Автоматизация контроля герметичности газовой арматуры на основе манометрического метода испытаний

• Автор: Барабанов, Виктор Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 185 с. : ил.

Введение

Глава 1 Анализ состояния проблемы автоматизации контроля герметичности

и постановка задачи исследования

1.1 Основные термины и определения, используемые в настоящем исследовании.

1.2 Особенности контроля герметичности газовой арматуры

1.3 Классификация газовых методов испытания и анализ возможности их применения для контроля герметичности газовой арматуры
1.4 Обзор и анализ средств автоматического контроля герметичности по манометрическому методу.
1.4.1 Первичные преобразователи и датчики для автоматических систем контроля герметичности

1.4.2 Автоматизированные системы и устройства контроля герметичности

Цель и задачи исследования.

Глава 2 Теоретическое исследование манометрического метода испытания

на герметичность.
2.1 Определение режимов течения газа в объектах испытания
2.2 Исследование компрессионного способа испытания на герметичность
2.2.1 Исследование временных зависимостей при контроле герметичности компрессионным способом.
2.2.2 Исследование чувствительности контроля герметичности компрессионным способом с отсечкой
2.3 Исследование способа сравнения с непрерывной подачей испытательного давления
2.3.1 Схема контроля герметичности по способу сравнения с непрерывной подачей испытательного давления.
2.3.2 Исследование временных зависимостей при контроле герметичности по способу сравнения.
2.3.3 Исследование чувствительности контроля герметичности по способу сравнения с непрерывной подачей испытательного давления.
2.3.4 Сравнительная оценка чувствительности контроля герметичности компрессионным способом с отсечкой и способом сравнения.
2.3.5 Рекомендации по выбору параметров схемы контроля герметичности по способу сравнения с непрерывной подачей испытательного давления
Выводы к главе 2.
Глава 3 Экспериментальное исследование параметров схем контроля
герметичности, выполненных на основе способа сравнения
3.1 Экспериментальная установка и методика исследования.
3.1.1 Описание экспериментальной установки
3.1.2 Методика исследования схем контроля герметичности.
3.2 Экспериментальное исследование схемы контроля герметичности на основе способа сравнения.
3.2.1 Определение характеристики р линий схемы контроля герметичности.
3.2.2 Исследования временных характеристик линий схемы контроля герметичности по способу сравнения
3.2.3 Исследование статической характеристики измерительной линии схемы контроля герметичности
3.3. Экспериментальное исследование устройства для контроля
герметичности, выполненного на основе способа сравнения
3.3.1 Исследование модели устройства для контроля герметичности с дифференциальным манометрическим датчиком.
3.3.2 Оценка точностных характеристик устройств для контроля
герметичности, выполненных по схеме сравнения
3.4 Вероятностная опенка достоверности сортировки изделий при контроле герметичности по способу сравнения
3.4.1 Экспериментальное исследование распределения величины давления,
эквивалентного утечке пробного газа в партии изделий
3.4.2 Статистическая обработка результатов эксперимента по оценке
достоверности сортировки.
Выводы к главе 3.
Глава 4 Рекомендации по выбору и расчету средств автоматизации
манометрического метода контроля герметичности газовой арматуры.
4.1 Рекомендации по проектированию автоматизированного оборудования. 4.2 Рекомендации по выбору схем автоматизации контроля герметичности.
4.3 Разработка датчиков герметичности с улучшенными рабочими характеристиками.
4.3.1 Конструкция датчика герметичности
4.3.2 Математическая модель и алгоритм расчета датчика герметичности
4.4 Разработка автоматизированного стенда для контроля герметичности
4.4.1 Конструкция автоматизированного многопозиционного стенда.
4.4.2 Выбор параметров схем контроля герметичности
4.4.2.1 Методика расчета парамегров схемы контроля герметичности по компрессионному способу с отсечкой.
4.4.2.2 Методика расчета параметров схемы контроля герметичности по способу сравнения
4.4.3 Определение производительности автоматизированного стенда для контроля герметичности.
4.4.4 Определение параметров герметизирующих уплотнений для автоматизированного стенда.
4.4.4.1 Методика расчета уплотняющего устройства с цилиндрической манжетой.
4.4.4.2 Методика расчета торцевого кольцевого уплотнения.
Общие выводы и результаты
Список литературы


