet kommer trycket i mätledningen att bli mindre än mottrycket, vilket kommer att leda till att jämförelseelementet byter och ett högt tryck kommer att uppträda vid dess utlopp, detta kommer att orsaka indikatorn eller pneumatik elektrisk givare för att fungera. Funktionen av detta schema kan beskrivas av följande ojämlikheter. För kontrollobjekt med ett tillåtet läckagevärde:

    För kontrollobjekt med ett läckage som överstiger det tillåtna:

    Denna enhet kan användas i automatiserade stativ för att kontrollera tätheten hos avstängningsventiler. En ytterligare fördel är enkelheten i designimplementeringen på standardelement av pneumatisk automation.

    I fig. 1.14 visar en anordning för att mäta och övervaka läckage i objekt 4, i vilken en differentialbälggivare är ansluten till bryggans 5 mätdiagonal. Provtrycket pk matas genom en konstant drossel 1 till mottrycksledningens bälg b, och genom en konstant strypning 3:e bälgen 7 av mätlinan. Tryckvärdet som motsvarar det tillåtna läckaget ställs in med det justerbara gasreglaget 2.

    Bälgarna 6 och 7 är sammankopplade med en ram på vilken ett indikeringssystem är fixerat, bestående av en pil 8 med en skala 9 och ett par justerbara elektriska stängningskontakter 10. Anordningen är konfigurerad i enlighet med förhållandet:

    Figur 1.14 Diagram över en styrenhet med en differentialmembrangivare

    I händelse av en läcka börjar trycket ri i bälgen 7 att minska, och det komprimeras, och bälgen 6 kommer att sträckas, eftersom pp förblir konstant, medan ramen börjar röra sig och pilen visar mängden läckage. Om läckaget överstiger det tillåtna värdet, kommer motsvarande rörelse av bälgen att stänga de elektriska kontakterna 10, vilket kommer att ge en signal om avvisande av det kontrollerade föremålet.

    Denna enhet kan arbeta vid medelhögt och högt testtryck. Den kan användas i automatiserade stativ för att kontrollera tätheten hos högtrycksavstängningsventiler, där relativt höga läckagehastigheter är tillåtna och deras absoluta värden måste mätas.

    • 1. Användningen av pneumatiska bryggkretsar i kombination med olika typer av differentialgivare utökar avsevärt möjligheterna att använda den manometriska metoden för automatisering av täthetskontroll.
    • 2. Automatiserade enheter för täthetskontroll baserade på bryggkretsar kan implementeras på vanliga logiska grindar, såväl som seriella differentialsensorer som används för att styra olika tekniska kvantiteter, vilket avsevärt påskyndar deras skapande och minskar kostnaderna.

    Kontrollera tätheten hos avstängningsventilerna installerade i serie framför brännaren, utförs innan brännaren tänds efter spolning gasuttag... Verifieringsproceduren beror på graden av automatisering av brännaren och dess värmeeffekt och bestäms av projektet. Kontrollen utförs genom att skapa ett differenstryck på båda sidor av ventilen och övervaka tryckförändringen.

    Läckagetesti manuellt läge(fig. 109). När man kontrollerar tätheten hos två avstängningsventiler 1, 2, installerade i serie framför brännaren, är det nödvändigt att kontrollera trycket mellan dem. För att göra detta, framför kranen på säkerhetsrörledningen 5 en armatur är installerad till vilken tryckmätaren är ansluten 4.

    Arbetssätt:

    Installera en tryckmätare på beslaget (avstängningsventilerna framför brännaren är stängda och ventilen på säkerhetsrörledningen är öppen);

    Stäng ventilen på säkerhetsrörledningen och om den installerade tryckmätaren inte visar en tryckförändring, är den första avstängningsventilen i gasflödet hermetiskt förseglad;

    Med avstängningsventilerna uppströms om brännaren stängda, öppna och stäng den första nedströms gasflödet. Tryckmätaren kommer att visa gastrycket lika med trycket i tillförselgasledningen, och om detta tryck inte ändras, är avstängningsventilerna andra längs gasflödet och ventilen på säkerhetsrörledningen täta. Tänd inte brännarna om avstängningsventilerna läcker.

    Kontrollen kan även utföras med avstängningsventilerna vid kurvan, och det blir möjligt att kontrollera både ventilerna vid kröken och säkerhetsavstängningsventilen.

    Läckagetesti automatiskt läge .

    En elektriskt manövrerad avstängningsventil är installerad framför brännaren och på säkerhetsrörledningen och istället för en tryckmätare installeras ett täthetskontrollrelä (tryckgivare).

    Kontrollen utförs på samma sätt som i manuellt läge. läge(Fig. 109), men med automatisk reglering.

    Läckagetest,vid installation av en dubbel magnetventil och en täthetskontrollenhet uppströms brännaren(fig. 110). En täthetskontroll utförs före varje brännarestart. Om den dubbla magnetventilen inte är tät 1 gastillförseln stannar. När de inte fungerar är båda magnetventilerna stängda.

    Läckagekontrollenhet 2 består av: magnetventil 3 , intern pump 4 och inbyggd tryckvakt (trycksensor) 5 , som är sekventiellt placerade på den första ventilens förbiledning längs gasflödesvägen.

    Före täthetsprovningen motsvarar gastrycket uppströms den dubbla magnetventilen driftstrycket ( P slav). I början av testet, magnetventilen 3 den interna pumpen öppnas 4 skapar mer gastryck ( P kon) i styrsektionen mellan magnetventilerna, i jämförelse med gastrycket i grengasledningen. När det erforderliga testtrycket uppnås stängs pumpen av. En inbyggd tryckvakt övervakar testsektionen och om trycket inte ändras är båda ventilerna på den dubbla magnetventilen tätade.

    Förgasade anläggningars ugnar och gaskanaler måste ventileras innan de tas i drift. Ventilationstiden bestäms genom beräkning och ställs in av instruktionerna, men inte mindre än 10 minuter, och för automatiserade brännare - av startprogrammet (tändning).

    Innan gas sätts in i brännaren kontrolleras tätheten av avstängningsventilerna framför brännaren. Avstängningsventilen på gasledningen framför brännaren öppnas efter att tändanordningen har antänts.

    Gasstart efter konservering, reparation, säsongsavstängning pannrum eller produktion

    Start av gas efter konservering, reparation, säsongsavstängning, såväl som initial start av gas efter avslutat installationsarbete utförs av ägarföretaget eller en specialiserad organisation (enligt avtalet). Införandet av gasanvändande utrustning formaliseras i en handling som utarbetats med deltagande av en representant för driftsorganisationen.

    Innan du startar gas- och gasnät är det nödvändigt att:

    Inspektera utrustningen;

    Ventilera rummet;

    Utför kontrolltryckprovning av gasledningar;

    Ta bort pluggen på gasledningen;

    Rensa gasledningar med gas;

    Ta ett gasprov och kontrollera att rensningen är klar. Rensning är ett gasfarligt arbete och utförs enligt tillstånd.

