Control de la estanqueidad de las válvulas de los dispositivos de quemadores de gas. Comprobación de la estanqueidad de las válvulas de cierre durante el funcionamiento de una instalación que utiliza gas.

Capítulo 1 Análisis del estado del problema de la automatización del control de estanqueidad y formulación del problema de investigación.

1.1 Términos y definiciones básicos utilizados en este estudio.

1.2 Características del control de la estanqueidad de las válvulas de gas.II

1.3 Clasificación métodos de gas pruebas y análisis de la posibilidad de su uso para controlar la estanqueidad de las válvulas de gas.

1.4 Revisión y análisis de pruebas automáticas de fugas mediante el método manométrico.

1.4.1 Transductores y sensores primarios para sistemas automáticos de monitoreo de fugas.

1.4.2 Sistemas automatizados y dispositivos de seguimiento de fugas.

Propósito y objetivos del estudio.

Capítulo 2 Estudio teórico del método manométrico de prueba de fugas.

2.1 Determinación de regímenes de flujo de gas en objetos de prueba.

2.2 Estudio del método de compresión para pruebas de fugas.

2.2.1 Estudio de las dependencias temporales en el seguimiento de la estanqueidad mediante el método de compresión.

2.2.2 Estudio de la sensibilidad del control de estanqueidad mediante el método de compresión con corte.

2.3 Estudio del método de comparación con suministro continuo de presión de prueba.

2.3.1 Esquema de control de estanqueidad mediante un método de comparación con suministro continuo de presión de prueba.

2.3.2 Estudio de las dependencias temporales en el seguimiento de la estanqueidad mediante el método de comparación.

2.3.3 Estudio de la sensibilidad del control de estanqueidad mediante comparación con el suministro continuo de presión de prueba.

2.3.4 Evaluación comparativa Sensibilidad del control de estanqueidad mediante el método de compresión con método de corte y comparación.

Conclusiones del Capítulo 2.

Capítulo 3 Estudio experimental de los parámetros de los circuitos de control de fugas realizado con base en el método de comparación.

3.1 Montaje experimental y metodología de la investigación.

3.1.1 Descripción del montaje experimental.

3.1.2 Metodología para el estudio de los esquemas de monitoreo de fugas.

3.2 Estudio experimental del esquema de control de fugas basado en el método de comparación.

3.2.1 Determinación de la característica p = /(/) de las líneas del circuito de control de estanqueidad.

3.2.2 Investigación de las características temporales de las líneas del circuito de control de estanqueidad mediante el método de comparación.

3.2.3 Estudio de las características estáticas de la línea de medida del circuito de control de estanqueidad.

3.3. Estudio experimental de un dispositivo de prueba de fugas basado en el método de comparación.

3.3.1 Estudio de un modelo de dispositivo para prueba de fugas con sensor de presión diferencial.

3.3.2 Evaluación de las características de precisión de los dispositivos para pruebas de fugas, realizada según el esquema de comparación.

3.4 Evaluación probabilística de la confiabilidad de la clasificación de productos al monitorear la estanqueidad mediante el método de comparación.

3.4.1 Estudio experimental de la distribución del valor de presión equivalente a la fuga de gas de prueba en un lote de productos.

3.4.2 Procesamiento estadístico de los resultados del experimento para evaluar la confiabilidad de la clasificación.

4.3 Desarrollo de sensores de fugas con características de rendimiento mejoradas.

4.3.1 Diseño del sensor de fugas.

4.3.2 Modelo matemático y algoritmo de cálculo del sensor de fugas.

4.4 Desarrollo de un stand automatizado para pruebas de fugas.

4.4.1 Diseño de un stand multiposición automatizado.

4.4.2 Selección de parámetros para circuitos de control de fugas.

4.4.2.1 Metodología de cálculo de los parámetros del circuito de control de estanqueidad mediante el método de compresión con corte.

4.4.2.2 Metodología de cálculo de los parámetros del circuito de control de estanqueidad mediante el método de comparación.

4.4.3 Determinación del desempeño de un stand automatizado para pruebas de fugas.

4.4.4 Determinación de parámetros de sellado de sellos para un stand automatizado.

4.4.4.1 Método de cálculo para un dispositivo de sellado con collar cilíndrico.

4.4.4.2 Método de cálculo del cierre mecánico de anillo.

Introducción de la tesis (parte del resumen) sobre el tema "Automatización del control de estanqueidad de accesorios de gas según el método de prueba manométrico"

Un problema importante en varias industrias son los crecientes requisitos de calidad y confiabilidad de los productos. Esto crea una necesidad urgente de mejorar los existentes, crear e implementar nuevos métodos y medios de control, incluido el control de estanqueidad, que se relaciona con la detección de fallas, uno de los tipos de control de calidad de sistemas y productos.

En la producción industrial de válvulas de cierre y distribución, en las que el medio de trabajo es aire comprimido u otro gas, las normas y condiciones técnicas existentes para su aceptación suelen regular el control del cien por cien del parámetro de “estanqueidad”. La unidad principal (elemento de trabajo) de dichas válvulas es un par móvil de "cuerpo de émbolo" o un elemento de válvula rotativa, que funcionan en amplia gama presión. Para sellar accesorios de gas se utilizan diversos elementos de sellado y lubricantes (selladores). Durante el funcionamiento de varios diseños de accesorios de gas, se permite una cierta fuga del medio de trabajo. Superar las fugas permitidas debido a accesorios de gas de mala calidad puede provocar un funcionamiento incorrecto (falso) del equipo de producción en el que está instalado, lo que puede provocar un accidente grave. en el hogar estufas de gas Ah, una mayor fuga de gas natural puede provocar un incendio o envenenamiento de personas. Por lo tanto, exceder la fuga permitida del medio indicador con el control de aceptación adecuado de los accesorios de gas se considera una fuga, es decir, un producto defectuoso, y la eliminación de defectos aumenta la confiabilidad, seguridad y limpieza ambiental de toda la unidad, dispositivo o dispositivo en el que se encuentra. Se utilizan accesorios de gas.

El control de la estanqueidad de las conexiones de gas es un proceso complejo, laborioso y que requiere mucho tiempo. Por ejemplo, en la producción de miniequipos neumáticos, se requiere entre el 25 y el 30% de la intensidad laboral total y hasta el 100-120% del tiempo de montaje. Este problema se puede resolver en la producción a gran escala y en masa de accesorios para gas mediante el uso de métodos automatizados y herramientas de control, que deberían garantizar la precisión y productividad requeridas. En condiciones reales de producción, la solución de este problema a menudo resulta complicada por el uso de métodos de control que proporcionan la precisión necesaria, pero que son difíciles de automatizar debido a la complejidad del método o las características específicas del equipo de prueba.

Se han desarrollado unos diez métodos para comprobar la estanqueidad de productos utilizando únicamente un medio de prueba gaseoso, para cuya implementación se han creado más de cien. de varias maneras y controles. Desarrollo teoría moderna y la práctica del control de la estanqueidad están dedicados a los estudios de Zazhigin A.S., Zapunny A.I., Lanis V.A., Levina L.E., Lembersky V.B., Rogal V.F., Sazhina S.G., Tru-Shchenko A. A., Fadeeva M. A., Feldmana L. S.

Sin embargo, existen una serie de problemas y limitaciones en el desarrollo e implementación de medios de control de fugas. Por tanto, la mayoría de los métodos de alta precisión pueden y deben aplicarse sólo a productos de gran tamaño en los que se garantiza una estanqueidad total. Además, se imponen restricciones de carácter económico, de diseño, factores ambientales y requisitos de seguridad para el personal operativo. En la producción en serie y a gran escala, por ejemplo, de equipos de automatización neumática, accesorios de gas para electrodomésticos, en los que se permite una cierta fuga del medio indicador durante las pruebas de aceptación y, por lo tanto, se reducen los requisitos de precisión del control, existe la posibilidad de su automatización y, sobre esta base, asegurar la alta productividad de los correspondientes equipos de control y clasificación, necesaria para el control de calidad del producto al 100%.

Un análisis de las características del equipo y de las principales características de los métodos de prueba de estanqueidad al gas más utilizados en la industria nos permitió concluir que el uso del método de comparación y el método de compresión, que implementan el método manométrico, es prometedor para automatizar la estanqueidad. Control de instalaciones de gas. En la literatura científica y técnica se ha prestado poca atención a estos métodos de prueba debido a su sensibilidad relativamente baja, pero se observa que son más fáciles de automatizar. Al mismo tiempo, no existen recomendaciones para la selección y cálculo de los parámetros de los dispositivos de monitoreo de fugas realizados de acuerdo con un esquema de comparación con un suministro continuo de presión de prueba. Por lo tanto, la investigación en el campo de la dinámica de gases de tanques ciegos y de flujo continuo, como elementos de circuitos de control, así como técnicas de medición de la presión del gas como base para la creación de nuevos tipos de convertidores, sensores, dispositivos y sistemas para el control automático de La estanqueidad de los productos prometedores para su uso en la producción de gas es relevante e importante.

Al desarrollar e implementar dispositivos automatizados de monitoreo de fugas, surge una pregunta importante sobre la confiabilidad de la operación de control y clasificación. En este sentido, en la disertación se llevó a cabo un estudio correspondiente, a partir del cual se desarrollaron recomendaciones que permiten, durante la clasificación automática según el parámetro "estanqueidad", excluir productos defectuosos de la entrada de productos adecuados. Otra cuestión importante es garantizar el rendimiento especificado de los equipos automatizados. La disertación proporciona recomendaciones para calcular los parámetros operativos de un soporte automatizado para pruebas de fugas en función del rendimiento requerido.

El trabajo consta de una introducción, cuatro capítulos, conclusiones generales, bibliografía y apéndices.

El primer capítulo analiza las características del control de estanqueidad de las válvulas de gas, que permiten una cierta fuga durante el funcionamiento. Se proporciona una revisión de los métodos de prueba de fugas de gas, una clasificación y un análisis de la posibilidad de su uso para automatizar el control de válvulas de gas, lo que permitió seleccionar el método más prometedor: el método manométrico. Se consideran dispositivos y sistemas que proporcionan automatización del control de estanqueidad. Se formulan las metas y objetivos del estudio.

El segundo capítulo examina teóricamente dos métodos de control de estanqueidad que implementan el método manométrico: compresión con corte de presión y un método de comparación con suministro continuo de presión de prueba. Se determinaron modelos matemáticos de los métodos en estudio, a partir de los cuales se realizaron estudios de sus características temporales y sensibilidad bajo diferentes regímenes de flujo de gas, diferentes capacidades de línea y relaciones de presión, lo que permitió identificar las ventajas del método de comparación. . Se dan recomendaciones para la selección de parámetros para circuitos de control de estanqueidad.

En el tercer capítulo, se estudian experimentalmente las características estáticas y temporales de las líneas del circuito de control de estanqueidad utilizando un método de comparación para varios valores de fuga, capacidad de la línea y presión de prueba, y se muestra su convergencia con dependencias teóricas similares. Se probó experimentalmente el rendimiento del dispositivo para la prueba de fugas realizado según el esquema de comparación y se evaluaron las características de precisión del dispositivo. Se presentan los resultados de la evaluación de la confiabilidad de la clasificación de productos según el parámetro de “estanqueidad” y recomendaciones para la instalación de los correspondientes dispositivos automatizados de control y clasificación.

El cuarto capítulo proporciona una descripción de esquemas de automatización típicos para el método de prueba manométrica y recomendaciones para el diseño de equipos automatizados para pruebas de fugas. Se presentan los diseños originales de un sensor de fugas y un soporte multiposición automatizado para el control de fugas. Se proponen métodos para calcular los dispositivos de control de fugas y sus elementos, presentados en forma de algoritmos, así como recomendaciones para calcular los parámetros operativos de un puesto de control y clasificación en función del rendimiento requerido.

El Apéndice presenta las características de los métodos de prueba de fugas de gas y las dependencias temporales para posibles secuencias de cambios en los regímenes de flujo de gas en un contenedor de flujo continuo.

Disertaciones similares en la especialidad "Automatización y control de procesos tecnológicos y productivos (por industria)", 13.05.06 código HAC

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Conclusión de la tesis. sobre el tema "Automatización y control de procesos tecnológicos y producción (por industria)", Barabanov, Viktor Gennadievich

4. Los resultados de un estudio de los esquemas de control de estanqueidad basado en un método de comparación con un suministro continuo de presión de prueba revelaron una discrepancia entre las características teóricas y experimentales en sus áreas de trabajo de no más del 5%, lo que permitió determinar las dependencias. para seleccionar los parámetros de funcionamiento de los correspondientes dispositivos de control y clasificación.

5. Un estudio experimental de un modelo prototipo de un dispositivo para monitorear la estanqueidad al valor de fuga y la presión de prueba correspondiente a las características técnicas de los equipos neumáticos en serie confirmó la posibilidad de crear dispositivos automatizados de control y clasificación basados ​​​​en el método de comparación, el error de que no supera el 3,5%, y la sensibilidad corresponde al rango de sensibilidad establecido para el método manométrico de prueba de fugas.

6. Se ha determinado un método para la evaluación probabilística de la confiabilidad de la clasificación de productos según el parámetro de "estanqueidad" y, en base a él, se han propuesto recomendaciones para instalar dispositivos automatizados de control y clasificación basados ​​​​en el método de comparación.

7. Se proponen esquemas de automatización estándar para el método manométrico de prueba de fugas y recomendaciones para el diseño de equipos automatizados para prueba de fugas.

8. Se ha desarrollado un diseño de un sensor de estanqueidad con características de rendimiento mejoradas, protegido por la patente RF No. 2156967, se ha propuesto un modelo matemático y un método para su cálculo, que permite evaluar las características de sensores de este tipo. en la etapa de diseño.