Кроме того, конструкция устройства, как правило, содержит неподвижные уплотняющие элементы кольца, манжеты, сальники, смазки, дефекты которых также могут быть причиной утечки. Негерметичность газовой арматуры, т. Запорный кран рис. Он предназначен для регулирования подачи природного газа к горелкам плиты и его отсечки по окончании работы. Конструктивно кран представляет собой устройство с поворотным клапанным элементом 1, смонтированным в разъемном корпусе 2, в котором имеются каналы для прохода газа. Места сопряжения деталей крана нуждаются в уплотнении для обеспечения максимально возможной его герметичности. Уплотнение осуществляется специальной графитовой смазкой герметиком, изготавливаемой в соответствии с ТУ 9. Некачественное уплотнение приводит при эксплуатации плиты к утечке природного газа, что в условиях ограниченного пространства бытовых помещений взрыво и пожароопасно, кроме того, нарушается экология среда обитания человека. В соответствии с установлены следующие требования при проведении испытаний на герметичность запорного крана. Испытания проводятся сжатым воздухом под давлением 0 Па, так как более высокое давление может нарушить уплотняющую смазку. Утечка воздуха не должна превышать см3ч. Допустимый объем коммутационных каналов и емкостей контролирующего устройства не более 1 0,1 дм3. Время контроля 0 с. Утечку сжатого воздуха в лабораторных условиях в соответствии с рекомендуется контролировать с помощью волюмометричсского устройства рис. Устройство состоит из измерительной бюретки 1, к которой по каналу 2 подходит воздух иод давлением, резервного сосуда 3, сосуда 4 для поддержания необходимого уровня и места подключения испытуемого крана 5. Допускается осуществлять контроль с помощью других устройств, погрешность которых не превышает погрешности волюмометрического устройства см3ч. Контроль утечки осуществляется посредством измерения вытесненного объема воды. К газовой арматуре среднего и высокого давления, которую необходимо испытывать на герметичность, относятся пневмораспределители, переключатели, регулируемые дроссели и другие устройства пневмоаппаратуры, типовые конструкции которых приведены на рис. На рис. Рис. Рис. Рис. Пневмораспределитель с цилиндрическим золотником типа ПРП1 С
Рис. На рис. Наличие регламентированной утечки в пневмоаппаратуре объясняется тем, что в ее конструкциях содержатся плоские золотники, цилиндрические золотники с уплотняющим зазором, клапанные и крановые устройства, которые предполагают перетечки сжатого воздуха из одной полости в другую или утечки в атмосферу через зазоры и неплотности. Величина допустимой утечки конкретного пневмоаппарата устанавливается разработчиком на основании ГОСТ и указывается в его технической характеристике. Значения допустимой утечки для различных типов пневмоаппаратов при установленном для данного устройства номинальном давлении сжатого воздуха приведены в таблице 1. Пневмоаппаратура применяется в системах управления различным промышленным оборудованием, поэтому повышенные утечки рабочей среды и, как следствие, падение давления могут привести к несрабатыванию устройства или вызвать ложное срабатывание, т. МПа и времени контроля от десятков секунд и более. Кроме того, загрязнение индикаторной среды сжатого воздуха не должно превышать 1 класс по ГОСТ 3, температура окружающей среды 5С. Погрешность средств измерения и контроля, по которым определяется величина утечки, не должна превышать 5 4, , . Для контроля герметичности пневмоаппаратуры применяются датчики сигнализаторы давления и специально разработанное оборудование. Анализ этих устройств приведен в разделе 1. Таблица 1. Пневмодроссель с обратным клапаном В В В В В 0, 0, 0, 0, 0, 0,5 0,8 0,6 0,2 0. Пнсвмодроссель с обратным клапаном ,, 1. Пнсвмодроссель тормозной ПДТ 8 ПДТ ПДТ 1. Пневмораспрсделитсль с плоским золотником В ВбЗ,В ВМ, ПВМ, ВМ, ПВМ, ВМ, ПВМ, ВМ, ПВМ, БВМ, ПБВМ, БВМ, ПБВМ, БМ, ПВМ, ВМ ВМ, ПВМ, ВМ, ПВМ, БВМ, ПБВМ, ПВМ, ВМ, ПВМ. Пневмораспрсделитсль крановый В В, В, В 0, 0. Пневмораспределитель крановый , , , , 1,0 1. И. Переключатель пневматический многопозиционный ПВ4Ф ППМ 0, 1. Усилитель пневматических сигналов ПФ . ПФР 0.