    Sluta pannrum (produktion) för bevarande (för reparationer, säsongsbetonat stopp)

    Innan den gasanvändande installationen stoppas för reparation, utförs dess externa undersökning på tillgängliga platser för att kontrollera det tekniska skicket och klargöra arbetets omfattning. Avstängningen av gasanvändande utrustning formaliseras i en handling som utarbetats med deltagande av en representant för driftsorganisationen.

    Normalt tillvägagångssätt:

    Enligt instruktionerna stoppas utrustningen (om nödvändigt, hydraulisk frakturering);

    Gasledningar måste kopplas bort och rensas med luft. Frånkoppling av den interna gasledningen utförs med installation av en plugg på gasledningen bakom avstängningsventilerna. Detta är ett gasfarligt arbete och utförs enligt tillstånd.

    Avstängningsventilerna på reningsrörledningarna måste förbli i öppet läge efter att gasledningen stängts av.

    När gasförsörjningssystemet eller separat gasanvändande utrustning är avstängd, en lång period eller för renovering konsumenten rekommenderas att meddela leverantören minst tre dagar i förväg.

    Avstängningsventilens drivenheter är strömlösa (ta bort de smältbara länkarna) och låses med lås, varifrån nycklarna överförs efter skiftet, och skyltar med varningsinskriptioner hängs på avstängningsventilerna.

    Arbeten utförda kl uttag ur reserven gasdriven installation

    Slutsats från reserv av gasförbrukande anläggning är ett gasfarligt arbete och utförs enligt arbetstillstånd eller enligt produktionsinstruktion. Arbetet utförs av ett team av arbetare på minst två personer under ledning av en specialist:

    · ta av plugg på böjen till gasdriven installation

    · Proceduren för att slå på brännarna i gasanvändande installationer beror på utformningen av brännarna, deras placering på den gasanvändande utrustningen, typen av tändanordning, närvaron och typen av säkerhets- och styrautomatik.

    · Åtgärdssekvensen under antändning av brännare bestäms i enlighet med kraven i produktionsinstruktionerna, utvecklade på grundval av befintliga standarder och instruktioner.

    Uppstart av en gasdriven installation (se fig. 96) producerad av en skriftlig order från den person som ansvarar för säker drift av gasförbrukningsanläggningar, i enlighet med produktionsinstruktionerna ... Personalen ska varnas i förväg av den som ansvarar för arbetets starttid.

    Innan gaspannan tänds ska tätheten av avstängningsventilerna framför brännarna kontrolleras enligt gällande bestämmelser.

    Om det finns tecken på gasföroreningar i pannrummet är det inte tillåtet att slå på elektrisk utrustning, tända pannan och använda öppen eld.

    Innan du startar gasen är det nödvändigt:

    Använd en gasanalysator eller genom lukt, kontrollera rummet och se till att det inte finns några gasföroreningar;

    Enligt driftdokumentationen, se till att det inte finns något förbud mot driftsättning;

    Inspektera läget för avstängningsventilerna på gasledningen till installationen: alla ventiler, förutom ventilerna på reningsrörledningarna, säkerhetsrörledningarna, framför kontroll- och mätinstrumenten och automationssensorer, måste vara stängda;

    Se till att utrustningen för förbränning av gasbränsle i ugnen, gaskanaler, luftkanaler, avstängnings- och regleranordningar, instrumentering, headset, rökavluftare och fläktar är i gott skick, samt kontrollera att det finns naturligt drag ;

    Se till att slussventilerna är stängda på enheter som inte är i drift;

    Blås ut gasledningen för den allmänna pannan (allmänna butiken), om den första enheten tas i drift;

    Slå på rökutsuget och fläkten, innan du slår på rökutsuget för ventilation av ugnen och rökkanalerna, måste du se till att rotorn inte vidrör rökutsugets kropp, för vilken rotorn vrids manuellt;

    Gasstart:

    Öppna avstängningsventilerna på gasledningens gren till installationen; fixera, i öppet läge för säkerhetsavstängningsventilen; öppna styrventilen för den automatiska styrningen med 10 %; rensa utloppet till installationen, ta ett gasprov från choken på reningsrörledningen;

    Se till att det inte finns några gasläckor från gasledningar, gasutrustning och armaturer genom att tvåla eller använda en anordning (läckagedetektor);

    Kontrollera överensstämmelsen av gastrycket med tryckmätaren, och om du använder brännare med forcerad lufttillförsel, dessutom - överensstämmelsen mellan lufttrycket och det inställda trycket;

    Ventilera ugnen, gaskanalerna och luftkanalerna i 10-15 minuter. och justera draget på pannan som ska eldas genom att ställa in vakuumet i den övre delen av ugnen 20-30 Pa (2-3 mm vatten st.), och på nivån för gasbrännare minst 40-50 Pa(4-5 mm vatten Konst.);

    Stäng luftspjället;

    Kontrollera tätheten hos avstängningsventilerna installerade framför brännaren;

    Använd en bärbar gasanalysator, ta ett luftprov från toppen av ugnen, se till att det inte finns någon gas i den.

    Tändning av gasbrännare.

    Gasbrännare måste tändas av minst två operatörer.

    Manuell tändning forcerad luftbrännare:

    Öppna kranen till den bärbara tändaren och tänd gasen som kommer ut ur tändaren;

    Med stabil drift av tändaren, för in den i ugnen till mynningen på huvudbrännaren som slås på;

    Stäng ventilen på säkerhetsrörledningen;

    Öppna den första avstängningsventilen i gasflödet framför brännaren och öppna sedan långsamt den andra avstängningsventilen längs gasflödet, släpp in gas i brännaren;

    Efter antändning av gasen, öka dess flöde något, vilket gör lågan stabil;

    Öppna luftspjället;

    Genom att öka gastillförseln, sedan luft, medan du kontrollerar vakuumet i ugnen, bringa brännaren till minimiläget enligt regimkartan;

    Ta bort tändaren från eldstaden och stäng kranen framför den;

    Starta resten av brännarna på samma sätt.

    Den gasförbrukande installationen tänds inom den tid som anges i anvisningarna.

    Skydds- och styrautomation sätts i drift enligt instruktionerna.

    Information om utfört arbete antecknas i journalen.

    Tändning av injektionsbrännare utförs på samma sätt, och sedan det finns ingen fläkt, ugnen ventileras utan fläkt. Efter att gasen antänds, öppna luftskivan,

    justera vakuumet i ugnen och, genom att öka gastillförseln, samtidigt som du kontrollerar vakuumet i ugnen, bringa brännaren till minimiläget enligt regimkartan.

    Tändning av brännare med hjälp av en RCD:

    Vrid kontrollnyckeln på den gasanvändande enheten till läget "Tändning". I det här fallet utlöses RCD: tidsreläet slås på, gasmagnetventilen (SLC) på tändaren öppnas, tändanordningen slås på (när tändningsflamman slocknar, ger RCD-flamkontrollelektroden en impuls att avböjas högspänningstransformatorn);

    Om pilotlågan är stabil, stäng säkerhetsgasventilen och öppna avstängningsventilen helt uppströms huvudbrännaren.