9. Se ha desarrollado el diseño de un banco de pruebas automatizado multiposición para pruebas de fugas, protegido por las patentes de RF No. 2141634, No. 2194259 y recomendaciones para determinar los parámetros de funcionamiento del banco en función del desempeño requerido; un método para calcular el dispositivo de control de estanqueidad utilizando un método de comparación con un suministro continuo de presión de prueba, que se utiliza en el diseño del soporte, y métodos para calcular dos tipos de dispositivos de sellado que garantizan una instalación confiable de los productos probados en Se proponen los puestos de trabajo del stand, lo que amplía las capacidades de los diseñadores de equipos automatizados para el control de estanqueidad.

10. Todos los métodos de cálculo de los dispositivos utilizados para automatizar las pruebas de fugas se presentan en forma de algoritmos que, junto con sus diagramas y diseños estándar, permiten crear equipos CAD para automatizar el método manométrico de pruebas de fugas.

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82. A. S. 1303864 URSS, MKI G 01 L 19/08. Alarma de presión / G.P. Barabanov, I.A. Morkovin, Yu.A. Osinsky. 1987, BI núm. 14.

83. A. S. 1670445 URSS, MKI G 01 M 3/02. Soporte para probar la estanqueidad de productos / Yu.V. Zajarov, A.G. Suvorov, A.I. Sutin et al. 1991, BI núm. 30.

84. A. S. 1675706 URSS, MKI G 01 L 19/08, 19/10. Alarma de presión / G.P. Barabanov, A.G. Suvorov. 1991, BI núm. 33.

85. Patente 2141634 RF, MKI G 01 M 3/02. Puesto automatizado para probar productos en busca de fugas / V.G. Barabanov, M.B. Dipershtein, G.P. Barabanov. 1999, BI N° 32.

86. Patente 2156967 RF, MKI G 01 L 19/08. Alarma de presión / V.G. Barabanov, M.B. Dipershtein, G.P. Barabanov. 2000, BI núm. 27.

87. Patente 2194259 RF, MKI G 01 M 3/02. Puesto automatizado para probar productos en busca de fugas / V.G. Barabanov, G.P. Barabanov. 2002, BI N° 34.

88. Solicitud 63-34333 Japón, MKI G 01 M 3/32. Dispositivo de monitoreo de fugas con compensación automática de errores de medición / solicitante K.K. Kosumo keiki No. 56-14844; solicitud 18.09.81; público. 19/07/89, Boletín. N° 6-859.

89. Solicitud 63-53488 Japón, MKI G 01 M 3/26. Dispositivo de prueba de fugas/solicitante Obaru Kiki Kote K.K. No. 55-67062; solicitud 22.05.80; publ.2410.88, Toro. nº 6 1338.

90. Solicitud No. 63-63847 Japón, MKI G 01 M 3/32. Método de detección de fugas / solicitante K.V. -Nº 57-61134; solicitud 14/04/82; público. 12.06.88, Boletín. N° 6-1577.

91. Pat. 3739166 Alemania, IPC G 01 M 3/06. Dispositivo de control de fugas / Magenbaner R., Reimold O., Vetter N.; solicitante y titular de la patente Bayer GmbH Sondermaschinen Entwicklung und Vertnieb, 7300 Esslingen, DE. solicitud 19/11/87; público. 01/06/89, Boletín. No 22.

92. Ensberg E.S., Wesley J.C., Jensen T.N. Telescopio de fugas. // Rdo. Ciencia. Instr., -1977. -v. 48, núm. 3. págs. 357-359.

93. Holme A.E., Shulver R.L. Planta de prueba de fugas de vacío controlada por microprocesador para pruebas de fugas en línea de producción. //proc. 8vo Int. Vacaciones. Congr. Trienne, te presento. En t. Unión Vac. Ciencia, tecnología. Y Appl., Cannes, 22-26 de septiembre de 1980. V.2, - P. 360-363.

94. Lentes J.G. Experiencias con plantas de prueba de fugas de He totalmente automáticas utilizadas en producción en serie a gran escala. //proc. 8vo Int. Vacaciones. Congr. Trienne, te presento. En t. Unión Vac. Ciencia, tecnología. Y Appl., Cannes, 22-26 de septiembre de 1980.- V.2, p. 357-359.

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NOTICIAS DE VolgSTU 65 UDC 620.165.29 G. P. Barabanov, V. G. Barabanov, I. I. Lupushor AUTOMATIZACIÓN DEL CONTROL DE ESTANQUEIDAD DE ACCESORIOS DE GASODUCTOS Universidad Técnica Estatal de Volgogrado Correo electrónico: [correo electrónico protegido] Se consideran métodos para automatizar el control de estanqueidad de las válvulas de cierre y conmutación de gasoductos. Se presentan diagramas constructivos de dispositivos que permiten implementar en la práctica métodos para automatizar el control de estanqueidad de varios accesorios de gas. Palabras clave: control de estanqueidad, accesorios de gas, presión de prueba. Se consideran los métodos de automatización para el control de la hermeticidad de las tuberías de gas y de los accesorios móviles. Se presentan esquemas estructurales de dispositivos que permiten realizar en la práctica el control de hermeticidad de diferentes métodos de automatización de accesorios de gas. Palabras clave: control de hermeticidad, accesorios de gas, presión de prueba. En la fabricación de accesorios para gasoductos para electrodomésticos industriales y domésticos, la etapa final de su producción es el control del parámetro de “estanqueidad”, que consiste en detectar fugas de gas inaceptables durante el funcionamiento de estos dispositivos. Los accesorios para tuberías de gas incluyen válvulas, grifos, grifos para estufas de gas, etc. La eliminación de fugas de gas durante el funcionamiento de los accesorios para tuberías aumenta la confiabilidad, eficiencia, seguridad y respeto al medio ambiente de los aparatos de gas tanto industriales como domésticos. Sin embargo, el control de la estanqueidad de los accesorios de tuberías de baja presión se debe a una serie de problemas asociados tanto con la complejidad del proceso de control como con las características de diseño de estos productos. Entonces, al verificar la estanqueidad de los grifos de una estufa de gas doméstica, la presión de prueba se limita a 0,015 MPa. Esta condición de control se explica por el hecho de que a una presión de prueba más alta se destruye la junta de grafito viscoso que separa las cavidades de trabajo de la válvula. Las pruebas de estanqueidad por medios conocidos a una presión de prueba tan baja no garantizan la precisión y el rendimiento requeridos. Es posible resolver estos problemas en el contexto de la producción a gran escala de accesorios para tuberías de gas eligiendo un método racional para controlar la estanqueidad y automatizar el proceso de control. Un análisis de las características del control de estanqueidad de accesorios de tuberías de baja presión, por ejemplo, para aparatos domésticos de gas, desde el punto de vista de la precisión y la posibilidad de automatizar las pruebas, permitió identificar dos esquemas prometedores que implementan el control manométrico. método. Este método consiste en crear un valor de presión de prueba en la cavidad del producto controlado, determinado por los requisitos de control, con posterior comparación del valor de presión al inicio y al final de las pruebas. Un indicador de fuga de producto es un cambio en la presión de prueba en una cierta cantidad durante el período de tiempo establecido por las condiciones de control. Como han demostrado los estudios, es aconsejable utilizar este método para controlar la estanqueidad de productos con volúmenes de trabajo de no más de 0,5 litros, ya que con un aumento en el volumen de la cámara de prueba, el tiempo de inspección aumenta significativamente. En la figura 1 se muestra uno de los diagramas esquemáticos de un dispositivo de monitoreo de fugas basado en una caída en la presión de prueba. 1. El aire desde la fuente de presión a través del filtro 1 y el estabilizador 2, a través del cual se ajusta la presión de entrada requerida de 0,14 MPa mediante el manómetro 3, se suministra al accesorio de entrada del interruptor de palanca neumático 4. Desde la salida del interruptor de palanca neumático interruptor 4, el aire entra simultáneamente en la línea de medición del dispositivo y en la cámara de membrana 15 dispositivo de sujeción 11. La línea de medición del dispositivo se basa en el principio de un puente equilibrado con circuitos de referencia y de medición. El circuito de referencia consta de una resistencia neumática no regulada 7 conectada en serie y una resistencia neumática ajustable 8, que forman un divisor de estrangulación (mostrado en líneas de puntos). El circuito de medición está formado por una resistencia neumática no regulada 9 y una válvula controlada 13. El aire comprimido ingresa al circuito de referencia y medición 66 NOTICIAS DE VolgSTU a una presión de prueba de 0,015 MPa, que se ajusta mediante el indicador de ajuste 5. Un elemento de comparación 6 está incluido en la diagonal del puente de medición, cuya salida está conectada a un indicador neumático 14. El elemento de comparación 6 funciona con aire comprimido a una presión de 0,14 MPa. Utilizando una resistencia neumática ajustable 8 y un circuito de referencia, se establece el valor de fuga permitido. La presión del divisor del acelerador se suministra a la cámara ciega inferior del elemento de comparación 6. La cámara ciega superior de este elemento está conectada al canal entre la resistencia neumática 9 y la válvula controlada 13. Después de instalar la válvula controlada 13 y sujetarla en el dispositivo 11, se establecerá una presión proporcional a la cantidad de fuga de aire en el circuito de medición a través del grifo controlado 13. Fig. 1. Diagrama de un dispositivo de monitoreo de fugas basado en una caída en la presión de prueba. Si el valor de fuga es menor que el permitido, entonces la presión será mayor que la de referencia y no habrá señal en la salida del elemento de comparación 6. es decir. El grifo 13 probado se considera estanco. Si el valor de fuga excede el valor permitido, la presión será menor que la de referencia, lo que provocará la conmutación del elemento de comparación 6 y aparecerá una alta presión en su salida, lo que será señalado por el indicador neumático 14. En En este caso, la válvula de prueba 13 se considera con fugas. Para instalar y sellar la válvula 13 en el dispositivo de control, se utiliza un dispositivo de sujeción 11, que contiene una varilla hueca 10 fijada a la membrana de la cámara 15, a través de la cual la presión de prueba ingresa a la cavidad de la válvula controlada 13. En este caso, la varilla 10 está equipada con un casquillo de goma elástico 12. Después de suministrar aire comprimido a la cámara de membrana 15, la varilla 10 desciende. En este caso, el casquillo de goma 12 se comprime y, al aumentar de diámetro, se ajusta firmemente a la superficie interior de la válvula controlada 13, asegurando un sellado confiable de la conexión durante la prueba. El desbloqueo del grifo controlado 13 y la preparación del dispositivo de sujeción 11 para instalar el siguiente grifo se realiza activando el interruptor de palanca neumático 4. El funcionamiento del circuito de este dispositivo se puede describir mediante las siguientes ecuaciones: para objetos de control con una cantidad permitida de fuga de gas de prueba, es decir, que se consideran sellados t⋅У pу − ≥ pе V para objetos de control con fuga de gas de prueba que exceden el valor permitido, es decir, que se consideran con fugas t⋅У pi −< pэ, V где У – суммарная утечка индикаторного газа; t – время контроля; V – контролируемый на герметичность объем в объекте; pи – давление в измерительной цепи; pэ – величина давления в эталонной цепи. 67 На рис. 2 приведена принципиальная схема устройства контроля герметичности изделий, имеющих две смежные полости, между которыми возможна утечка газа. Устройство состоит из системы управления, которая содержит реле времени 1, триггер со счетным входом 2 и коммутирующую кнопку 3. При этом реле времени 1 подключено к электромагнитным приводам вентилей. 4 и 5, инверсный выход триггера 2 – к приводам клапанов 6 и 7, каналы которых соединены с датчиками давления 8 и 9, а также с полостями П1 и П2 контролируемого изделия 11. Выходы датчиков 8 и 9 подключены к отсчетному блоку 10. Устройство работает следующим образом. После выдачи входного сигнала кнопкой 3 на реле времени 1 открываются вентили 4 и 5. Этим обеспечивается подключение полости контролируемого изделия 11 через нормально открытый канал клапана 6 к источнику вакуума и полости П2 через нормально открытый канал клапана 7 – к источнику избыточного давления газа. Рис. 2. Схема с изменением направления перепада давления в контролируемом изделии После того, как в полости П1 создастся заданный требованиями контроля уровень вакуума (0,015 МПа), а в полости П2 – заданный уровень избыточного давления (0,015 МПа), происходит срабатывание реле времени 1 и отключаются вентили 4 и 5. С этого момента начинается процесс контроля герметичности изделия 11. Результат контроля определяется по показаниям отсчетного блока 10, сравнивающего сигналы от датчика 8, контролирующего повышение давления в полости П1, и датчика 9, контролирующего понижение давления в полости П2. В случае обнаружения негерметичности испытание прекращается и изделие бракуется. Если датчики 8 и 9 не регистрируют на- рушение герметичности изделия 11, то осуществляется второй этап испытания. Выдается повторный входной сигнал на реле времени 1 и триггер 2. При этом сигнал управления появится на инверсном выходе триггера 2 и переключит клапаны 6 и 7, а реле времени 1 повторно включит вентили 4 и 5. Полость П1 контролируемого изделия 11 окажется подсоединенной к источнику избыточного давления газа, а полость П2 – к источнику вакуума. На этом этапе испытаний в полости П1 контролируется понижение давления, а в полости П2 – повышение давления газа. Если датчики 8 и 9 не зарегистрируют негерметичность изделия 11 и на втором этапе испытаний, то оно считается годным. 68 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ Особенностью реализуемого в устройстве (рис. 2) способа контроля герметичности является создание двукратного изменения направления перепада давления в контролируемом изделии, т. е. проведение испытаний в два этапа для учета varias condiciones flujo de gas en diferentes direcciones a través de microdefectos en el elemento de sellado del producto controlado, si los hubiera. Además, la creación de vacío en una cavidad y el exceso de presión en una cavidad adyacente no excede el valor absoluto. presión permitida en el elemento de sellado, pero al mismo tiempo crea el doble de caída de presión en lugares de posible fuga de gas. Esto permite aumentar la confiabilidad y precisión del control de estanqueidad de las válvulas de gas y reducir su duración. Los circuitos y principios de funcionamiento de los dispositivos considerados permiten la automatización del proceso de control de la estanqueidad de las válvulas de gas, lo que aumentará significativamente la productividad de las pruebas y prácticamente eliminará la producción de productos con fugas. LISTA BIBLIOGRÁFICA 1. GOST 18460–91. Estufas de gas domésticas. Condiciones técnicas generales. – M., 1991. – 29 p. 2. Barabanov, V. G. Sobre la cuestión del estudio del método manométrico de prueba de estanqueidad / V. G. Barabanov // Automatización de la producción tecnológica en ingeniería mecánica: interuniversitario. Se sentó. científico tr. / VolgSTU. – Volgogrado, 1999. – págs. 67–73. 3. A.S. n.º 1567899 URSS, MKI G01M3/26. Método para probar la estanqueidad de un producto de dos cavidades / G. P. Barabanov, L. A. Rabinovich, A. G. Suvorov [etc.]. – 1990, Toro. No. 20. UDC 62–503.55 N. I. Gdansky, A. V. Karpov, Ya A. Saitova INTERPOLACIÓN DE TRAYECTORIA AL CONTROLAR UN SISTEMA CON UN GRADO DE LIBERTAD GOUVPO Moscú Universidad Estatal ingeniería ecología Correo electrónico: [correo electrónico protegido] Cuando se utiliza la previsión en el control de sistemas de un solo grado, se hace necesario construir una trayectoria que pase por puntos nodales previamente medidos. Se considera una curva polinómica por partes que consta de splines de Fergusson. El artículo presenta un método para el cálculo parcial de coeficientes spline, que requiere significativamente menos operaciones computacionales en comparación con el método tradicional. Palabras clave: modelos de carga, pronóstico, splines. Es necesario construir la trayectoria que pasa por los puntos nodales previamente medidos cuando se utiliza la predicción en los sistemas de control. Para ello se utiliza una curva polinómica por partes formada por un spline de Ferguson. Este artículo presenta un método para calcular los coeficientes de estos splines, que requieren significativamente menos operaciones computacionales que el método tradicional. Palabras clave: modelar la acción de la carga externa, predicción, splines. En los sistemas de control de movimiento digital en sistemas de un solo grado, se propone modelar la carga externa M (t, φ (t)) a lo largo de la coordenada φ en forma de un conjunto de coeficientes constantes M k. La cantidad instantánea M (t, φ (t)) es el producto escalar M (t, ϕ (t)) = M k, ϕk (t), en el cual el vector () toro ϕk (t) depende solo de t y derivadas de ϕ con respecto a t. Con este método de representación de la carga externa, para calcular la acción de control en este sistema se utiliza el trabajo A que debe realizar el variador en un periodo de control determinado: Ai = ti +1 ∫ (M k, ϕk (t))ϕ ′(t)dt. ti Como se desprende de la forma general de las fórmulas para M y Ai, claramente no contienen la función ϕ (t), sino solo sus derivadas. Este propiedad general El método de solución se puede utilizar para simplificar el problema auxiliar de interpolar la trayectoria de un eje a lo largo de sus puntos nodales. Supongamos que se da una matriz ordenada de nodos de trayectoria Pi = (ti, ϕi) (i = 0, ..., n). Para construir una curva polinómica por tramos ϕ (t) de segundo grado de suavidad que pase por

