Схема и принцип действия установки

 

Принцип действия установки основан на вводе в проверяемое изделие необходимых значений абсолютного (статического) и избыточного (динамического) давлений или их сочетаний и на снятии показаний проверяемого изделия методом визуального наблюдения. Для измерения давлений, подаваемых в проверяемые изделия, в установке имеется измеритель воздушных давлений (ИВД), принципиальная схема которого дана на рис. 2.

Для соединения блоков установки УКАМП и проверяемого изделия в комплектность установки включен монтажный комплект, имеющий соединительные шланги и жгуты, при помощи которых собирается схема проверки.

Принцип действия измерителя воздушных давлений основан на преобразовании механической величины - перемещения верхнего центра блоков анероидных и манометрических коробок под действием измеряемого давления - в электрическую - напряжение разбаланса на выходе индукционного узла (ИУ).

Вакуум и давление, поступающие от блока насосов через штуцеры "Давление" и "Вакуум", регулируются кранами "Давление", "Вакуум", "Соединительный", "ATM", измеряются по указателям ИВД и подаются в соответствующие системы проверяемого изделия при помощи штуцеров P_С и Р_Д.

Величина избыточного давления, подаваемого в динамическую систему ИВД, ограничивается шариковым клапаном, сбрасывающим при давлении более 1600 мм рт.ст.

Скорость изменения давления в статической системе и максимальная величина подаваемого избыточного давления в динамическую систему регулируются соответственно предохранительным краном и клапаном. Для предотвращения попадания избыточного давления в статическую систему и разрежения в динамическую систему после штуцеров "Вакуум" и "Давление" установлены обратные клапаны. Система измерения статического давления состоит из 3-х поддиапазонов (указатели абсолютного давления Ук1 ÷ Ук3), динамического − из 2-х поддиапазонов (указатели избыточного давления Ук4, Ук5).

В каждом указателе измерение давления осуществляется с помощью чувствительных элементов, представляющих собой блоки анероидных (Р_С) или блоки манометрических (Р_Д) коробок. Блоки чувствительных элементов отличаются друг от друга лишь характеристиками.

Чувствительные элементы выполнены таким образом, что движение жесткого центра ЧЭ каждого последующего поддиапазона начинается лишь при приближении предыдущего к концу рабочего участка.

 

 

Рис.2. Принципиальная схема блока ИВД

 

 

Рис. 3. Кинематическая схема указателя

 

Подаваемое в указатель Ук давление вызывает перемещение верхнего центра O₁ чувствительного элемента (см. рис. 3) и через термокомпенсатор БМ, тягу T₁, качалку Т₂ поворачивает якорь Я индукционного дптчика ИД. Индукционный датчик содержит три обмотки. Крайние обмотки – сигнальные (СО) включены встречно. Средняя обмотка – обмотка возбуждения (ОВ). СО подключается ко входу фазочувствительного усилителя (ФЧУ). Поворот якоря Я приводит к нарушению равенства зазоров δ₁ и δ₂ между якорем и крайними стержнями сердечника С, и на выходе индукционного датчика появляется сигнал рассогласования в виде напряжения. Сигнал поступает на вход ФЧУ и затем, усиленный – на обмотку управления двигателя М. Ротор двигателя начинает вращаться и через редуктор и червяк Ч вращает червячное колесо ЧК с укрепленным на нем кулачком КЛ. Поворот кулачка КЛ обеспечивает поворот качалки К с укреплённым на ней индукционным датчиком.

Поскольку перемещение верхнего центра чувствительного элемента, T1 и Т2 не зависит от поворота качалки К, а ось О₂ при повороте качалки занимает новое положение относительно центра О₁, якорь Я индукционного узла поворачивается относительно оси О₂ Направление вращения ротора двигателя выбрано таким образом, что поворот качалки К будет происходить в сторону восстановления равенства зазоров δ₁ = δ₂. В момент достижения указанного равенства зазоров ротор двигателя М остановится ввиду отсутствия электрического сигнала разбаланса и система окажется в новом положении равновесия. Одновременно с приведением системы в равновесие двигатель М через редуктор приводит в движение индикаторное устройство указателя - счётчик СЧ и стрелку СТ, дающее визуальные показания. При достижении давления в полости указателя Ук1 (рис. 2), менее 579,0-577,5 мм рт.ст.абс., срабатывает микропереключатель КП2, вследствие чего разрывается цепь питания реле Р2.

Реле Р2 своими контактами включает в схему указатель Ук2. Так как давление в полости указателя УК-2 меньше, чем верхний предел его диапазона, указатель сразу же начинает отрабатывать заданное давление.