    Personalens åtgärder vid olyckor (incidenter) på brännare

    När en låga bryter av, bryter igenom eller slocknar under antändning eller under reglering, är det nödvändigt:

    · Stäng omedelbart av gastillförseln till denna eller dessa brännare och tändanordningen;

    · Ventilera ugnen och gaskanalerna i minst 10 minuter;

    · Ta reda på orsaken till felet;

    · Rapportera till ansvarig person;

    Efter att ha eliminerat orsakerna till funktionsfelen och kontrollerat tätheten av avstängningsventilen framför brännaren, i riktning av den ansvariga personen, enligt instruktionerna, tänd igen.

    Starti arbetet med hydraulisk sprickbildning (GRU) och tändning första brännaren

    a. Den hydrauliska spräckningsenheten tas i drift i enlighet med produktionsinstruktionerna.

    b. Uppstarten av den gasdrivna installationen sker enligt produktionsinstruktionerna.

    v. Innan den första brännaren tänds på spolgasledningen måste ventilen vara öppen.

    Arbeteutförd indragning av gasdriven installation reservera

    Avstängning (se fig. 96) av gasanvändande utrustning i alla fall, utom i nödsituationer, utförs på skriftliga instruktioner från teknisk chef, enligt produktionsinstruktionerna. Vid behov genomförs utbildning av personal.

    Arbetsorder:

    Växla driftläget för installationens brännare till ett minimum, enligt regimkortet;

    Lås säkerhetsavstängningsventilen i öppet läge;

    - för tvångsbrännare genom att tillföra luft, stäng luftspjället framför brännaren och sedan den andra avstängningsventilen på gasledningen till brännaren, och för injektionsbrännare stäng avstängningsventilen andra nedströms om gasflödet till brännaren och sedan lufttvättaren;

    Kontrollera visuellt att förbränningen upphör;

    Stäng styrventilerna och öppna ventilen på säkerhetsrörledningen;

    Koppla bort resten av enhetens brännare på samma sätt;

    Stäng avstängningsventilerna vid utloppet till installationen;

    Öppna renings- och säkerhetsledningarna;

    Stäng slam-stäng-skydd;

    Öppna luftspjället (bricka) och ventilera eldstaden i 10 minuter;

    Stäng av fläkten (om någon) och rökutsugaren, stäng luftspjället (brickan) och grinden;

    Gör en journalanteckning.

    Avstängningen av förgasade pannor med styr- och säkerhetsautomatik och med integrerad automation utförs i enlighet med produktionsinstruktionerna.

    10.Underhåll och reparation

    TR 870. Obligatoriska krav. installeras i gasdistributionsnät under driftfasen (inklusive underhåll och reparationer)

    För att fastställa möjligheten att driva gasledningar, byggnader och strukturer och tekniska anordningar för gasdistribution och gasförbrukningsnätverk efter de villkor som anges i designdokumentationen, bör deras tekniska diagnostik utföras.

    Tidsfristerna för vidare drift av föremål för teknisk föreskrift i denna tekniska föreskrift bör fastställas baserat på resultaten teknisk diagnostik .

    Att säkerställa säkerheten för gaseldad värmeutrustning är en av de viktigaste uppgifterna för konstruktörer och underhållspersonal av pannhus.
    Lösningen på detta problem i praktiken kompliceras av försämringen av utrustningen, dess fysiska och mentala åldrande, felaktig funktion hos individuella delar av automationsutrustning, såväl som en otillräckligt hög kvalifikationsnivå och låg teknisk disciplin hos underhållspersonalen, vilket kan leda till allvarliga olyckor åtföljda av mänskliga olyckor.
    Utredning av nödsituationer, särskilt de som rör säkerhetsanordningar, är ofta svåra på grund av bristen på objektiv information om orsakerna som ledde till att de inträffade.
    En av de viktigaste elementen, vars tillstånd till stor del bestämmer säkerhetsnivån för gaspannhus, är gasgrenrörets avluftningsventil.
    Läckage av reningsventilporten är en av orsakerna till gasläckage (förluster) genom reningsgasrörledningen till atmosfären, och i närvaro av ett fel på andra delar av gasavstängningsventilerna skapar det farliga förutsättningar för obehöriga gasinträde i produktionsanläggningar och pannugnar.
    Befintliga designlösningar för automationssystemet ger inte möjligheten att kontinuerligt övervaka tätheten hos avluftningsventilen.
    Vi bevittnade den oavsiktliga upptäckten av en läcka i ventilen på gasgrenrörets avluftningsventil, när, vid idrifttagningsstadiet, under kontrollen av det automatiska tändsystemet för reservpannan, med tändningsmagnetventilen avstängd, efter gnistan applicerades inträffade en stabil förbränning av tändlågan. Pannrumsservicepersonalen hade inte information för att i tid upptäcka detta fel och vidta nödvändiga åtgärder för att eliminera det.
    För att förhindra sådana situationer föreslås det att installera en vattentätning av glas fylld med
    glycerin. Styrkretsen består av en gasgrenrörledning, en gasventil 1, en avluftningsventil 2, en hydraulisk tätning 3, en påfyllningshals 5.
    Gaskran 1 krävs om avluftningsventilen saknas under panndrift, samt vid översyn eller byte av ventilen. Gasläckage bestäms av bubblor i vattentätningen under rening och drift av pannan.
    Om den första magnetventilen läcker kan gasläckan ses som bubblor som stiger upp i vätskan när brännaren står i vila.
    Om avluftningsventilen läcker under brännarens drift.
    Enheten är utformad på ett sådant sätt att när gastrycket sjunker tränger inte glycerin in i rörledningen.
    En annan fördel med denna anordning är att sektionen av rörledningen mellan ventilerna inte är fylld med luft under långa perioder av inaktivitet.
    Den föreslagna tekniska lösningen innehåller välkända element och kan implementeras på basis av typiska industriella anordningar. Kostnaderna för att implementera den föreslagna tekniska lösningen är obetydliga och står inte i proportion till de förluster som kan uppstå till följd av en nödsituation orsakad av ett läckage av avluftningsventilen på gasgrenröret.