El sistema de control automático de fugas está diseñado para detectar fugas en las válvulas solenoides de cierre y evitar que el quemador de gas arranque si se detectan fugas. Para probar las válvulas en busca de fugas, se deben montar dos válvulas de cierre en serie en el quemador.

Las normas de seguridad PB 12-529-03 exigen que los quemadores que funcionan con gas natural y tienen una potencia superior a 1,2 MW estén equipados con un circuito de monitoreo de fugas. Si se desconoce la potencia del quemador, se puede calcular a través de la cantidad de gas natural que fluye a través del quemador. Con un poder calorífico del gas natural de 35,84 MJ/Nm3, cada volumen de 10 Nm3 de gas natural consumido corresponde a 0,1 MW de potencia del quemador.

Consideremos un algoritmo típico para el funcionamiento de una máquina de control de fugas usando el ejemplo de la máquina TC 410 de KromSchroder. El comprobador de fugas automático comprueba si las válvulas V1 y V2 tienen fugas en varias etapas. Se revisan ambas válvulas para detectar fugas, pero solo una de las válvulas puede estar abierta a la vez. El control de la presión, a partir de cuyos resultados de medición se determina la estanqueidad de las válvulas, se realiza mediante un sensor de presión ajustable externo con un contacto normalmente abierto. El comprobador de fugas automático TC 410 puede realizar pruebas de válvulas antes de encender el quemador o después de apagarlo.

En la primera etapa de la prueba, las válvulas V1 y V2 están cerradas, no hay gas en el espacio intermedio y los contactos del sensor de presión están abiertos. La presión del gas de entrada es igual al valor de Pe, el sensor de presión está configurado para funcionar cuando la presión aumenta a un valor Pz > Pe/2.

La bobina electromagnética de la válvula V1 recibe tensión de alimentación de la máquina de control de fugas (normalmente 220 V). corriente alterna). La válvula se abre brevemente y el espacio intermedio se llena con gas a presión Pe. El sensor de presión se activa, ya que Pz = Pe >Pe/2.

Después de esto, la bobina de la válvula V1 se desactiva, la válvula V1 se cierra y crea un volumen cerrado junto con la válvula V2 cerrada. El control automático del sellado inicia un temporizador con un tiempo de mantenimiento Tw. Durante este tiempo, la presión del gas dentro del volumen cerrado no debe caer por debajo del valor Pe/2. Si hay una fuga a través de la válvula V2 y la presión del gas cae por debajo del nivel de Pe/2, la máquina de control de fugas genera una señal de falla y bloquea el encendido del quemador. Si la presión del gas en un volumen cerrado no ha caído por debajo del valor umbral, entonces se sella la válvula de cierre V2 y el circuito pasa a probar la válvula V1.

La válvula V2 se abre por un corto tiempo (TL=2 seg) liberando gas del espacio intermedio. Durante este tiempo, lo ideal es que la presión del gas baje a casi cero y los contactos del sensor de presión se abran.

La válvula V2 se cierra y se inicia el temporizador Tm. Si la válvula V1 tiene fugas, la presión del gas en el espacio del intervalo comenzará a aumentar, lo que activará el sensor de presión y generará una señal de falla en la máquina de monitoreo de fugas. Se bloqueará el encendido del quemador. Si el sensor de presión no funciona dentro del tiempo Tm, significa que la válvula V1 está sellada. En este caso, se genera la señal de preparación "OK" y se permite que el quemador se encienda.

Si, debido a requisitos de seguridad o tecnología, está prohibida la descarga de gas natural a través del quemador durante la prueba de fugas, entonces la descarga se realiza a la vela a través de una válvula auxiliar.

El tiempo de prueba T puede ser ajustado por el personal de servicio. Para una máquina selladora TC 410-1 puede variar entre 10...60 segundos, para una máquina TC 410-10 - 100...600 segundos. El tiempo de prueba es la suma de los tiempos de espera Tw y Tm y el tiempo de purga TL. Los ajustes se realizan mediante puentes. O como en la máquina AKG-1 de la empresa Proma con interruptores de dial digitales. El tiempo de prueba depende de la presión de entrada del gas, el volumen que se prueba y la cantidad de fuga permitida. Se considera aceptable una fuga Vut (en l/h) que no supere el 0,1% del caudal máximo de gas (en Nm3/h) a través del quemador.

El volumen de prueba Vtest consta de los volúmenes de gas de las válvulas, que se indican en las hojas de datos de las válvulas, y el volumen de la tubería que las conecta. Los dispositivos de control automático de fugas están disponibles tanto para instalación en panel como para montaje directo en válvulas de cierre. En este caso lleva incorporado un sensor de presión para medir la presión del intervalo.

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ANOTACIÓN

El trabajo de fin de maestría incluyó el desarrollo e investigación de sistemas automatizados de prueba de fugas mediante el método manométrico para equipos de cierre y distribución de gas.

Se realizó una revisión y análisis de los métodos para monitorear la estanqueidad de los equipos de cierre y distribución de gas.

Se consideran las principales etapas del diseño de dispositivos para controlar la estanqueidad de los accesorios de cierre y distribución de gas. Se realizó la modelación del método manométrico para monitorear la estanqueidad de los equipos de cierre y distribución de gas.

Se ha desarrollado un diseño de stand para realizar pruebas de fugas de válvulas de cierre y distribución.

La nota explicativa contiene 100 páginas, 35 figuras, 3 tablas, 3 apéndices, 43 títulos de bibliografía.

La parte gráfica se realizó en Power Point y se presentó en 14 diapositivas.

Introducción

CAPÍTULO 2. Principales etapas en el diseño de dispositivos de control de estanqueidad para válvulas de cierre y distribución de gas.

2.1 Algoritmo para diseñar equipos automatizados.

para pruebas de fugas

2.2 Esquemas y principios de funcionamiento de dispositivos para controlar la estanqueidad mediante el método manométrico.

2.3 Modelado del método manométrico para controlar la estanqueidad de válvulas de cierre y distribución de gas.

CAPÍTULO 3. Desarrollo del diseño de un stand para pruebas de fugas de válvulas de cierre y distribución.

3.1 Distribución y características técnicas del stand

3.2 Principio de funcionamiento del stand para pruebas de estanqueidad de válvulas de cierre y distribución de gas.

3.2.1 Pre-purga

3.2.2 Abrazadera: fijación del producto

3.2.2.1 Cálculo del esquema de sujeción, fijación y sellado de la válvula.

3.2.2.2 Diseño de la unidad de sujeción, fijación y sellado de válvulas

3.3.3 Rotación

3.2.4. Posicionamiento

3.2.5 Prueba de fuga

3.2.6 Regulación

3.2.7 Soltar - desbloquear

3.2.8 Control y visualización

3.3 Desarrollo de sistemas automatizados. proceso tecnológico control de fugas

Conclusión

Lista de literatura usada

INTRODUCCIÓN

En la fabricación de equipos (válvulas de cierre, válvulas neumáticas, grifos, etc.), en los que el medio de trabajo sea aire comprimido u otro gas, las normas y especificaciones técnicas existentes regulan el control al 100% del parámetro “estanqueidad”. Esto se explica por el hecho de que la unidad principal, el elemento de trabajo de dicho equipo, es un par móvil y difícil de sellar: carrete - carcasa; boquilla - trampilla; válvulas de bola, de asiento y de cono, así como elementos de sellado estacionarios, que a menudo funcionan en condiciones de alta presión. La fuga de este equipo, es decir la presencia de una fuga que exceda el límite permitido puede provocar accidentes graves, averías y otros resultados negativos en el funcionamiento de los equipos complejos y costosos en los que se utiliza.

El control de la estanqueidad de las estructuras se utiliza en diversos campos de la ciencia y la tecnología. El uso generalizado de este tipo de control ha llevado al desarrollo de diversos métodos y medios de control con diferentes sensibilidades y áreas de uso racional.

Se puede considerar que uno de los problemas más acuciantes de la actualidad, el aumento de la sensibilidad del control, se ha resuelto fundamentalmente en varios casos. Se han creado equipos de detección de fugas que permiten detectar fugas comparables a la distancia intermolecular y registrar fugas cercanas a la permeabilidad de los materiales.

El problema de aumentar la productividad y confiabilidad de los equipos de detección de fugas, simplificarlos y ampliar sus capacidades operativas sigue siendo relevante. Se debe tener en cuenta que la confiabilidad del equipo no determina claramente la confiabilidad de las pruebas. La calidad de la preparación de los objetos probados, la elección correcta del equipo, los modos de prueba y las condiciones ambientales son esenciales. Esto, a su vez, plantea la necesidad de resolver problemas de carácter metodológico y tecnológico. En particular, surgen problemas en el desarrollo de métodos racionales para monitorear objetos utilizando varios métodos de detección de fugas, creando equipos auxiliares industriales que permitan utilizar económicamente métodos bien conocidos de monitoreo de fugas en condiciones de producción.

Las cuestiones de mecanización y automatización durante la detección de fugas están adquiriendo gran importancia. En los mejores ejemplos de equipos de detección de fugas, el proceso de monitoreo está casi completamente automatizado. Sin embargo, se han creado pocos dispositivos, líneas de producción e instalaciones de transporte especiales en los que se mecanicen y automaticen los procesos de preparación, llenado o aplicación de sustancias indicadoras, seguimiento y registro objetivo del estado de estanqueidad del producto controlado.

El objetivo del trabajo de fin de maestría es el desarrollo e investigación de dispositivos automatizados y sistemas de control para pruebas de fugas de equipos de cierre y distribución de gas.

Investigar objetivos:

Análisis de métodos conocidos para comprobar la estanqueidad de equipos de cierre y distribución de gas.

Estudio de sistemas utilizados para pruebas de fugas de equipos de cierre y distribución de gas.

Modelado de los parámetros de un sensor de presión utilizado en pruebas de fugas de equipos de cierre y distribución de gas.

Desarrollo de un stand para pruebas de fugas de equipos de cierre y distribución de gas.

estanqueidad de las válvulas de cierre

CAPÍTULO 1. Revisión y análisis de métodos de control de la estanqueidad de los equipos de cierre y distribución de gas.

1.1 Términos y definiciones básicos

De acuerdo con los requisitos y recomendaciones dados en la literatura científica y técnica y la documentación reglamentaria para productos y estructuras que operan o se controlan bajo exceso de presión de gas, en este estudio se adoptan los siguientes términos y definiciones.

La fuga es un defecto pasante en la pared de un producto o en las uniones de sus elementos a través del cual puede pasar el gas.