    Chef för laboratoriet för oförstörande testning av LLC "Kontakta" Ktitrov Konstantin Borisovich
    Chef för avdelningen för EPB ZiS LLC "Kontakta" Melnikov Lev Mikhailovich
    Ingenjör 1: a kategori LLC "Kontakta" Katrenko Vadim Fedorovich
    Ingenjör-expert från LLC "Kontakta" Keleberda Alexander Ivanovich
    Expert LLC "Kontakta" Kuznetsov Viktor Borisovich

    Introduktion

    Kapitel 1 Analys av tillståndet för problemet med automatisering av täthetskontroll och formulering av forskningsproblemet 9

    1.1 Nyckeltermer och definitioner som används i denna studie 9

    1.2 Funktioner hos gasventilens täthetskontroll 11

    1.3 Klassificering av gasprovningsmetoder och analys av möjligheten att de kan användas för att kontrollera tätheten hos gasarmaturer 15

    1.4 Granskning och analys av automatiska tryckregleringsanordningar enligt den manometriska metoden 24

    1.4.1 Primära omvandlare och sensorer för automatiska läckagekontrollsystem 24

    1.4.2 Automatiserade system och läckagekontrollanordningar 30

    Studiens syfte och mål 39

    kapitel 2 Teoretisk studie av den manometriska läckagetestmetoden 40

    2.1 Bestämning av gasflödesregimer i testobjekt ... 40

    2.2 Undersökning av kompressionsmetoden för läckagetestning 42

    2.2.1 Undersökning av tidsberoende vid kontroll av täthet med kompressionsmetoden 43

    2.2.2 Undersökning av täthetskontrollens känslighet med kompressionsmetoden med en cut-off 45

    2.3 Undersökning av jämförelsemetoden med kontinuerligt provtryck 51

    2.3.1 Schema för kontroll av läckage genom jämförelsemetod med kontinuerligt provtryck 52

    2.3.2 Undersökning av tidsberoende vid täthetskontroll enligt jämförelsemetoden 54

    2.3.3 Undersökning av täthetskontrollens känslighet genom jämförelsemetoden med kontinuerlig tillförsel av provtryck 65

    2.3.4 Jämförande utvärdering av täthetskontrollens känslighet med kompressionsmetoden med cut-off och jämförelsemetoden 68

    Vatten till 2 kap. 72

    Kapitel 3 Experimentell studie av täthetskontrollkretsarnas parametrar gjorda på basis av jämförelsemetoden 75

    3.1 Experimentuppställning och forskningsteknik 75

    3.1.1 Beskrivning av experimentuppställningen 75

    3.1.2 Testprocedur för läckagestyrkretsar 78

    3.2 Experimentell studie av täthetskontrollkretsen baserad på jämförelsemetoden 81

    3.2.1 Bestämning av karakteristiken p = f (t) för linjerna i täthetsstyrkretsen 81

    3.2.2 Studier av de tidsmässiga egenskaperna hos linjerna i täthetskontrollkretsen enligt jämförelsemetoden 86

    3.2.3 Studie av de statiska egenskaperna hos mätledningen för läckagestyrkretsen 91

    3.3. Experimentell studie av en anordning för täthetskontroll, utförd på basis av jämförelsemetod 97

    3.3.1 Undersökning av en modell av en anordning för läckagekontroll med differenstrycksgivare 97

    3.3.2 Utvärdering av noggrannhetsegenskaperna för enheter för täthetskontroll, gjord enligt jämförelseschemat 100

    3.4 Probabilistisk bedömning av tillförlitligheten av sorteringsprodukter vid täthetskontroll enligt jämförelsemetoden 105

    3.4.1 Experimentell studie av fördelningen av tryckvärdet motsvarande läckaget av testgasen i en produktsats 105

    3.4.2 Statistisk bearbetning av experimentets resultat för att bedöma tillförlitligheten av sortering 108

    4.3 Utveckling av läckagesensorer med förbättrad prestanda 126

    4.3.1 Läckagesensordesign 127

    4.3.2 Matematisk modell och beräkningsalgoritm för täthetssensorn 130

    4.4 Utveckling av ett automatiserat stativ för täthetskontroll 133

    4.4.1 Utformningen av ett automatiserat flerpositionsställ 133

    4.4.2 Val av parametrar för läckagestyrkretsarna 142

    4.4.2.1 Metod för att beräkna parametrarna för täthetsstyrkretsen med hjälp av kompressionsmetoden med en cut-off 142

    4.4.2.2 Metod för att beräkna parametrarna för täthetsstyrkretsen med hjälp av jämförelsemetoden 144

    4.4.3 Bestämning av prestandan hos ett automatiserat stativ för täthetskontroll 146

    4.4.4 Bestämning av parametrarna för tätningstätningarna för det automatiserade stativet 149

    4.4.4.1 Metodik för att beräkna en tätningsanordning med cylindrisk krage 149

    4.4.4.2 Beräkningsmetod för mekanisk tätning 154

    Allmänna slutsatser och resultat 157

    Referenser 159

    Bilaga 168

    Introduktion till arbetet

    Ett viktigt problem i en rad branscher är de ökade kraven på produkters kvalitet och tillförlitlighet. Detta orsakar ett akut behov av att förbättra befintliga, skapa och införa nya metoder och metoder för kontroll, inklusive täthetskontroll, som hänvisar till feldetektering - en av typerna av kvalitetskontroll av system och produkter.

    Vid industriell produktion av avstängnings- och distributionsventiler, där arbetsmediet är tryckluft eller annan gas, reglerar befintliga standarder och specifikationer för dess acceptans som regel hundraprocentig kontroll av parametern "täthet". Huvudenheten (arbetselementet) för en sådan armatur är ett rörligt par "kolvkropp" eller ett roterande ventilelement, som fungerar i ett brett spektrum av tryck. Olika tätningselement och smörjmedel (tätningsmedel) används för att täta gasarmaturer. Under driften av ett antal gasventilkonstruktioner tillåts ett visst läckage av arbetsmediet. Överskridande av det tillåtna läckaget på grund av gasarmatur av dålig kvalitet kan leda till felaktig (falsk) användning av produktionsutrustningen på vilken den är installerad, vilket kan orsaka en allvarlig olycka. I hushållsgaskaminer kan ökat läckage av naturgas orsaka brand eller förgiftning av människor. Därför betraktas överskottet av det tillåtna läckaget av indikatormediet med lämplig acceptanskontroll av gasarmaturer som ett läckage, det vill säga en produktdefekt, och elimineringen av defekter ökar tillförlitligheten, säkerheten och miljövänligheten hos hela enheten, anordning eller anordning i vilken gasbeslagen används.

    Gasventilens täthetskontroll är en mödosam, tidskrävande och komplex process. Till exempel, vid tillverkning av pneumatiska miniapparater tar det 25-30% av den totala arbetsintensiteten och upp till 100-120% av tiden.

    hopsättning. Detta problem vid storskalig och massproduktion av gasarmaturer kan lösas genom att använda automatiserade metoder och styrmedel, som måste säkerställa den erforderliga noggrannheten och produktiviteten. Under verkliga produktionsförhållanden är lösningen på detta problem ofta komplicerad genom användningen av kontrollmetoder som ger erforderlig noggrannhet, men som är svåra att automatisera på grund av metodens komplexitet eller testutrustningens särdrag.

    Ett tiotal metoder har utvecklats för att testa produkters täthet endast med hjälp av ett gasformigt testmedium, för vars genomförande mer än hundra olika metoder och kontrollmedel har skapats. Utvecklingen av den moderna teorin och praktiken för täthetskontroll ägnas åt studier av A. S Zazhigin, A. I. Zapunny, V. A. Lanis, L. E. Levina, V. B. Lembersky, V. F. Rogal, S. G. Sazhina, Tru-shchenko A.A., Fadeeva M.A., Feldman.