Flujo a través de una fuga: la cantidad de gas en unidades volumétricas que pasa a través de una fuga por unidad de tiempo con una caída de presión efectiva. El flujo a través de una fuga en la mayoría de los casos está determinado por la fórmula

donde V es el volumen interno del producto de prueba con una fuga;

Cambio en la presión del gas (caída de presión);

t - tiempo de prueba.

Fuga: flujo a través de una fuga con una caída de presión normalizada, que se considera un valor igual a la atmósfera física (10,1 MPa).

La fuga es el flujo total a través de una fuga en un producto o estructura: . Unidades - , . Se permite expresar la fuga en unidades de flujo volumétrico - , .

La estanqueidad es la capacidad o propiedad de un producto de no dejar pasar el gas a través de las paredes y juntas de sus elementos. La estanqueidad de las estructuras que operan bajo exceso de presión es un valor proporcional al volumen e inversamente proporcional a la fuga, que corresponde a la relación

¿Dónde está el volumen interno total del producto?

Fuga total.

El significado físico de estanqueidad es el tiempo necesario para cambiar la presión en el volumen interno del producto en una unidad: s/Pa.

La prueba de fugas, para productos que funcionan bajo presión, es un tipo de prueba no destructiva que consiste en medir o evaluar la fuga total de una sustancia de prueba que penetra a través de las fugas, para compararla con el valor de fuga permitido. Se llevan a cabo pruebas de fugas para determinar el grado de fuga de productos, así como para identificar fugas individuales.

El grado de fuga es una característica cuantitativa de estanqueidad. Se caracteriza por el caudal de gas, el consumo, la caída de presión por unidad de tiempo y otras cantidades similares reducidas a las condiciones de funcionamiento.

La sustancia de trabajo (medio de trabajo) es el gas con el que se llena el producto durante el funcionamiento.

Sustancia de prueba (medio indicador, sustancia indicadora): un gas u otra sustancia destinada a penetrar a través de fugas en el producto durante la prueba, seguido de su registro por métodos visuales, químicos o instrumentales. La sustancia problema puede ser un gas o una mezcla de gases, por ejemplo aire comprimido.

La sensibilidad del control de estanqueidad es la fuga más pequeña del medio de trabajo que se puede registrar durante la prueba del producto utilizando una sustancia de prueba.

Un flujo de control (calibrado) es un dispositivo con la ayuda del cual se obtiene un flujo de una sustancia problema, constante en el tiempo y de magnitud conocida.

Los términos y definiciones directamente relacionados con el estudio se revisan y explican en el proceso de presentación del material relevante.

1.2 Características del control de la estanqueidad de las válvulas de distribución y cierre de gas.

Se entiende por accesorios de gas considerados en este trabajo aquellos dispositivos destinados a su uso en varios sistemas, en el que el medio de trabajo es gas o una mezcla de gases a presión (por ejemplo, gas natural, aire, etc.), para realizar funciones de corte, distribución, etc.

Los accesorios de gas incluyen: válvulas, distribuidores, válvulas y otros medios de automatización neumática industrial de alta (hasta 1,0 MPa) y media presión (hasta 0,2...0,25 MPa), válvulas de cierre para estufas de gas domésticas que funcionan a baja presión. (hasta 3000 Pa).

Tanto los productos terminados como sus componentes, componentes individuales, etc. se someten a pruebas de estanqueidad dependiendo del propósito de los productos, las condiciones en las que se utilizan y. caracteristicas de diseño Están sujetos a diferentes requisitos en cuanto a su estanqueidad.

Se entiende por estanqueidad de una grifería de gas su capacidad de no permitir que el medio de trabajo suministrado en exceso de presión atraviese las paredes, conexiones y juntas. En este caso, se permite una cierta cantidad de fuga, cuyo exceso corresponde a la fuga del producto. La presencia de una fuga se explica por el hecho de que la unidad principal, el elemento de trabajo de tales dispositivos, es un par móvil y difícil de sellar: válvulas de carrete, válvulas de boquilla, válvulas de bola, cono o asiento, etc. el diseño del dispositivo, por regla general, contiene elementos de sellado fijos: anillos, manguitos, sellos, lubricantes, cuyos defectos también pueden causar fugas. Las fugas en las válvulas de gas, es decir, la presencia de fugas del medio de trabajo que exceden el límite permitido, pueden provocar accidentes graves, averías y otros resultados negativos en el funcionamiento del equipo en el que se utiliza.

La válvula de cierre (Fig. 1.1) es un componente importante de las estufas de gas domésticas. Está diseñado para regular el suministro de gas natural a los quemadores de la estufa y cortarlo al finalizar el trabajo. Estructuralmente, un grifo es un dispositivo con un elemento de válvula giratoria 1 montado en una carcasa dividida 2, que tiene canales para el paso de gas. La interfaz entre las piezas del grifo debe sellarse para garantizar la máxima estanqueidad posible. El sellado se realiza con un lubricante - sellador de grafito especial, fabricado de acuerdo con TU 301-04-003-9. Un sellado de mala calidad provoca fugas de gas natural durante el funcionamiento de la estufa, lo que en condiciones de espacio limitado locales domésticos peligro de explosión e incendio; además, se altera la ecología (medio ambiente humano).

De acuerdo con GOST, se establecen los siguientes requisitos al probar la estanqueidad de una válvula de cierre. Las pruebas se realizan con aire comprimido a presión (15000±20) Pa, ya que una presión más alta puede dañar el lubricante sellador. La fuga de aire no debe exceder los 70 cm3/h.

1.3 Principios de diseño para operaciones de prueba neumáticas e hidráulicas.

Las pruebas hidráulicas (neumáticas) como forma principal de control de productos de válvulas de cierre representan una determinación experimental de indicadores cuantitativos y cualitativos de las propiedades de un producto como resultado del impacto sobre él durante su operación, así como durante el modelado de el objeto.

La base para el diseño de operaciones tecnológicas es su clasificación, que crea las condiciones para la organización de lugares de trabajo, áreas y departamentos especializados, y brinda la posibilidad de mecanizar la contabilidad, la recuperación y el almacenamiento de información. La Figura 1.2 muestra la clasificación de las pruebas neumáticas e hidráulicas según la característica controlada (primera etapa) y según el método de prueba (segunda etapa). Los límites entre los grupos de clasificación presentados en la Figura 1.2 no están establecidos de una vez por todas. Dependiendo de las tareas marcadas por el ingeniero que diseña la operación de prueba, se pueden combinar. Por ello, es recomendable realizar pruebas de estanqueidad mediante el método luminiscente y pruebas de resistencia en el mismo equipo. En los casos en que las medidas de seguridad lo permitan, las pruebas de fugas hidráulicas pueden sustituirse por pruebas neumáticas.

La elección del método de prueba está determinada por el costo de su implementación, la precisión de medición requerida, la cantidad de daño económico por un defecto omitido y otros factores.

Figura 1.2 - Clasificación de neumáticos e hidráulicos.

pruebas sobre características controladas

Los propósitos de las pruebas son diferentes en las diferentes etapas del diseño y fabricación de válvulas de cierre. Los principales objetivos de las pruebas incluyen:

a) selección de soluciones tecnológicas y de diseño óptimas al crear nuevos productos;

b) terminar los productos al nivel de calidad requerido;

c) evaluación objetiva de la calidad de los productos cuando se ponen en producción y durante el proceso de producción;

d) garantizar la calidad de los productos durante el comercio internacional.

Las pruebas sirven como un medio eficaz para mejorar la calidad, ya que nos permiten identificar:

Defectos en el diseño y tecnología de fabricación de válvulas de cierre, que conducen al incumplimiento de funciones específicas en las condiciones de funcionamiento;

Desviaciones del diseño elegido o tecnología adoptada;

Defectos ocultos en materiales o elementos estructurales que no pueden detectarse mediante los métodos de control técnico existentes;

Reservas para mejorar la calidad y confiabilidad del diseño desarrollado y la versión tecnológica del producto.

Con base en los resultados de las pruebas de productos en producción, el desarrollador determina las razones de la disminución de la calidad.

Todas las válvulas de cierre están sujetas a pruebas hidráulicas después de su fabricación.

Los productos cuya fabricación se completa en el lugar de instalación y se transportan al lugar de instalación en partes se someten a pruebas hidráulicas en el lugar de instalación.

Las válvulas de cierre que tienen un revestimiento protector o aislamiento se someten a pruebas hidráulicas antes de aplicar el revestimiento o aislamiento.

Las válvulas de cierre con carcasa exterior se someten a pruebas hidráulicas antes de instalar la carcasa.

Las pruebas hidráulicas de las válvulas de cierre, a excepción de las fundidas, deben realizarse con la presión de prueba Ppr, MPa, determinada por la fórmula:

donde P es la presión de diseño de las válvulas de cierre, MPa (kgf/cm2);

[d20],[dt] - tensiones permitidas para el material de la válvula de cierre o sus elementos, respectivamente, a 200 C y temperatura de diseño, MPa (kgf/cm2).

Las pruebas hidráulicas de piezas fundidas deben realizarse con la presión de prueba Ppr, MPa, determinada por la fórmula:

Se permite realizar pruebas de piezas fundidas después del ensamblaje y soldadura en una unidad ensamblada o producto terminado con una presión de prueba aceptada para productos de válvulas de cierre, sujeto a un control del 100% de las piezas fundidas mediante métodos no destructivos.

Al llenar el producto de prueba con agua, se debe eliminar completamente el aire.

Para las pruebas hidráulicas de las válvulas de cierre, se debe utilizar agua con una temperatura no inferior a cinco grados Celsius ni superior a 400 C, si condiciones tecnicas No se indica ningún valor de temperatura específico permitido bajo la condición de prevenir la fractura frágil.

Previo acuerdo con el desarrollador de la prueba, se puede utilizar otro líquido en lugar de agua.

La presión en el producto que se está probando debe aumentarse gradualmente. La tasa de aumento de presión debe indicarse: para probar el producto en la organización de fabricación - en la documentación técnica, para probar el recipiente durante el funcionamiento - en las instrucciones de instalación y funcionamiento.

La presión de prueba debe controlarse mediante dos manómetros del mismo tipo, límite de medición, clases de precisión idénticas y valores de división.

El tiempo de permanencia del producto de prueba bajo presión de prueba lo establece el desarrollador del proyecto.

Después de mantener la presión de prueba, la presión se reduce a la presión de diseño, en la cual se inspecciona la superficie exterior del producto de prueba y todas sus conexiones desmontables y soldadas.

No se permite golpear las paredes de la carcasa, las uniones soldadas y desmontables del producto probado durante la prueba.

Se considera que el producto ha superado la prueba hidráulica si no se detecta lo siguiente:

Fugas, grietas, desgarros, sudoración en uniones soldadas y en el metal base;

Fugas en conexiones desmontables;

Deformaciones residuales visibles, caída de presión en el manómetro.

Los productos probados en los que se identifican defectos durante las pruebas, después de su eliminación, se someten a pruebas hidráulicas repetidas con la presión de prueba establecida por estas reglas.

La prueba hidráulica realizada por el fabricante debe realizarse en un banco de pruebas especial que tenga cercas adecuadas y cumpla con los requisitos de seguridad y las instrucciones para realizar pruebas hidráulicas de acuerdo con la documentación reglamentaria aprobada en la forma prescrita.

Las pruebas hidráulicas en la fabricación de productos de válvulas de cierre pueden ser reemplazadas por pruebas neumáticas, siempre que este producto esté controlado por un método aprobado por la Autoridad Estatal de Supervisión Técnica y Minera de Rusia.

Las pruebas neumáticas deben realizarse de acuerdo con instrucciones que proporcionen las medidas de seguridad necesarias y estén aprobadas en la forma prescrita.

La prueba neumática de las válvulas de cierre se realiza con aire comprimido o gas inerte.

Se supone que el valor de la presión de prueba es igual al valor de la presión hidráulica de prueba. El tiempo de permanencia del recipiente bajo presión de prueba lo establece el desarrollador del proyecto. Luego se debe reducir la presión en el producto bajo prueba al valor de diseño y se debe inspeccionar el producto, verificando la estanqueidad de sus costuras y conexiones desmontables usando una solución jabonosa u otro método.

La persona que realizó estas pruebas ingresa el valor de la presión de prueba y los resultados de la prueba en el pasaporte del producto.

1.4 Métodos y métodos para controlar la estanqueidad.

El método de control de fugas se selecciona en función del diseño y las características tecnológicas del producto, los parámetros técnicos y económicos y las capacidades de producción.

La sensibilidad del método se elige de manera que sea posible detectar fugas cuya magnitud sea aproximadamente un orden de magnitud menor que las permitidas. El valor numérico de los requisitos de estanqueidad sirve como parámetro inicial para elegir un esquema racional y modos técnicos de control de estanqueidad.

La clasificación de métodos y medios de control de estanqueidad se presenta en la tabla 1.1.

El primer grupo incluye todos los métodos y medios que determinan las fugas a través de una discontinuidad creando en un volumen controlado una sobrepresión de un medio de prueba a presión de trabajo con y sin gas de prueba.

El segundo grupo combina numerosos métodos y dispositivos que determinan la estanqueidad directamente en el objeto controlado o en la cámara de vacío en la que se coloca el producto de prueba, registrando los cambios en un vacío previamente creado y bien definido que se produce debido a la penetración de gas de prueba en el volumen descargado (segundo grupo).

Estos grupos incluyen dos subgrupos. El primero incluye todos los métodos y medios en los que se utiliza como medio de prueba de presión de trabajo aire limpio, aire mezclado con un gas de prueba o aire mezclado con varios isótopos radiactivos.

En segundo lugar, métodos y dispositivos en los que se utiliza un componente líquido, incluido gas licuado, para determinar la ubicación de una discontinuidad. Se lleva a cabo una división adicional según la tecnología para determinar la discontinuidad.

Tabla 1.1 Clasificación de métodos y medios de control de fugas.