    Det finns emellertid ett antal problem och begränsningar i utvecklingen och implementeringen av täthetskontrollanordningar. Sålunda kan och bör de flesta av högprecisionsmetoderna endast tillämpas på stora produkter där fullständig täthet säkerställs. Dessutom ställs restriktioner av ekonomisk, konstruktiv karaktär, miljöfaktorer, säkerhetskrav på servicepersonal. Vid serietillverkning och storskalig produktion, till exempel, pneumatiska automationsanordningar, gasarmaturer för hushållsapparater, där ett visst läckage av indikatormediet tillåts under acceptanstestning och därför reduceras kraven på kontrollnoggrannhet; automatisering och att på denna grund säkerställa hög produktivitet hos motsvarande kontroll- och sorteringsutrustning, vilket är nödvändigt för hundraprocentig kontroll av produktkvaliteten.

    Analys av utrustningens egenskaper och huvudegenskaperna hos de gastäthetstestmetoder som mest används inom industrin gjorde det möjligt att dra slutsatsen att det är lovande för att automatisera kontrollen av hermetiska

    arten av gasarmaturer med hjälp av jämförelsemetoden och kompressionsmetoden, som implementerar den manometriska metoden. I den vetenskapliga och tekniska litteraturen ägnas lite uppmärksamhet åt dessa testmetoder på grund av deras relativt låga känslighet, dock noteras att de är lättast att automatisera. Samtidigt finns det inga rekommendationer för val och beräkning av parametrarna för läckagekontrollanordningar, gjorda enligt jämförelseschemat med en kontinuerlig tillförsel av testtryck. Därför forskning inom området för gasdynamik för döda och strömmande behållare som delar av kontrollscheman, såväl som gastrycksmätningstekniker som grund för att skapa nya typer av omvandlare, sensorer, enheter och system för automatisk kontroll av produkternas täthet som är lovande för användning vid tillverkning av gasarmaturer.

    Under utvecklingen och implementeringen av automatiserade läckagekontrollanordningar uppstår en viktig fråga om tillförlitligheten av kontroll- och sorteringsoperationen. I detta avseende utfördes en motsvarande studie i avhandlingen, på grundval av vilken rekommendationer utvecklades som gör det möjligt, med automatisk sortering med parametern "täthet", att utesluta inträngning av defekta produkter i lämpliga. En annan viktig fråga är att säkerställa den specificerade prestandan hos automatiserad utrustning. Avhandlingen ger rekommendationer för att beräkna driftsparametrarna för en automatiserad testbänk för täthetskontroll, beroende på erforderlig prestanda.

    Arbetet består av en inledning, fyra kapitel, allmänna slutsatser, en bibliografi och en bilaga.

    Det första kapitlet diskuterar funktionerna för att övervaka tätheten hos gasarmaturer, som tillåter en viss läcka under drift. En översikt över metoderna för gastäthetstestning, klassificering och analys av möjligheten till deras tillämpning för automatisering av kontroll av gasventiler, vilket gjorde det möjligt att välja den mest lovande - den manometriska metoden - ges. Enheter och system som ger automatisering av täthetskontroll övervägs. Forskningens mål och syften formuleras.

    I det andra kapitlet undersöks teoretiskt två metoder för täthetskontroll, som realiserar den manometriska metoden: kompressionsmetoden med tryckavstängning och jämförelsemetoden med kontinuerlig tillförsel av provtryck. Matematiska modeller av de undersökta metoderna bestämdes, på basis av vilka studier av deras tidsmässiga egenskaper och känslighet utfördes vid olika gasflöden, olika ledningskapaciteter och tryckförhållanden, vilket gjorde det möjligt att avslöja fördelarna med jämförelsemetoden . Rekommendationer ges för val av parametrar för täthetskontrollkretsarna.

    I det tredje kapitlet undersöks de statiska och tidsmässiga egenskaperna hos linjerna i täthetskontrollkretsen experimentellt med jämförelsemetoden vid olika värden för läckage, linjekapacitans och testtryck, deras konvergens med liknande teoretiska beroenden visas. Funktionen har kontrollerats experimentellt och noggrannhetsegenskaperna för anordningen för täthetskontroll, gjorda enligt jämförelseschemat, har utvärderats. Resultaten av att bedöma tillförlitligheten hos sorteringsprodukter med parametern "täthet" och rekommendationer för att ställa in motsvarande automatiserade styr- och sorteringsanordningar presenteras.

    Det fjärde kapitlet ger en beskrivning av typiska automatiseringsscheman för mätmetoden och rekommendationer för konstruktion av automatiserad utrustning för täthetskontroll. Den ursprungliga designen av läckagesensorn och det automatiska flerpositionsstativet för läckagekontroll presenteras. Metoder för beräkning av täthetskontrollanordningar och deras element föreslås, presenterade i form av algoritmer, samt rekommendationer för beräkning av driftsparametrarna för ett kontroll- och sorteringsställ, beroende på den erforderliga prestandan.

    Bilagan presenterar egenskaperna hos gasläckagetestmetoder och tidsberoende för möjliga sekvenser av förändringar i gasflödesregimerna i flödestanken.

    Funktioner för täthetskontroll för gasventiler

    Utvecklingen och studierna som presenteras i avhandlingen är relaterade till gasarmaturer, under tillverkningen av vilka de befintliga standarderna och tekniska villkoren reglerar hundraprocentig kontroll av "täthet" -parametern och ett visst läckage av arbetsmediet är tillåtet. De gasarmaturer som beaktas i detta arbete förstås som anordningar avsedda för användning i olika system där arbetsmediet är en gas eller en blandning av gaser under tryck (till exempel naturgas, luft, etc.), för genomförandet av funktioner för avstängning, distribution etc. Gasarmatur inkluderar: ventiler, fördelare, ventiler och andra medel för industriell pneumatisk automatisering av högt (upp till 1,0 MPa) och medeltryck (upp till 0,2 ... 0,25 MPa), avstängningsventiler för hushållsgaskaminer som arbetar vid lågt tryck (upp till 3000 Pa). Såväl färdiga produkter som deras beståndsdelar, enskilda sammansättningar etc. utsätts för täthetsprovning Beroende på produkternas syfte, de förhållanden de används i och designegenskaper ställs olika krav på deras täthet.

    Med en gasventils täthet avses dess förmåga att inte passera ett arbetsmedium som tillförs under för högt tryck genom väggar, fogar och tätningar. I detta fall tillåts en viss mängd läckage, vars överskott motsvarar produktens läckage. Förekomsten av en läcka förklaras av det faktum att huvudenheten - arbetselementet för sådana anordningar är ett rörligt, svårt att täta par: spolkropp, munstycksdämpare, kula, kon eller sadelventiler, etc. Dessutom, enhetens design innehåller som regel fasta tätningselement: ringar, manschetter, oljetätningar, smörjmedel, vars defekter också kan orsaka läckage. Läckage av gasarmaturer, det vill säga närvaron av ett läckage av arbetsmediet som överstiger den tillåtna nivån, kan leda till allvarliga olyckor, haverier och andra negativa resultat i driften av utrustningen där den används. Avstängningsventilen (Fig. 1.1) är en viktig komponent i hushållsgaskaminer. Den är utformad för att reglera tillförseln av naturgas till kaminens brännare och för att stänga av den i slutet av arbetet. Strukturellt är ventilen en anordning med ett roterande ventilelement 1, monterat i en delad kropp 2, i vilken det finns kanaler för gaspassage. Ventildelarnas sammankopplingspunkter måste tätas för att säkerställa högsta möjliga täthet. Tätning utförs med ett speciellt grafitfett - tätningsmedel, tillverkat i enlighet med TU 301-04-003-9. Dålig packning leder till naturgasläckage under drift av kaminen, vilket är explosivt och brandfarligt i ett begränsat utrymme i hushållslokaler, dessutom är ekologin (mänsklig miljö) störd.