Primer grupo
	lodo carbonatado
		Sin el uso de dispositivos eléctricos.	Usando dispositivos eléctricos
Emulsión de jabón; películas elásticas	Según indicaciones fotoelectrónico sensores	sudoración fluida	Indicador Óptico-acústico
Bucear en el agua y observar las burbujas.	Por cambio en la conductividad térmica al entrar en contacto con el gas de prueba.	Cambio de color de la masa indicadora.	fotovoltaico luminiscente
Cambiar el color de la masa indicadora.		Cambiando forma plastico elastico	fuente ultravioleta
Segundo grupo
Mezcla de gas y aire con gas etiquetado	lodo carbonatado
Sin el uso de dispositivos eléctricos.	Usando dispositivos eléctricos	Sin el uso de dispositivos eléctricos.	Usando dispositivos eléctricos
Líquido hirviendo (indicador)	Sensores electrónicos sensible al gas traza	Infrarrojo optoacústico	Registro de vapores líquidos.
Medición de presión diferencial instrumentalmente	Según las lecturas del contador tipo Mueller-Geiger	Manómetro diferencial	Lecturas del contador Mueller-Geiger
Baroaquarium, masas elásticas	Sensor espectrométrico de masas	Manómetro de ionización	Sensor de ionización de llama

Tabla 1.2 - Métodos neumáticos y medios de control de fugas
Clasificación de dispositivos de control de fugas que utilizan exceso de presión de mezclas de gas y aire.
Clasificación-		Mezclas de gas y aire
	Excesivo presión	Presión atmosférica	Con freón	Con amoniaco		Con óxido nitroso	Con argón	Con radioisótopos
Según la tecnología de preparación del producto para inspección.	a) Solicitud emulsión de jabón en superficie controlada b) Inmersión del producto en líquido	Inmersión del producto controlado en un líquido calentado; Evacuación del volumen por encima del líquido.	Creación de un exceso de presión de la mezcla gas-aire de forma controlada.
			Continuo selección gas-aire mezclas de una superficie controlada	Solicitud a Superficie controlada indicador	Muestreo continuo de superficie
Según el método de indicación y registro de fugas.	Visualmente (por la formación de burbujas de aire)	Según las lecturas de un sensor electrónico sensible al gas de prueba.	Visualmente (cambiando el color de la masa de convictos)	Según las lecturas de sensores electrónicos de sensibilidad para probar gases.
Por sensibilidad, lhmkm/s		1·10-2 - 1·10-3
Área de aplicación	Piezas y conjuntos irrelevantes	Pequeños artículos	Compartimentos de combustible, depósitos de sistema.	Depósitos de combustible, compartimentos de todos los sistemas, hecho de acero inoxidable	Compartimentos de combustible de todos los sistemas.	Compartimentos de combustible de todos los sistemas.	aplicar	Automático control de señal productos de pequeño tamaño
Según el estado de desarrollo e implantación en la industria.	Implementado en todas las plantas en serie.	Implementado para probar volúmenes confinados	Ha comenzado la implementación en plantas en serie;	Utilizado en muchas plantas piloto y en serie.	Detector de fugas en serie Fabricación, poco usado.	Se fabricó un lote piloto de detectores de fugas

Tabla 1.3 - Clasificación de los medios de control de fugas que utilizan exceso

presión de varios líquidos.

Clasificación	Agua con cromo		Queroseno con fósforo	Mezclas hidráulicas con fósforo.	Agua desalada con lunóforo	Alcohol con fósforo	Líquido carbonatado con óxido nitroso.	Líquido carbonatado con gas de prueba para gasoluminiscencia.
Según la tecnología de preparación del producto para pruebas de fugas.	Preparación de la superficie controlada de acuerdo con GOST 1.41182 - 71. Creación de exceso de presión en el objeto probado
	Recubrimiento de tiza	Irradiación de la superficie controlada con luz ultravioleta.	Muestreo gas-aire	Irradiación Superficie controlada luz ultravioleta
Por método de indicación	Visualmente (cambiando el color de la capa de tiza)	Visualmente (por el brillo del fósforo en la discontinuidad)	Mediante el uso sensor acústico detector de fugas	Visualmente por el brillo del indicador en lugares donde el líquido o el gas se escapa a través de discontinuidades
Según la sensibilidad,							1·10-3 - 1·10-4
Área de aplicación	Irresponsable unidad final	En productos donde el uso de otros líquidos es aceptable	Para mezclas hidráulicas	Para combustible productos de gran tamaño con simultáneo verificación fortaleza		Para comprobar simultáneamente la resistencia y estanqueidad de depósitos, compartimentos y sistemas de combustible.
Según el estado de desarrollo e implantación en la industria.	Utilizado en fábricas industriales.	Implementación piloto realizada	No se ha implementado	Realizado implementación	No se ha implementado	Implementación planificada en fábricas de la industria.	Las masas indicadoras están en desarrollo.

Para controlar la estanqueidad de los electrodomésticos a gas, el grupo de métodos de compresión más prometedor es. Los métodos de compresión para pruebas de fugas se basan en el registro de los parámetros del líquido indicador y los gases que penetran bajo presión en los defectos del objeto controlado.

Con el método hidrostático, se vierte líquido en el objeto de prueba y se crea un exceso de presión. Después de un cierto período de tiempo, se realiza una inspección o se aplica papel de filtro a la superficie de la conexión que se está probando. La estanqueidad de un objeto se evalúa en función de la presencia o ausencia de gotas de líquido en la superficie controlada o de manchas en el papel de filtro utilizado como indicador. La cantidad de fuga Y, MPa/s se determina por la cantidad de líquido filtrado y el momento de su recogida según la fórmula:

donde VZh es el volumen de líquido filtrado, m3;

Tiempo de observación, s.

Para facilitar la detección de fugas, en algunos casos, se aplica preliminarmente una capa de tiza con un espesor de 40 a 60 micrones a la superficie exterior del objeto controlado. Para el recubrimiento, preparar una solución acuosa cremosa de tiza y aplicarla con un cepillo de pelo duro o cualquier otro método en una capa fina y uniforme sobre la superficie y secar. Se necesitan aproximadamente 0,3 litros de revestimiento de tiza por m2 de superficie a ensayar.

Las manchas de líquidos, especialmente de aceite y queroseno, son más visibles en papel de filtro y tiza. Además, es conveniente determinar el volumen de líquido filtrado pesando el papel de filtro antes y después de recoger el líquido filtrado mediante la fórmula:

donde m2 y m1 son la masa de papel, respectivamente, antes y después de recoger el líquido, kg;

Densidad del líquido, s.

La sensibilidad del método hidrostático a la misma presión depende del tiempo que el objeto de prueba se mantiene bajo presión.

La dependencia de la sensibilidad del método de prueba hidrostática del tiempo de exposición y el diámetro de la mancha de aceite se presenta en la Figura 1.2.

La sensibilidad del control aumenta al aumentar el tiempo de exposición a 10-15 minutos. Un aumento adicional del tiempo de exposición no es práctico, ya que no conduce a un aumento perceptible de la sensibilidad. La sensibilidad del método hidrostático depende en gran medida de la pureza del líquido indicador. Las impurezas mecánicas obstruyen los canales de fuga y son centros de formación de capas de obliteración, reduciendo la luz del canal. Las impurezas solubles aumentan la viscosidad del fluido de prueba, lo que ayuda a reducir el flujo. Una influencia particular la ejercen los tensioactivos, componentes de los lubricantes utilizados en el montaje de sistemas de hidrogas, que se lavan con queroseno durante el control. Si están presentes en el queroseno, el flujo a través de una fuga relativamente pequeña puede detenerse. El uso de líquidos indicadores contaminados puede provocar la presencia de defectos de sellado ocultos que no fueron detectados durante el proceso de control, que pueden manifestarse como fugas importantes bajo la influencia de factores operativos.

Un error típico del método de control hidrostático es confundir con un defecto las manchas en la capa de tiza o en el papel de filtro resultantes del lubricante que sobresale de las conexiones utilizadas durante el montaje del sistema. Por lo tanto, antes de la inspección, es necesario limpiar todas las conexiones desde el exterior para eliminar restos de lubricante.

Figura 1.3 - Dependencia de la sensibilidad D del método de prueba hidrostática del tiempo de exposición c y el diámetro de la mancha de aceite d, mm

En el método de prueba neumático, el objeto controlado se llena con aire o nitrógeno bajo la sobrepresión especificada en las especificaciones técnicas. Se aplica una sustancia indicadora a la superficie exterior del objeto. En caso de fugas, el gas trazador penetra a través de ellas, formando burbujas en la sustancia trazadora. Se utilizan para realizar una evaluación cualitativa de la estanqueidad del objeto. Se realiza una evaluación cualitativa de la estanqueidad general midiendo la caída de presión durante un cierto período de tiempo, seguido de un nuevo cálculo al valor de fuga Y, MPa/s, determinado por la fórmula:

donde V es el volumen controlado con varias fugas, m3;

Cambio en el valor de la presión, MPa;

Tiempo de medición de la caída de presión, s.

Como sustancias indicadoras se utilizan emulsiones espumosas o masas a base de glicerina. Los componentes de la masa deben mezclarse bien y batirse mediante una instalación tipo batidora inmediatamente antes de la aplicación y cada hora durante el proceso de aplicación. La masa de glicerina se puede utilizar para el control a temperaturas ambiente de 233 a 3O3 K.

Se debe tener en cuenta que el tiempo de observación no debe exceder los 5 minutos, ya que pasado este tiempo la película de jabón comienza a secarse, pierde sus propiedades elásticas y forma cavidades en algunas zonas.

La inspección de la masa de glicerina para identificar burbujas de gas, hinchazones y cráteres durante el control se realiza dos veces: la primera vez después de 3 a 5 minutos después de la aplicación, la segunda vez después de 20 a 30 minutos.

La dependencia de la sensibilidad del método neumático del tiempo de observación del estado de la emulsión de espuma y el diámetro de las burbujas se presenta en la Figura 1.4.

1 - diámetro 2 mm; segundo diámetro - 1 mm

Figura 1.4 - Dependencia de la sensibilidad - D del método neumático del tiempo de observación del estado de la emulsión de espuma y el diámetro de las burbujas

Con el método neumohidráulico, se crea un exceso de presión de aire o nitrógeno en la estructura que se está probando y se sumerge en un baño de líquido. La profundidad de inmersión en agua es de 3-5 mm.

Las fugas se indican por la frecuencia y el diámetro de las burbujas de gas que aparecen en los lugares de fuga.

Para obtener agua limpia y clara, se le añade alumbre de aluminio a razón de 500 g de alumbre por 3 m3 de agua. Después de mezclar bien y remojar durante uno o un día y medio, el agua está lista para usar.

El valor de fuga Y, MPa mm/s se determina aproximadamente mediante la fórmula:

donde do es el diámetro de la burbuja en el momento de la separación, mm;

Tiempo antes del desprendimiento de la burbuja, s;

Cambio en el valor de la presión, MPa.

El tiempo de observación de una burbuja individual no debe exceder los 30 minutos.

Si aparecen burbujas con frecuencia, es recomendable contar su número durante un período de tiempo determinado, expresado por la fórmula:

donde n es el número de burbujas.

Entonces el valor de fuga está determinado aproximadamente por la fórmula:

A medida que aumenta el tiempo de exposición, la sensibilidad del método aumenta considerablemente. Así, al aumentar el tiempo de prueba de tres a 30 minutos, la sensibilidad aumenta 10 veces. Por tanto, dependiendo de la estanqueidad requerida al utilizar el método neumohidráulico, es necesario indicar el tiempo durante el cual se debe realizar el control de estanqueidad. La dependencia de la sensibilidad del método neumohidráulico del tiempo de prueba y el diámetro de la burbuja se presenta en la Figura 1.5.

1- diámetro 1 mm; 2 - diámetro 1,5 mm; 8 - diámetro 2 mm; 4 - diámetro 3 mm.

Figura 1.5 - Dependencia de la sensibilidad - D del método neumohidráulico del tiempo t de prueba y del diámetro de la burbuja

Al monitorear, se debe tener en cuenta que pueden aparecer burbujas de aire en la superficie de la estructura que se está monitoreando debido a la diferencia de temperatura entre la superficie de la estructura y el líquido o pueden ser transportadas junto con el objeto de prueba. Estas burbujas deben eliminarse.

Se pueden utilizar detectores de fugas halógenos (GTI-2, GTI-3) para comprobar el apriete de conexiones críticas. El método consiste en llenar objetos o tuberías controlados con gas de prueba bajo presión de prueba. Las fugas se determinan utilizando un detector de fugas equipado con un indicador de cuadrante u otra alarma secundaria. El detector de fugas tiene un sensor que consta de un diodo con electrodos de platino calentado a una temperatura de 800 - 900°C. El número de iones positivos emitidos por un filamento de platino calentado se registra mediante un instrumento puntero. Cuando hay gases que contienen halógenos en el aire, se produce un fuerte aumento en la emisión de iones. Como gases de prueba se utilizan freón-12 o freón-22 que contienen halógenos con una presión de vapor saturado que depende de la temperatura de 2 a 15 105 N/m2. La sobrepresión de los gases de prueba debe ser 5 104 N/m2 inferior a la presión del vapor saturado a la temperatura correspondiente. El contenido de freón en la mezcla de gases debe ser al menos del 10%. La instalación para pruebas neumáticas mediante el método detector de fugas halógeno incluye detectores de fugas halógenos GTI-2 o GTI-3, válvula de seguridad, manómetros para medir la presión de mezclas de freón y gases, una sonda detectora de fugas, un sistema de válvulas de cierre y dispositivos indicadores secundarios. La búsqueda de fugas se realiza moviendo lentamente el detector de fugas por el área de prueba, observando el dispositivo y escuchando el nivel de las señales sonoras. La desviación de la flecha del dispositivo indicador y un aumento en la frecuencia del sonido indican la presencia de una fuga.