    I enlighet med de fastställda följande kraven för att testa tätheten hos avstängningsventilen. Testerna utförs med tryckluft vid ett tryck på (15000 ± 20) Pa, eftersom högre tryck kan förstöra tätningssmörjningen. Luftläckaget får inte överstiga 70 cm3/h. Den tillåtna volymen för omkopplingskanaler och kapacitet för övervakningsanordningen är inte mer än (1 ± 0,1) dm3. Kontrolltid 120 s.

    Tryckluftsläckage under laboratorieförhållanden rekommenderas att övervakas med en volymetrisk anordning (Fig. 1.2). Anordningen består av en mätbyrett 1, till vilken luft under tryck tillförs genom kanal 2, ett reservkärl 3, ett kärl 4 för att upprätthålla erforderlig nivå och anslutningspunkten för testventilen 5. Det är tillåtet att styra med hjälp av andra enheter, vars mode inte överstiger modet för den volymetriska enheten ± 10 cm3 / h. Läckagekontroll utförs genom att mäta den undanträngda volymen vatten.

    Gasarmatur med medel- och högtryck, som måste testas för täthet, inkluderar pneumatiska ventiler, strömbrytare, justerbara gasspjäll och annan pneumatisk utrustning, vars typiska konstruktioner visas i fig. 1.3 och 1.4. I fig. 1.3 visar en pneumatisk ventil med en cylindrisk slid typ P-ROZP1-S, en ventil pneumatisk ventil med en platt slid typ B71-33

    kanal 1 för styrsignalen, cylindrisk ventil 2, hus 3, lock med kanal 4 ansluten till atmosfären, arbetskanal 5 och O-ring 6. I fig. 1.4 visar en ventilpneumatisk ventil med en platt ventil typ B71-33, bestående av en kropp 1, ett lock 2, en platt vridventil 3, ett handtag 4, en axel 5, arbetskanaler 6, 7, 8, 9, en kanal 10 som ansluter till atmosfären och en kanal för tillförsel av tryckluft 11. Förekomsten av en reglerad läcka i den pneumatiska utrustningen förklaras av det faktum att dess konstruktioner innehåller platta spolar, cylindriska spolar med ett tätningsgap, ventil och ventilanordningar, som involverar flödet av tryckluft från en hålighet till en annan eller läcker ut i atmosfären genom luckor och läckor ... Mängden tillåtet läckage av en specifik pneumatisk enhet fastställs av utvecklaren på basis av GOST och anges i dess tekniska egenskaper. Värdena på tillåtet läckage för olika typer av pneumatiska enheter vid det nominella tryckluftstrycket som är inställt för denna enhet visas i Tabell 1.1. Pneumatisk utrustning används i styrsystem för olika industriell utrustning, därför kan ökade läckor av arbetsmediet och, som ett resultat, tryckfall leda till enhetsfel eller orsaka falsk triggning, d.v.s. leda till en nödsituation, utrustningshaveri.

    Vid testning av tätheten hos pneumatisk utrustning uppstår svårigheter på grund av olika konstruktioner, ett brett utbud av tillåtet läckage av indikatormediet (0,0001 ... 0,004) m3 / min; med olika testtryck (0,16 ... 1,0) MPa och kontrolltid (från tiotals sekunder eller mer). Dessutom bör föroreningen av indikatormediet (tryckluft) inte överstiga klass 1 i enlighet med GOST 17433-91, omgivningstemperaturen är 20 ± 5C. Felet hos mät- och kontrollinstrumenten, med vilket läckagevärdet bestäms, bör inte överstiga ± 5 %. För att kontrollera tätheten hos pneumatisk utrustning används trycksensorer (signalanordningar) och specialdesignad utrustning. En analys av dessa enheter ges i avsnitt 1.4.

    Undersökning av täthetskontrollens känslighet med kompressionsmetoden med cut-off

    Läckagetestkänslighet är det minsta provgasläckage som kan mätas under produkttestning. Låt oss undersöka beroendet av känsligheten hos kompressorns täthetskontroll, gasspjäll, dvs med motsvarande gasläckor genom testobjektets läckor. Låt oss uttrycka gasläckan Y genom massflödeshastigheten G Antag att oavsett gasutflödesregimen vid en konduktivitet f är läckan lika med Vd, och vid konduktiviteten / är läckan lika med Y. För en turbulent superkritisk regim, efter genom att ersätta formel (2.5) i (2.15) får vi: Med samma testlängd /, - (som ett resultat av transformationen (2.19) och (2.20), får vi relationen (2.21) Ersätter (2.21) i (2.18) ), får vi relationen Eftersom LA i (2.23) kommer att ha samma absoluta värde oavsett relationerna Ud U eller Ud U, kommer vi för att förenkla beräkningarna anta att Ud U. Då kan (2.23) representeras som en uttryck - tryckresponsen pA på en förändring i läckaget AU. , då får vi en formel för att bestämma den minsta förändringen i läckage Uch, som kan registreras vid övervakning av tätheten med den undersökta metoden. på Y, är känsligheten för täthetskontrollen med kompressionsmetoden med en avstängning i det turbulenta superkritiska läget

    Transformationen (2.25) med avseende på p0 gör det möjligt att erhålla ett uttryck för att bestämma testtrycket beroende på täthetskontrollens känslighet Uch i ett turbulent superkritiskt läge. Substituera i beroende (2.35) istället för D /? På känslighetströskeln pn av den manometriska mätanordningen erhåller vi formeln för att bestämma känsligheten UH för tämed en cut-off i turbulent subkritiskt läge Transformation (2.36) med avseende på p0 gör att man kan få ett uttryck för att bestämma testtrycket beroende på på känsligheten Uch för täthetskontrollen i det turbulenta subkritiska läget 2.41) och (2.42) får vi sambandet

    Undersökning av jämförelsemetoden med kontinuerlig tillförsel av provningstryck De allmänna bestämmelserna och schemat för läckagetestet med metoden för jämförelse med avstängningen av provgaskällan diskuteras i avsnitt 1.3.2. Men som analysen har visat är en jämförelsemetod med en kontinuerlig tillförsel av provtryck lovande för vidare forskning. Detta beror på det faktum att avstängnings-, distributions- och omkopplingsgasarmaturer under verkliga förhållanden arbetar under konstant driftstryck och, enligt deras tekniska egenskaper, tillåter en viss mängd läckage. Därför, för att testa tätheten av denna klass av enheter, är det lämpligt att använda kontrollschemat med en kontinuerlig tillförsel av testtryck, som det mest lämpliga för de verkliga driftsförhållandena. Dessutom elimineras behovet av att stänga av tryckkällan vid varje test, vilket avsevärt förenklar designen av monitorn och underlättar automatiseringen av testprocessen. 2.3.1 Schema för läckagekontroll genom jämförelsemetoden med kontinuerlig provtrycksförsörjning Ett diagram presenteras som förklarar täthetskontrollen genom jämförelsemetoden med kontinuerlig provtrycksförsörjning. Kretsen består av en mätledning IL och en EL-ledning för referenstrycket, vars ingångar är anslutna till en gemensam provtryckskälla pQ, och utgångarna är anslutna till atmosfären. Referenstryckledningen innehåller ett ingående pneumatiskt motstånd (choke) med konduktivitet / J, en kapacitans med en justerbar Ge-volym och ett utgående pneumatiskt motstånd med en justerbar konduktivitet / 2, som är utformade för att ställa in kretsen. Mätlinjen innehåller det ingående pneumatiska motståndet med konduktivitet / t, och testobjektet OI, som kan representeras som en behållare med en volym av Ki, med ett flöde motsvarande det pneumatiska motståndet med konduktivitet f4. Mät- och referenslinjerna bildar en pneumatisk mätbrygga. Jämförelse av trycken i kretsens linjer utförs med hjälp av den differentiella manometriska mätanordningen för DUT inkluderad i diagonalen på den pneumatiska bryggan. I detta schema har mätanordningen en konduktivitet / = 0, därför beror trycken / g och ph i linjerna inte på varandra. Varje linje i kretsen representerar en flödesbehållare. När du kontrollerar tätheten enligt schemat som visas i fig. 2.2, läckage förstås som den volymetriska gasflödeshastigheten genom alla genomgående läckor av testobjektet vid ett stabilt tillstånd av testgasflödet i kretsledningarna. Detta läge motsvarar samma massflödeshastighet av gas genom ingångs- och utgångsmotståndet i ledningen.

    Forskningsmetodik för täthetskontrollkretsar

    Den experimentella studien utfördes med seriella industriprover av avstängningsventiler för hushållsgaskaminer (vid lågt testtryck), avstängnings- och distributionsutrustning för pneumatisk automation (vid medelhögt och högt testtryck), samt modeller av läckor . I detta fall användes följande teknik: 1. Längden på den pneumatiska ledningen från utloppet av luftberedningsenheten till stabilisatorn w Fig. 3.3 Specialutrustning för experimentell forskning: a - variabel kapacitans; b - choke med en diameter på 0,1 mm; c - kontrollläckor: 1 - cylinder; 2 - lock; 3 - kolv; 4 - volymhållare; 5-inloppskoppling; 6 - utloppsarmatur; 7 - spännhylsa klämma; 8 - utbytbart rör (innerdiameter 0,1 mm) tryck vid inloppet av experimentuppställningen var inte mer än 1,5 m. 2. Under testerna säkerställdes stabilisering av testgasen (komprimerad luft) från fluktuationer i nätverkstrycket. 3. Föroreningen av testgasen översteg inte kraven för 1: a klassen i enlighet med GOST 17433-80. 4. Inställningen av värdet på testtrycket som tillfördes modellerna av kretsar och läckagekontrollanordningen utfördes med justerskruven på tryckstabilisatorn i experimentuppställningen. 5. Mätning av värdet av testtrycket vid inloppet av modellerna av kretsar och läckagekontrollanordningen utfördes med exemplifierande tryckmätare av klass 0,4 med mätgränser på 0 ... 1; 0 ... 1,6; 0 ... 4 kgf/cm. 6. Mätning av trycket i referens- och mätlinjerna för modellerna av kretsar och läckagekontrollanordningen utfördes med exemplifierande tryckmätare av klass 0,4 med mätgränser på 0 ... 1; 0 ... 1,6; 0 ... 4 kgf / cm och en vätskemikromanometer med ett relativt mätfel på 2%. 7. I studier med ett medelvärde (upp till 1,5 kgf / cm "0,15 MPa) och högt testtryck (upp till 4,0 kgf / cm" 0,4 MPa), ställdes det erforderliga läckaget in med hjälp av justerbara gasreglage, tidigare kalibrerade med en rotameter med ett relativt mätfel på 2,5 %. 8. I studier vid lågt testtryck (upp till 0,3 kgf / cm "" ZOkPa) ställdes det erforderliga läckaget in med hjälp av kontrollläckor gjorda i form av slitsade metallkapillärer av L63-mässing (Fig. 3.3, c). Kapillärer erhölls genom att borra hål med en diameter på 1 mm och efterföljande tillplattning av ändsektionen med en längd på "20 mm. Kontrollläckorna kalibrerades med luft vid ett tryck av 15 kPa med användning av en volymetrisk anordning med ett relativt fel på 2 % inställning av lika kapaciteter i linjer - med hjälp av variabel (justerbar) kapacitet. 10. Mätningen av tryckfallet mellan ledningarna i styrenhetsmodellen utfördes med en differentialtrycksmätare med ett relativt mätfel på 2 % och mätgränser på 0 ... 25 kPa och 0 ... 40 kPa. 11. När man tog tidsegenskaperna räknades tiden med ett elektroniskt stoppur med ett relativt mätfel på 0,5 %. 12. Mätningar av motsvarande parametrar (pi, Ap, I) för varje undersökt karaktäristik eller parameter i modellen av kretsen eller läckagekontrollanordningen utfördes med upprepning av avläsningarna minst 5 gånger. 13. Bearbetningen av resultaten från varje experiment utfördes genom att hitta medelvärdena för parametrarna för varje experiment. Baserat på erhållna data, konstruerades motsvarande egenskaper. Beskrivningar av forskningsmetodikens punkter för individuella egenskaper ges i relevanta avsnitt i detta kapitel. Undersökning av karakteristiken p = / (/) för täthetskontrollkretsens linjer. För att kontrollera den antagna matematiska modellen (2.48) och funktionsdugligheten hos täthetskontrollkretsen baserat på jämförelsemetoden med en kontinuerlig tillförsel av testtryck, en experimentet utfördes för att bestämma karakteristiken р = f (J) - ändrar tryck i dess ledningar under kontrolltiden vid högt och lågt testtryck, som används för att kontrollera tätheten i olika gasarmaturer. I avsnitt 2.3.1 visades att detta kontrollschema innehåller två linjer, som var och en kan representeras som en flödestank. Studien använde den experimentella uppställningen som visas i fig. 3.2, liksom rekommendationerna i kapitel 2 att alla parametrar för kretsens mät- och referenslinjer ska vara lika, därför utfördes experimentet endast med mätlinjen. För detta stängdes ventilerna 15 som förbinder referensledningen med provtryckskällan och mätledningen till differentialmanometriska anordningen 14.