La detección de fugas mediante métodos de acumulación y espectrometría de masas se realiza mediante detectores de fugas de helio PTI-6 y PTI-7. El funcionamiento de estos dispositivos se basa en su capacidad para detectar la presencia de helio en el objeto de prueba. La instalación para la comprobación de fugas mediante este método incluye un detector de fugas del tipo PTI-6, un dispositivo remoto VPU-1, mangueras de vacío, manómetros para medir la presión de mezclas de helio y gases, una sonda, una bomba de vacío mecánica, un válvula de seguridad y un sistema de válvulas. El gas de prueba es aspirado por la sonda a través de conexiones estancas hacia el detector de fugas, cuya desviación de la flecha y un cambio en la frecuencia de las señales sonoras indican una fuga en el área que se está probando. El método de acumulación se basa en la penetración de gas desde el volumen de prueba en una cámara sellada creada alrededor de este volumen, seguido de la detección (registro) del gas de prueba mediante detectores de fugas. La cámara sellada puede ser una carcasa de metal, plástico o tela con dispositivos para conectar detectores de fugas. El método de acumulación se puede utilizar para encontrar fugas durante el funcionamiento de conexiones que son inaccesibles para pruebas directas no solo con detectores de fugas de helio, sino también con otros analizadores de gas con dispositivos de transmisión remota de señales.

El método para comprobar la estanqueidad con una masa indicadora consiste en aplicar una masa que contenga una sustancia sensible al amoníaco desde el exterior al área de prueba e introducirla en ella. Volumen probado de mezcla de aire y amoníaco. Cuando se despresuriza, la masa indicadora cambia de color. El equipo para comprobar la estanqueidad de la masa indicadora incluye un pulverizador para aplicar la masa, un cilindro con amoniaco, manómetros, un sistema de válvulas y un patrón de fuga, con la correspondiente coloración de la masa indicadora.

Los métodos de señal para monitorear la estanqueidad se basan en recibir una señal eléctrica o una señal de los analizadores de gas al panel de monitoreo desde sensores que se activan por contacto directo con un líquido que penetra a través del sello o desde señales sensibles a los vapores de los líquidos del analizador.

1.5 Automatización de pruebas de fugas

Una de las formas de solucionar el problema de la automatización del control de estanqueidad de productos huecos, por ejemplo, válvulas de cierre, es desarrollar un soporte ajustable multiposición para el control automático de la estanqueidad de productos con aire comprimido, utilizando el método manométrico. . Hay muchos diseños de tales dispositivos. Se conoce un dispositivo automático de control del sellado del producto que contiene una mesa con un accionamiento, un elemento de sellado elástico, un dispositivo de rechazo, una fuente de gas comprimido, una fotocopiadora y un dispositivo para sujetar el producto.

Sin embargo, la automatización de procesos se logra debido a la gran complejidad del diseño de la máquina, lo que reduce la confiabilidad de su funcionamiento.

Se conoce una máquina automática para controlar la estanqueidad de productos huecos, que contiene unidades de sellado con sensores de fugas, un sistema de suministro de gas de prueba, mecanismos de movimiento del producto y un mecanismo de rechazo.

La desventaja de esta máquina es la complejidad del proceso tecnológico para controlar la estanqueidad de los productos y la baja productividad.

Lo más cercano a la invención es un soporte para probar productos en busca de fugas, que contiene un rotor, un accionamiento para sus movimientos escalonados, bloques de control colocados en el rotor, cada uno de los cuales contiene un elemento de comparación conectado a un elemento de rechazo, un elemento de sellado para el producto. que contiene un tubo de salida y un motor para su movimiento, que tiene la forma de una fotocopiadora con capacidad de interactuar con el tubo de salida.

Sin embargo, este dispositivo no permite aumentar la productividad, ya que esto reduce la confiabilidad de los productos de prueba.

La Figura 1.6 muestra un dispositivo automatizado para pruebas de fugas basado en el método de cámara. Consta de una cámara 1, en cuya cavidad se coloca el producto controlado 2, conectada a la unidad de preparación de aire 3 a través de una válvula de cierre 4, un separador de membrana 5 con una membrana 6 y cavidades A y B, un chorro elemento NOR-NOR 7. La cavidad A del separador de membrana 5 está conectada a la cavidad de la cámara 1, y la cavidad B a través de la boquilla 8 está conectada a la salida 9 O del elemento de chorro 7. A su otra salida 10 NO O un amplificador neumático 11 con una lámpara neumática 12 está conectada además la cavidad B mediante el canal 13 a la entrada de control 14 del elemento de chorro 7, cuyos canales atmosféricos 15 están equipados con conectores 16.

El dispositivo funciona de la siguiente manera. El producto controlado 2 recibe presión de la unidad de preparación de aire 3, que, cuando se alcanza el nivel de prueba, se corta mediante la válvula 4. Al mismo tiempo, cuando se suministra energía al elemento de chorro 7, una corriente de aire a través de la salida 9 O y la boquilla 8 pasa a la cavidad B del separador de membrana 5 y a través del canal 13 - a la entrada de control 14 del elemento de chorro 7. Por lo tanto, en ausencia de fugas del producto controlado 2, el elemento de chorro 7 es en un estado estable bajo la influencia de su propio chorro de salida. Si hay una fuga del producto 2, la presión aumenta en la cavidad interna de la cámara 1. Bajo la influencia de esta presión, la membrana 6 se dobla y bloquea la boquilla 8. La presión de la corriente de aire en la salida 9 del elemento de chorro 7 aumenta. Al mismo tiempo, el chorro desaparece en la entrada de control 14, y como el elemento de chorro OR - NOT OR es un elemento monoestable, cambia a su estado estable cuando el chorro sale por la salida 10 NOT OR. En este caso, el amplificador 11 se activa y la lámpara neumática 12 indica que el producto 2 tiene una fuga. La misma señal se puede enviar al sistema de control de clasificación por chorro.

Este dispositivo está construido sobre elementos de automatización neumática a chorro, lo que aumenta su sensibilidad. Otra ventaja del dispositivo es su simplicidad de diseño y facilidad de configuración. El dispositivo se puede utilizar para controlar la estanqueidad de accesorios de gas mediante métodos de compresión a baja presión de prueba, si el separador de membrana se utiliza como sensor conectado directamente al producto que se está controlando. En este caso, la presencia de fugas anormales se puede controlar abriendo la membrana y la boquilla.

¿Figura 1.6? Dispositivo de prueba de fugas

La Figura 1.8 muestra un dispositivo que proporciona automatización del control de estanqueidad de equipos neumáticos, por ejemplo, válvulas neumáticas eléctricas, es decir, productos similares a los accesorios de gas discutidos en la disertación.

El producto de prueba 1 está conectado a una fuente de presión 2, la válvula de derivación electromagnética 3 está instalada entre la salida 4 del producto 1 y la línea de escape 5. La válvula de cierre electromagnética 6, con su entrada 7, está conectada durante la prueba a la salida 4 del producto 1, y la salida 8 a la entrada neumática 9 del convertidor 10 del sistema de medición de fugas 11, que está realizado en forma de medidor de flujo térmico. El sistema 11 también contiene una unidad secundaria 12 conectada a la entrada de control 13 del convertidor 10, cuya salida neumática 14 está conectada a la línea de escape 5. La unidad de control de válvula 15 contiene un multivibrador 16 y una unidad de generación de impulsos y retardo 17. . Una salida del multivibrador 16 está conectada a la entrada de control 18 de la válvula de cierre 6, la otra, a la entrada de control 19 de la válvula 3 y al bloque 17, que está conectado durante el proceso de control al accionamiento 20 de el producto de prueba 1. La línea de calibración 21 consta de un acelerador ajustable 22 y una válvula de cierre 23. Está conectada en paralelo al producto 1 y se utiliza para configurar el dispositivo.

El control de fugas se lleva a cabo de la siguiente manera. Cuando se enciende la unidad de control de válvula 15, aparece un pulso en la salida del multivibrador 16, que abre la válvula 3 y la unidad de generación de pulso y retardo 17. El mismo pulso abre el producto de prueba 1 después de un tiempo de retardo establecido aplicando una señal eléctrica desde el bloque 17 al accionamiento 20. En este caso, el gas de prueba se libera a través de la válvula 3 hacia la línea de escape 5. Después de un tiempo establecido por el multivibrador 16 , el pulso se retira de la válvula 3, cerrándola, y se suministra a la entrada 18 de la válvula de cierre 6, abriéndola. En este caso, el gas, cuya presencia es provocada por una fuga del producto 1, ingresa al sistema de medición de fugas 11 y, al atravesarlo, genera una señal eléctrica en el convertidor 10, proporcional al flujo de gas. Esta señal ingresa a la unidad secundaria 12 del sistema de medición de fugas, en la que se corrige, y se registra la cantidad de flujo de gas a través del producto de prueba cerrado 1 después del tiempo establecido por el multivibrador, requerido para que alcance el sistema de medición de fugas. En modo estacionario, se repite el ciclo de prueba.

Las desventajas de este dispositivo incluyen las siguientes. El dispositivo está diseñado para controlar la estanqueidad de válvulas de gas de un solo tipo, equipadas con un accionamiento electromagnético. Sólo se controla un producto a la vez, es decir, el proceso es de baja productividad.

La Figura 1.8 muestra un diagrama de un dispositivo automatizado para monitorear fugas de gas mediante el método de compresión con un transductor de medición neumoacústico. El dispositivo consta de bloques intermedios que proporcionan control de grandes fugas (más de 1/min) y un bloque neumático-acústico para el control de pequeñas fugas (0,005...1)/min. El bloque neumoacústico del convertidor tiene dos etapas manométricas de amplificación, formadas por micromanómetros 1, 2 y elementos acústico-neumáticos 3, 4, conectados entre sí a través del elemento distribuidor 5. Los resultados de las mediciones se registran mediante un dispositivo secundario 6 de tipo EPP-09, conectado al bloque a través del distribuidor 7. El producto controlado 8 está conectado a la fuente de presión de prueba a través de la válvula de cierre K4. El dispositivo funciona en modo automático continuo y discreto, garantizado por una unidad de control lógico 9 y válvulas -. El producto controlado 8, utilizando el bloque 9, se conecta en serie a los bloques y, en consecuencia, se abren las válvulas y, donde se determina el valor preliminar de la fuga de gas de prueba. En el caso de un valor de fuga pequeño (menos de 1/min), el producto se conecta a través de una válvula a una unidad neumático-acústica, donde finalmente se determina el valor de fuga, que es registrado por un dispositivo secundario 6. El dispositivo proporciona Control de fugas de gas con un error no superior al ±1,5%. La presión de suministro y el elemento tubo - tubo en el bloque es de 1800 Pa.

Este dispositivo se puede utilizar para el control automático de accesorios de gas con una amplia gama de fugas de gas permitidas. Las desventajas del dispositivo son la complejidad del diseño debido a la gran cantidad de unidades de medición, así como el monitoreo simultáneo de un solo producto, lo que reduce significativamente la productividad del proceso.

Figura 1.8 Dispositivo automatizado para monitorear fugas de gas mediante el método de compresión.

Los dispositivos que permiten comprobar simultáneamente varios productos son prometedores para controlar la estanqueidad de las válvulas de gas. Un ejemplo de tales dispositivos es una máquina automática para controlar la estanqueidad de productos huecos, que se muestra en la Figura 1.14. Contiene un marco 1, montado sobre bastidores 2 y cubierto con una carcasa 3, así como una mesa giratoria 4 con un accionamiento 5. La mesa giratoria está equipada con una placa frontal 6, en la que están ubicadas uniformemente ocho ranuras 7 para los productos 8. Las ranuras 7 son extraíbles y tienen cortes 9. Los nodos de sellado 10 se fijan en el marco 1 con un paso dos veces el tamaño de los casquillos 7 en la placa frontal 6. Cada unidad de sellado 10 contiene un cilindro neumático 11 para mover el producto 8. desde el casquillo 7 hasta la unidad de sellado y viceversa, en cuya varilla 12 está instalado un soporte 13 con una junta de sellado 14. Además, la unidad de sellado 10 contiene una cabeza 15 con un elemento de sellado 16, que está conectado a través de canales neumáticos con una unidad de preparación de aire 17 y con un sensor de fugas 18, que es un sensor de presión de membrana con contactos eléctricos. El mecanismo de rechazo 19 está instalado en el marco 1 y consta de una palanca giratoria 20 y un cilindro neumático 21, cuya varilla está conectada de forma pivotante a la palanca 20. Los productos buenos y rechazados se recogen en contenedores apropiados. La máquina tiene un sistema de control; la información actual sobre su funcionamiento se muestra en la pantalla 22.

La máquina funciona de la siguiente manera. El producto controlado 8 se instala en la posición de carga en la ranura 7 de la placa frontal 6 de la mesa giratoria 4. El accionamiento 5 realiza una rotación gradual de la mesa de 1/8 de revolución completa en ciertos intervalos de tiempo. Para controlar la estanqueidad activando el cilindro neumático 11 de una de las unidades de sellado 10, el producto 8 se eleva en el soporte 13 y se presiona contra el elemento de sellado 16 del cabezal 15. Después de esto, se suministra presión de prueba desde el sistema neumático. , que luego se corta. La caída de presión en el producto 8 es registrada por el sensor de fugas 18 después de un cierto tiempo de monitoreo, que se establece mediante el paso de la tabla 4. La parada de la tabla 4 sirve como una señal que permite llevar a cabo la operación correspondiente en las posiciones I - VIII mientras el la mesa está parada. Así, cuando se gira la mesa un paso, se realiza una de las siguientes operaciones en cada una de sus posiciones: cargar el producto; elevar el producto a la unidad de sellado; control de estanqueidad; bajar el producto a la ranura de la placa frontal; descarga de productos adecuados; eliminación de productos defectuosos. Estos últimos llegan a la posición VIII, mientras que la palanca 20, bajo la acción del vástago del cilindro neumático 21, gira en la bisagra, y con su extremo inferior pasa por el corte 9 del casquillo 7, retirando el producto 8, que cae en la tolva por su propio peso. Los productos útiles se descargan de la misma forma en la posición VII (el dispositivo de descarga no se muestra).