    För att bestämma karakteristiken p = / (/) för ledningens flödeskapacitet vid ett högt testtryck användes en modellmanometer 8 med en övre mätgräns på 4,0 kgf/cm (400 kPa) klass 0,4 och ett elektroniskt stoppur. I experimentet ställdes följande parametrar: testtryck /? Cirka = 400 kPa; mängden luftläckage Y = 1,16-10-5 m3 / s; den totala volymen av flödestanken och pneumatiska kanaler V "0,5 dm3. Mängden luftläckage Y ställdes in med en variabel gasspjäll 10 av typen P2D.1M kalibrerad med en rotameter, medan kontrollläckan 9 blockerades av ventil 15. I intervallet av en intensiv tryckökning, avläsningarna från manometern 8 togs efter 10 s. För att konstruera den experimentella karakteristiken p = / (/) togs de aritmetiska medelvärdena från fem experiment som tryckförändringsvärden.

    Rekommendationer för design av automatiserad utrustning ...

    Låt oss överväga huvudstadierna i teknisk design av automatiserad utrustning för täthetskontroll. I det första steget utförs en teknisk analys av sortimentet och volymen av en produktsats. Man bör komma ihåg att antalet produkter i ett parti bör vara tillräckligt stort (om möjligt motsvara medel- och storskalig produktion) för att säkerställa den nödvändiga belastningen av den designade styrutrustningen utan att ändra den. Om produktionen är diversifierad och satsvolymen är liten, rekommenderas det att kombinera produkter av olika produktionssatser och typer i grupper enligt allmänna tekniska villkor för täthetskontroll, vilket gör det möjligt att använda ett enda kontrollschema och instrumentering, samt gruppera dem enligt liknande design av produktkroppar och deras ingångskanaler, vilket möjliggör användning av vanliga tätningselement, lastnings- och fixeringsanordningar i designen. Här är det nödvändigt att analysera lämpligheten hos produktdesigner och kraven på tekniska förhållanden för deras läckagetestning för automatisering av denna operation. Rationell gruppering av produkter låter dig designa utrustning med maximal produktivitet och minimal omjustering för att kontrollera olika typer av produkter. Till exempel kan högtrycks pneumatiska automationsanordningar grupperas enligt samma specifikationer för tryckluftsläckagekontroll (genom testtrycket 0,63 MPa och 1,0 MPa, samt samma tillåtna läckage), genom en liknande utformning av den pneumatiska inloppskanal, vilket gör det möjligt att använda den i utrustningen under utveckling, i det första fallet en gemensam styrenhet, och i det andra - samma tätningsanordning (ände eller inre läpp). Detta steg slutar med bestämningen av prestandan hos den designade utrustningen, ett exempel på beräkningen som diskuteras i avsnittet

    I det andra konstruktionssteget bestäms behovet av omjustering av den designade enheten, vilket bör tillhandahålla: kontrollsystemets förmåga att fungera med hänsyn till olika tidpunkter för testning under tryck; omjustering av mät- och styrenheten till olika tillåtna provgasläckagevärden, samt till olika provtrycksnivåer. Därefter bör valet av kontrollmetod och medlen för dess genomförande göras. Preliminära tekniska förutsättningar för täthetskontrollen bör beaktas vid analys av de tekniska specifikationerna. Här bör som regel företräde ges åt typiska, breda styr- och mätanordningar. Men i vissa fall rekommenderas det att utveckla en speciell styrenhet som helt uppfyller kraven för den designade maskinen eller halvautomatiska maskinen, till exempel efter kravet på omjustering av enheter, testtrycksområdet. Exempel på beräkning och tillämpning av styrutrustning diskuteras i avsnitt 4.3 och 4.4.

    I det tredje designsteget väljs nivån av automatisering och anpassningsförmåga för hela enheten. Läckprovningsmaskiner inkluderar anordningar som utför hela processen för täthetskontroll, inklusive sortering, samt lastning och lossning av produkter utan medverkan av en operatör. Automatiserade enheter (halvautomatiska enheter) för täthetskontroll inkluderar enheter i vilka operatören deltar. Han kan till exempel utföra lastning - lossning av testobjektet, sortering i "Bra" och "Rejects" enligt informationen från kontroll- och mätenheten utrustad med ett automatiskt registreringselement. I detta fall utförs den allmänna kontrollen av enheten, inklusive drivningen av transportanordningen, fastspänning - lossning (fixering), produktförsegling, kontrolltidsfördröjning och andra funktioner automatiskt. Prospektiva scheman för automatisering av täthetskontroll med den manometriska metoden diskuteras i avsnitt 4.2.

    Efter att ha bedömt automationsnivån är nästa viktiga uppgift att välja och analysera layoutdiagrammet som ska ritas i skalen. Det låter dig rationellt ordna alla enheter i den designade utrustningen. Här bör särskild uppmärksamhet ägnas åt valet av lastningsposition - lossning av produkten, rörelsebanan för lastutrustningen. Problemen är relaterade till det faktum att laddade produkter (testobjekt) som regel har en komplex rumslig konfiguration, därför är det svårt att orientera, greppa och hålla. På grund av detta krävs skapandet av speciell orienterings- och lastnings- och lossningsutrustning, vilket inte alltid är acceptabelt av ekonomiska skäl, så manuell lastning kan vara en rationell lösning. Som en adekvat lösning på problemet rekommenderas det att överväga användningen av industriella manipulatorer och robotar. Exempel på val och beräkning av parametrar för viss hjälputrustning ges i avsnittet

    Nästa viktiga designsteg är valet av kontrollsystemet och syntesen av kontrollschemat. Här bör du följa de rekommendationer och metoder för att utveckla styrsystem för teknisk utrustning som ges i litteraturen. Valet av luftberedningsschemat är ganska enkelt, eftersom det är välutvecklat tekniskt och täcks av litteraturen. Men att underskatta vikten av denna fråga kan leda till ökad förorening av den komprimerade luften (mekaniska föroreningar, vatten eller olja) som används som testgas, vilket allvarligt kommer att påverka kontrollnoggrannheten och tillförlitligheten hos utrustningen som helhet. Krav på luften som används i pneumatiska styr- och mätanordningar anges i GOST 11662-80 "Luft för att driva pneumatiska enheter och automationsutrustning1. I detta fall får föroreningsklassen inte vara lägre än den andra i enlighet med GOST 17433-80 .

    När man väljer ett testtryckförsörjningsschema bör man ta hänsyn till dess obligatoriska stabilisering med hög noggrannhet, behovet av att ansluta till ett roterande klockbord eller annan rörlig utrustning, såväl som den samtidiga strömförsörjningen av ett stort antal styrenheter. Dessa frågor behandlas i exemplet med ett automatiserat stativ för täthetskontroll i avsnitt 4.4.

    I slutskedet utförs en expertbedömning av projektet för en automatiserad enhet för täthetskontroll. Här är det tillrådligt att bedöma projektet kollektivt, enligt vissa kriterier, med involvering av specialister från den avdelning där implementeringen av enheten under utveckling är tänkt att vara. Därefter görs en ekonomisk bedömning av projektet. Baserat på de slutsatser som gjorts fattas slutgiltiga beslut om vidareutveckling av arbetsdokumentation, skapande och implementering av en automatisk eller automatiserad enhet för täthetskontroll för detta projekt.

    Kavalerov, Boris Vladimirovich