Las desventajas del dispositivo son: la necesidad de levantar el producto desde la placa frontal hacia la unidad de sellado para controlar la estanqueidad; utilizando un transductor de presión de membrana con contactos eléctricos como sensor de fugas, que tiene características de baja precisión en comparación con otros tipos de sensores de presión.

Los estudios realizados han demostrado que una de las formas prometedoras de mejorar el método manométrico de control de estanqueidad es el uso combinado de circuitos de medición en puente y varios convertidores de tipo diferencial.

El circuito de medición de puente neumático para dispositivos de control de fugas se basa en dos divisores de presión (Fig. 1.9).

Fig. 1.9 Circuito de medición de puente neumático construido sobre dos divisores de presión

El primer divisor de presión consta de un acelerador constante fli y un acelerador ajustable D2. El segundo consta de un acelerador constante D3 y un objeto de control, que también puede considerarse un acelerador D4. Una diagonal del puente está conectada a la fuente de presión de prueba pk y a la atmósfera, la segunda diagonal es la diagonal de medición y a ella está conectado el convertidor PD. Para seleccionar los parámetros de los elementos y configurar el circuito puente, compuesto por chokes laminares, turbulentos y mixtos, se utiliza la siguiente relación:

donde R1 R2, R3, R4 son las resistencias hidráulicas de los elementos D1, D2, D3, D4, respectivamente.

Teniendo en cuenta esta dependencia, la posibilidad de utilizar circuitos puente tanto equilibrados como desequilibrados, así como el hecho de que la resistencia hidráulica de los canales de suministro es pequeña en comparación con la resistencia de los estranguladores y, por lo tanto, puede despreciarse, entonces, basándose en la neumática anterior circuito puente es posible construir dispositivos para monitorear la estanqueidad de varios objetos. Al mismo tiempo, el proceso de control se automatiza fácilmente. La sensibilidad del dispositivo se puede aumentar mediante el uso de circuitos puente descargados, es decir. Instale transductores con R = en la diagonal de medición. Usando fórmulas para el flujo de gas en modo subcrítico, obtenemos dependencias para determinar la presión en las cámaras entre válvulas de un puente descargado.

Para el primer brazo (superior) del puente:

para el segundo ramal (inferior) del puente:

donde S1, S2, S3, S4 son las áreas de la sección transversal del canal del acelerador correspondiente; Pv, Pn - presión en la cámara entre mariposas de las ramas superior e inferior del puente, pk - presión de prueba.

Dividiendo (2) por (3) obtenemos

De la dependencia (4) se derivan una serie de ventajas de utilizar un circuito puente en dispositivos para controlar la estanqueidad mediante el método manométrico: la relación de presión en las cámaras entre válvulas no depende de la presión de prueba, lo que permite determinar sin ambigüedades la cantidad de fuga; No es necesario aislar el objeto de la fuente de presión de prueba durante el proceso de control. Considerando que el valor S4 está determinado por el área total de defectos (fugas) en el objeto controlado y, por lo tanto, está relacionado con la cantidad de fuga total, entonces usando un acelerador ajustable como D2 y seleccionando el S2 requerido, es Es posible crear una caída de presión constante a través del acelerador D1 y así configurar el circuito para medir o controlar diferentes niveles de fuga, es decir. ampliar significativamente el rango de aplicación del método manométrico de control de fugas.

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Una de las formas de solucionar el problema de la automatización del control de estanqueidad de productos huecos, por ejemplo, válvulas de cierre, es desarrollar un soporte ajustable multiposición para el control automático de la estanqueidad de productos con aire comprimido, utilizando el método manométrico. . Hay muchos diseños de tales dispositivos. Se conoce un dispositivo automático de control del sellado del producto que contiene una mesa con un accionamiento, un elemento de sellado elástico, un dispositivo de rechazo, una fuente de gas comprimido, una fotocopiadora y un dispositivo para sujetar el producto.

Sin embargo, la automatización de procesos se logra debido a la gran complejidad del diseño de la máquina, lo que reduce la confiabilidad de su funcionamiento.

Se conoce una máquina automática para controlar la estanqueidad de productos huecos, que contiene unidades de sellado con sensores de fugas, un sistema de suministro de gas de prueba, mecanismos de movimiento del producto y un mecanismo de rechazo.

La desventaja de esta máquina es la complejidad del proceso tecnológico para controlar la estanqueidad de los productos y la baja productividad.

Lo más cercano a la invención es un soporte para probar productos en busca de fugas, que contiene un rotor, un accionamiento para sus movimientos escalonados, bloques de control colocados en el rotor, cada uno de los cuales contiene un elemento de comparación conectado a un elemento de rechazo, un elemento de sellado para el producto. que contiene un tubo de salida y un motor para su movimiento, que tiene la forma de una fotocopiadora con capacidad de interactuar con el tubo de salida.

Sin embargo, este dispositivo no permite aumentar la productividad, ya que esto reduce la confiabilidad de los productos de prueba.

La Figura 1.6 muestra un dispositivo automatizado para pruebas de fugas basado en el método de cámara. Consta de una cámara 1, en cuya cavidad se coloca el producto controlado 2, conectada a la unidad de preparación de aire 3 a través de una válvula de cierre 4, un separador de membrana 5 con una membrana 6 y cavidades A y B, un chorro elemento NOR-NOR 7. La cavidad A del separador de membrana 5 está conectada a la cavidad de la cámara 1, y la cavidad B a través de la boquilla 8 está conectada a la salida 9 O del elemento de chorro 7. A su otra salida 10 NO O un amplificador neumático 11 con una lámpara neumática 12 está conectada además la cavidad B mediante el canal 13 a la entrada de control 14 del elemento de chorro 7, cuyos canales atmosféricos 15 están equipados con conectores 16.

El dispositivo funciona de la siguiente manera. El producto controlado 2 recibe presión de la unidad de preparación de aire 3, que, cuando se alcanza el nivel de prueba, se corta mediante la válvula 4. Al mismo tiempo, cuando se suministra energía al elemento de chorro 7, una corriente de aire a través de la salida 9 O y la boquilla 8 pasa a la cavidad B del separador de membrana 5 y a través del canal 13 - a la entrada de control 14 del elemento de chorro 7. Por lo tanto, en ausencia de fugas del producto controlado 2, el elemento de chorro 7 es en un estado estable bajo la influencia de su propio chorro de salida. Si hay una fuga del producto 2, la presión aumenta en la cavidad interna de la cámara 1. Bajo la influencia de esta presión, la membrana 6 se dobla y bloquea la boquilla 8. La presión de la corriente de aire en la salida 9 del elemento de chorro 7 aumenta. Al mismo tiempo, el chorro desaparece en la entrada de control 14, y como el elemento de chorro OR - NOT OR es un elemento monoestable, cambia a su estado estable cuando el chorro sale por la salida 10 NOT OR. En este caso, el amplificador 11 se activa y la lámpara neumática 12 indica que el producto 2 tiene una fuga. La misma señal se puede enviar al sistema de control de clasificación por chorro.

Este dispositivo está construido sobre elementos de automatización neumática a chorro, lo que aumenta su sensibilidad. Otra ventaja del dispositivo es su simplicidad de diseño y facilidad de configuración. El dispositivo se puede utilizar para controlar la estanqueidad de accesorios de gas mediante métodos de compresión a baja presión de prueba, si el separador de membrana se utiliza como sensor conectado directamente al producto que se está controlando. En este caso, la presencia de fugas anormales se puede controlar abriendo la membrana y la boquilla.

¿Figura 1.6? Dispositivo de prueba de fugas

La Figura 1.8 muestra un dispositivo que proporciona automatización del control de estanqueidad de equipos neumáticos, por ejemplo, válvulas neumáticas eléctricas, es decir, productos similares a los accesorios de gas discutidos en la disertación.

El producto de prueba 1 está conectado a una fuente de presión 2, la válvula de derivación electromagnética 3 está instalada entre la salida 4 del producto 1 y la línea de escape 5. La válvula de cierre electromagnética 6, con su entrada 7, está conectada durante la prueba a la salida 4 del producto 1, y la salida 8 a la entrada neumática 9 del convertidor 10 del sistema de medición de fugas 11, que está realizado en forma de medidor de flujo térmico. El sistema 11 también contiene una unidad secundaria 12 conectada a la entrada de control 13 del convertidor 10, cuya salida neumática 14 está conectada a la línea de escape 5. La unidad de control de válvula 15 contiene un multivibrador 16 y una unidad de generación de impulsos y retardo 17. . Una salida del multivibrador 16 está conectada a la entrada de control 18 de la válvula de cierre 6, la otra, a la entrada de control 19 de la válvula 3 y al bloque 17, que está conectado durante el proceso de control al accionamiento 20 de el producto de prueba 1. La línea de calibración 21 consta de un acelerador ajustable 22 y una válvula de cierre 23. Está conectada en paralelo al producto 1 y se utiliza para configurar el dispositivo.

El control de fugas se lleva a cabo de la siguiente manera. Cuando se enciende la unidad de control de válvula 15, aparece un pulso en la salida del multivibrador 16, que abre la válvula 3 y la unidad de generación de pulso y retardo 17. El mismo pulso abre el producto de prueba 1 después de un tiempo de retardo establecido aplicando una señal eléctrica desde el bloque 17 al accionamiento 20. En este caso, el gas de prueba se libera a través de la válvula 3 hacia la línea de escape 5. Después de un tiempo establecido por el multivibrador 16 , el pulso se retira de la válvula 3, cerrándola, y se suministra a la entrada 18 de la válvula de cierre 6, abriéndola. En este caso, el gas, cuya presencia es provocada por una fuga del producto 1, ingresa al sistema de medición de fugas 11 y, al atravesarlo, genera una señal eléctrica en el convertidor 10, proporcional al flujo de gas. Esta señal ingresa a la unidad secundaria 12 del sistema de medición de fugas, en la que se corrige, y se registra la cantidad de flujo de gas a través del producto de prueba cerrado 1 después del tiempo establecido por el multivibrador, requerido para que alcance el sistema de medición de fugas. En modo estacionario, se repite el ciclo de prueba.

Las desventajas de este dispositivo incluyen las siguientes. El dispositivo está diseñado para controlar la estanqueidad de válvulas de gas de un solo tipo, equipadas con un accionamiento electromagnético. Sólo se controla un producto a la vez, es decir, el proceso es de baja productividad.

La Figura 1.8 muestra un diagrama de un dispositivo automatizado para monitorear fugas de gas mediante el método de compresión con un transductor de medición neumoacústico. El dispositivo consta de bloques intermedios que proporcionan control de grandes fugas (más de 1/min) y un bloque neumático-acústico para el control de pequeñas fugas (0,005...1)/min. El bloque neumoacústico del convertidor tiene dos etapas manométricas de amplificación, formadas por micromanómetros 1, 2 y elementos acústico-neumáticos 3, 4, conectados entre sí a través del elemento distribuidor 5. Los resultados de las mediciones se registran mediante un dispositivo secundario 6 de tipo EPP-09, conectado al bloque a través del distribuidor 7. El producto controlado 8 está conectado a la fuente de presión de prueba a través de la válvula de cierre K4. El dispositivo funciona en modo automático continuo y discreto, garantizado por una unidad de control lógico 9 y válvulas -. El producto controlado 8, utilizando el bloque 9, se conecta en serie a los bloques y, en consecuencia, se abren las válvulas y, donde se determina el valor preliminar de la fuga de gas de prueba. En el caso de un valor de fuga pequeño (menos de 1/min), el producto se conecta a través de una válvula a una unidad neumático-acústica, donde finalmente se determina el valor de fuga, que es registrado por un dispositivo secundario 6. El dispositivo proporciona Control de fugas de gas con un error no superior al ±1,5%. La presión de suministro y el elemento tubo - tubo en el bloque es de 1800 Pa.

Este dispositivo se puede utilizar para el control automático de accesorios de gas con una amplia gama de fugas de gas permitidas. Las desventajas del dispositivo son la complejidad del diseño debido a la gran cantidad de unidades de medición, así como el monitoreo simultáneo de un solo producto, lo que reduce significativamente la productividad del proceso.

Figura 1.8 Dispositivo automatizado para monitorear fugas de gas mediante el método de compresión.

Los dispositivos que permiten comprobar simultáneamente varios productos son prometedores para controlar la estanqueidad de las válvulas de gas. Un ejemplo de tales dispositivos es una máquina automática para controlar la estanqueidad de productos huecos, que se muestra en la Figura 1.14. Contiene un marco 1, montado sobre bastidores 2 y cubierto con una carcasa 3, así como una mesa giratoria 4 con un accionamiento 5. La mesa giratoria está equipada con una placa frontal 6, en la que están ubicadas uniformemente ocho ranuras 7 para los productos 8. Las ranuras 7 son extraíbles y tienen cortes 9. Los nodos de sellado 10 se fijan en el marco 1 con un paso dos veces el tamaño de los casquillos 7 en la placa frontal 6. Cada unidad de sellado 10 contiene un cilindro neumático 11 para mover el producto 8. desde el casquillo 7 hasta la unidad de sellado y viceversa, en cuya varilla 12 está instalado un soporte 13 con una junta de sellado 14. Además, la unidad de sellado 10 contiene una cabeza 15 con un elemento de sellado 16, que está conectado a través de canales neumáticos con una unidad de preparación de aire 17 y con un sensor de fugas 18, que es un sensor de presión de membrana con contactos eléctricos. El mecanismo de rechazo 19 está instalado en el marco 1 y consta de una palanca giratoria 20 y un cilindro neumático 21, cuya varilla está conectada de forma pivotante a la palanca 20. Los productos buenos y rechazados se recogen en contenedores apropiados. La máquina tiene un sistema de control; la información actual sobre su funcionamiento se muestra en la pantalla 22.

La máquina funciona de la siguiente manera. El producto controlado 8 se instala en la posición de carga en la ranura 7 de la placa frontal 6 de la mesa giratoria 4. El accionamiento 5 realiza una rotación gradual de la mesa de 1/8 de revolución completa en ciertos intervalos de tiempo. Para controlar la estanqueidad activando el cilindro neumático 11 de una de las unidades de sellado 10, el producto 8 se eleva en el soporte 13 y se presiona contra el elemento de sellado 16 del cabezal 15. Después de esto, se suministra presión de prueba desde el sistema neumático. , que luego se corta. La caída de presión en el producto 8 es registrada por el sensor de fugas 18 después de un cierto tiempo de monitoreo, que se establece mediante el paso de la tabla 4. La parada de la tabla 4 sirve como una señal que permite llevar a cabo la operación correspondiente en las posiciones I - VIII mientras el la mesa está parada. Así, cuando se gira la mesa un paso, se realiza una de las siguientes operaciones en cada una de sus posiciones: cargar el producto; elevar el producto a la unidad de sellado; control de estanqueidad; bajar el producto a la ranura de la placa frontal; descarga de productos adecuados; eliminación de productos defectuosos. Estos últimos llegan a la posición VIII, mientras que la palanca 20, bajo la acción del vástago del cilindro neumático 21, gira en la bisagra, y con su extremo inferior pasa por el corte 9 del casquillo 7, retirando el producto 8, que cae en la tolva por su propio peso. Los productos útiles se descargan de la misma forma en la posición VII (el dispositivo de descarga no se muestra).

Las desventajas del dispositivo son: la necesidad de levantar el producto desde la placa frontal hacia la unidad de sellado para controlar la estanqueidad; utilizando un transductor de presión de membrana con contactos eléctricos como sensor de fugas, que tiene características de baja precisión en comparación con otros tipos de sensores de presión.

Los estudios realizados han demostrado que una de las formas prometedoras de mejorar el método manométrico de control de estanqueidad es el uso combinado de circuitos de medición en puente y varios convertidores de tipo diferencial.

El circuito de medición de puente neumático para dispositivos de control de fugas se basa en dos divisores de presión (Fig. 1.9).

Fig.1.9

El primer divisor de presión consta de un acelerador constante fli y un acelerador ajustable D2. El segundo consta de un acelerador constante D3 y un objeto de control, que también puede considerarse un acelerador D4. Una diagonal del puente está conectada a la fuente de presión de prueba pk y a la atmósfera, la segunda diagonal es la diagonal de medición y a ella está conectado el convertidor PD. Para seleccionar los parámetros de los elementos y configurar el circuito puente, compuesto por chokes laminares, turbulentos y mixtos, se utiliza la siguiente relación:

donde R1 R2, R3, R4 son las resistencias hidráulicas de los elementos D1, D2, D3, D4, respectivamente.

Teniendo en cuenta esta dependencia, la posibilidad de utilizar circuitos puente tanto equilibrados como desequilibrados, así como el hecho de que la resistencia hidráulica de los canales de suministro es pequeña en comparación con la resistencia de los estranguladores y, por lo tanto, puede despreciarse, entonces, basándose en la neumática anterior circuito puente es posible construir dispositivos para monitorear la estanqueidad de varios objetos. Al mismo tiempo, el proceso de control se automatiza fácilmente. La sensibilidad del dispositivo se puede aumentar mediante el uso de circuitos puente descargados, es decir. Instale transductores con R = en la diagonal de medición. Usando fórmulas para el flujo de gas en modo subcrítico, obtenemos dependencias para determinar la presión en las cámaras entre válvulas de un puente descargado.

Para el primer brazo (superior) del puente:

para el segundo ramal (inferior) del puente:

donde S1, S2, S3, S4 son las áreas de la sección transversal del canal del acelerador correspondiente; Pv, Pn - presión en la cámara entre mariposas de las ramas superior e inferior del puente, pk - presión de prueba.

Dividiendo (2) por (3) obtenemos

De la dependencia (4) se desprenden una serie de ventajas de utilizar un circuito puente en dispositivos para controlar la estanqueidad mediante el método manométrico: la relación de presión en las cámaras entre mariposas no depende de la prueba...

Consideremos los diagramas esquemáticos de los dispositivos que proporcionan control de estanqueidad mediante el método manométrico, que se pueden construir sobre la base de puentes neumáticos y varios tipos de convertidores de presión diferencial a eléctrico y otros tipos de señales de salida.

En la Fig. La Figura 1.10 muestra un diagrama de un dispositivo de control en el que se utiliza un manómetro diferencial de agua en la diagonal de medición del puente.

Figura 1.10 Diagrama de un dispositivo de control con un puente que mide la diagonal - manómetro diferencial de agua

La presión de prueba pk se suministra a dos líneas a través de estranguladores constantes. Una línea, la derecha, mide, la presión en ella cambia dependiendo de la cantidad de fuga en el objeto controlado 4. La segunda línea, la izquierda, proporciona una contrapresión de referencia, cuyo valor se establece mediante un acelerador ajustable 2. Como este elemento se pueden utilizar dispositivos típicos: cono - cono, cono - cilindro, etc. Ambas líneas están conectadas a un manómetro diferencial 5, en el que la diferencia de alturas de las columnas de líquido h es una medida de la caída de presión p en el líneas y al mismo tiempo permite juzgar la cantidad de fuga, porque es proporcional a ella:

El proceso de lectura de las lecturas del manómetro diferencial de agua se puede automatizar mediante el uso de sensores fotoeléctricos, convertidores de fibra óptica y sensores optoelectrónicos. En este caso, la columna de agua se puede utilizar como una lente cilíndrica que enfoca el flujo luminoso y, en ausencia de agua, lo disipa. Además, para facilitar las lecturas, el agua se puede teñir y servir de obstáculo al flujo luminoso.

Este dispositivo proporciona una medición de fugas de alta precisión y, por lo tanto, puede usarse para la calibración de otros dispositivos de instrumentación y la certificación de fugas de prueba.

En la Fig. La figura 1.11 muestra un dispositivo para medir fugas en el objeto 4, en el que se utiliza un amplificador proporcional de chorro 5 en la diagonal de medición del puente. La presión de prueba pk a través de los estranguladores constantes 1 y 3 se suministra a la línea de contrapresión y la línea de medición está conectada a. las correspondientes entradas de control del amplificador. Bajo la influencia de la presión del chorro que sale del amplificador, la flecha 6, cargada con el resorte 7, se desvía. La desviación de la flecha corresponde a la cantidad de fuga. El conteo se realiza en una escala graduada 8. El dispositivo puede estar equipado con un par de contactos eléctricos de cierre que se activan cuando una fuga excede el límite permitido. El uso de un amplificador proporcional de chorro facilita el ajuste del dispositivo a un nivel de fuga determinado y aumenta la precisión del control.

Figura 1.11 Diagrama de circuito de un dispositivo de control con un amplificador proporcional de chorro.

Sin embargo, dado que el amplificador tiene una resistencia hidráulica Ry0, el circuito puente se carga, lo que reduce su sensibilidad. En este caso, como acelerador de ajuste ajustable 2, es recomendable utilizar un tanque de burbujas 9 lleno de agua y un tubo 10, un extremo del cual está conectado al acelerador 1, formando con él una línea de contrapresión, y el segundo extremo. tiene salida a la atmósfera y está sumergido en el tanque. Independientemente del valor de la presión de prueba pk en el tubo 10, se establecerá la presión pp, la cual viene determinada por la relación:

donde h es la altura de la columna de agua desplazada del tubo.

Así, el ajuste de la contrapresión en el circuito puente se realiza ajustando la h adecuada y la profundidad de inmersión del tubo. Este dispositivo de aceleración ajustable garantiza una alta precisión en el ajuste y mantenimiento de la contrapresión. Además, es prácticamente gratuito. Sin embargo, las bobinas de control de este tipo se pueden utilizar en circuitos que funcionan a baja presión (hasta 5-10 kPa) y principalmente en condiciones de laboratorio.

El uso de circuitos puente con convertidores de membrana neumoeléctricos en dispositivos de control de fugas garantiza su funcionamiento en una amplia gama de presiones pk con suficiente precisión. El diagrama de dicho dispositivo de control se muestra en la Fig. 1.12.

Consta de estranguladores constantes 1 y 3, así como un acelerador ajustable 2. A la diagonal de medición del puente está conectado un transductor de membrana 5, con una de sus cámaras conectada a la línea de medición del puente, y la segunda a la línea de contrapresión. Al inicio del proceso de control de la estanqueidad del objeto 4, la membrana b está en posición de reposo, equilibrada por las presiones en las cámaras entre válvulas del puente, que se fija cerrando el par derecho de contactos eléctricos 7. Si el objeto tiene una fuga, es decir cuando aparece una fuga, surgirá una diferencia de presión en las cámaras del convertidor, la membrana se doblará y los contactos 7 se abrirán. Si una fuga parece más de lo permitido, la cantidad de desviación de la membrana asegurará el cierre del par izquierdo de contactos eléctricos 8, lo que corresponderá a un producto defectuoso.

Figura 1.12 Diagrama de un dispositivo de control con convertidor de membrana neumático.

La relación entre la carrera de la membrana y la diferencia de presión en las cámaras en ausencia de un centro rígido y una pequeña deflexión se establece mediante la relación:

donde r es el radio de la membrana, E es el módulo elástico del material de la membrana,

Espesor de la membrana

Teniendo en cuenta la dependencia y la fuga Y según la fórmula, dependencia, se pueden seleccionar los elementos estructurales y los parámetros operativos de este convertidor.

Además de los contactos eléctricos, los transductores de membrana plana se pueden utilizar junto con transductores de salida inductivos, capacitivos, piezoeléctricos, magnetoelásticos, neumáticos, extensímetros y otros transductores de salida de pequeños desplazamientos, lo que constituye su gran ventaja. Además, las ventajas de los transductores de presión con membranas planas son la simplicidad estructural y las altas propiedades dinámicas.

En la Fig. La Figura 1.13 muestra un diagrama de un dispositivo diseñado para controlar la estanqueidad a presiones de prueba bajas y medias.

Figura 1.13 Diagrama de un dispositivo de control con un amplificador de tres membranas de dos entradas

Aquí, en un puente neumático que consta de aceleradores constantes 1 y 3, se utiliza un acelerador ajustable 2, un elemento de comparación 5 en la diagonal de medición, fabricado en un amplificador de tres membranas de dos entradas USEPPA tipo P2ES.1, la cámara ciega A del cual está conectado a la línea de contrapresión, y la cámara ciega B está conectada con la línea de medición. La salida del elemento de comparación está conectada a un indicador o convertidor neumático-eléctrico 6. El elemento de comparación se alimenta por separado del puente y a una presión más alta. Con ayuda de un estrangulador ajustable 2 se ajusta la diferencia de presión entre el conducto de medición y el conducto de contrapresión proporcionalmente a la fuga máxima permitida. Si durante el monitoreo la cantidad de fuga a través del objeto 4 es menor que la permitida, entonces la presión pi en la línea de medición será mayor que la contrapresión pm y no habrá señal en la salida del elemento de comparación. Si el valor de fuga excede el valor permitido, entonces la presión en la línea de medición será menor que la contrapresión, lo que provocará la conmutación del elemento de comparación y aparecerá una alta presión en su salida, esto forzará el indicador o neumoeléctrico. convertidor para operar. El funcionamiento de este esquema se puede describir mediante las siguientes desigualdades. Para objetos de control con un valor de fuga aceptable:

Para objetos de control con fugas que exceden lo permitido:

Este dispositivo se puede utilizar en soportes automatizados para controlar el ajuste de las válvulas de cierre. Una ventaja adicional es la facilidad de implementación del diseño utilizando elementos de automatización neumáticos estándar.

En la Fig. La figura 1.14 muestra un dispositivo para medir y monitorear fugas en el objeto 4, en el que un convertidor diferencial de fuelle 5 está conectado a la diagonal de medición del puente. La presión de prueba p se suministra a través del acelerador constante 1 al fuelle 6 de la línea de contrapresión y a través de ella. acelerador constante 3 al fuelle 7 de la línea de medición. El valor de presión correspondiente a la fuga permitida se ajusta mediante el estrangulador ajustable 2.

Los fuelles 6 y 7 están conectados entre sí mediante un marco en el que se monta un sistema de indicación, que consta de una flecha 8 con una escala 9 y un par de contactos eléctricos de cierre ajustables 10. El dispositivo está configurado de acuerdo con la dependencia:

Figura 1.14 Diagrama de un dispositivo de control con convertidor diferencial de membrana

Si se produce una fuga, la presión p en el fuelle 7 comienza a disminuir, se contrae y el fuelle 6 se estira, porque rp permanece constante, el marco comenzará a moverse y la flecha mostrará la cantidad de fuga. Si la fuga excede el límite permitido, entonces el movimiento correspondiente del fuelle cerrará los contactos eléctricos 10, lo que dará una señal sobre el defecto del objeto de prueba.

Este dispositivo puede funcionar a presión de prueba media y alta. Se puede utilizar en soportes automatizados para controlar la estanqueidad de válvulas de cierre de alta presión, donde se permiten valores de fuga relativamente altos y se requiere la medición de sus valores absolutos.

• 1. El uso de circuitos de puente neumático junto con varios tipos de convertidores diferenciales amplía significativamente las posibilidades de utilizar el método manométrico para automatizar las pruebas de fugas.
• 2. Los dispositivos automatizados para el control de estanqueidad basados ​​en circuitos puente se pueden implementar utilizando elementos lógicos estándar, así como sensores diferenciales en serie utilizados para controlar diversas cantidades tecnológicas, lo que acelera significativamente su creación y reduce los costos.