При достижении давления в полости указателя Ук2, 583,0-581,5 мм рт.ст.абс, срабатывает переключатель КП1, вследствие чего замыкается цепь питания клапана КЛ2 и реле Р3.

Клапан КЛ2 перекрывает магистраль абсолютного давления к указателю УК-1, реле Р3 самоблокируется и подготавливает цепь включения реле Р2, т.е. обеспечивает условие переключения с УК-2 на УК-1. Переключение с указателя УК-2 на указатель УК-1происходит следующим образом. При увеличении давления в полости указателя УК-2 до 581,5-583,0 мм рт.ст срабатывает микропереключатель КП1. Клапан КЛ2 обесточивается и обеспечивает доступ абсолютного давления к указателю УК-1, реле Р3 находится под током за счет самоблокировки, на реле Р2 подается питание. Контакты реле Р2 включают в работу указатель УК-1. При достижении давления в полости указателя УК-1 577,0-578,5 мм рт.ст. срабатывает микропереключатель КП2, который разрывает цепь питания реле Р3. Переключение с УК-2 на УК-3 и с УК-4 на УК-5 и обратно происходит аналогичным образом. Минимальное давление, когда происходит переключение с УК-2 на УК-3, составляет 168,5-167,5 мм рт.ст. (переключает микропереключатель КП2 в УК-2). Максимальное давление, когда происходит переключение с УК-3 на УК-2, составляет 171,5-173,0 мм рт.ст. (переключает микропереключатель КП1 в УК-3). Максимальное давление, когда происходит переключение с УК-4 на УК-5, составляет 196,0-198,0 мм рт.ст. (переключает микропереключатель КП2 в УК-4). Минимальное давление, когда происходит переключение с УК-5 на УК-4, составляет 202,0-204,5 мм рт.ст. (переключает микропереключатель КП1 в УК-5).

Пневматическая схема соединений установки ИВД представлена на рис. 4.

Рис. 4. Схема пневматическая.

 

Для предупреждения о какой-либо неисправности и предупреждения выхода приборов из строя в блоке использована система аварийной сигнализации, которая срабатывает:

1. В случае отсутствия напряжения питания ~ 115B 400 Гц или перегорания предохранителя. В этих случаях горит лампочка отказа Л10. Кроме того, при отсутствии ~115В 400 Гц реле Р6 обесточено и не работает ни один из клапанов, а, следовательно, внутренние полости прибора соединены с атмосферой.

2. В случае отсутствия напряжения питания =27В или перегорания предохранителя Пр1. В этом случае реле Р8 обесточено, и горит лампочка отказа Л10.

3. При превышении диапазонов давления, измеряемого блоком ИВД, и нарушении режима работы:

а) при превышении абсолютного давления 815 мм рт.ст.абс. в УК-1 происходит переключение контактов КП1 в УК-1, вследствие чего снимается питание с клапана КЛ1, и полость прибора соединяется с атмосферой, загорается лампочка отказа Л10, сигнализирующая о нарушении режима работы. При открытии клапана КЛ1 давление в полости прибора понижается, лампочка отказа гаснет, клапан закрывается;

б) при превышении динамического давления 1400 мм рт.ст.абс. происходит переключение КП2 УК-5, вследствие чего снимается питание с клапана КЛ5 и подается питание на лампочку отказа Л10. При открытии клапана КЛ5 соединяются между собой статическая и динамическая системы прибора, давление в динамической системе уменьшается, лампочка гаснет и клапан закрывается;

в) при давлении внутри УК-1 меньше 570 мм рт.ст.абс. происходит переключение КП3 в УК-1, снимается питание с клапана КЛ1 и подаётся питание на лампочку отказа Л10. Клапан КЛ1 открывается и соединяет полость прибора УК-1 с атмосферой, при этом давление в полости УК-1 повышается, лампочка гаснет, клапан закрывается;

г) при повышении давления в динамической системе УК-4 выше 210 мм рт.ст. КП3 УК-4 размыкается и снимает питание с клапана KЛ5 и подаёт питание на лампу отказа Л10.

При открытии клапана КЛ5 соединяются между собой статическая и динамическая системы прибора, давление в динамической системе падает, лампочка гаснет, клапан закрывается.

4. При создании отрицательного перепада в системе динамического давления и ненадёжной работе обратных клапанов. В этом случае осуществляется переключение контактов КП1 УК-4, подаётся питание на лампочку отказа Л10, снимается питание с клапана КЛ5, осуществляется соединение статической и динамической систем. При этом при подаче давления в статическую систему полость прибора соединяется с атмосферой, как было показано выше (см.п.а).

5. При подаче динамического давления в статическую систему срабатывает КП1 в УК-1, снимается питание с КЛ1, полость указателя соединяется с атмосферой, загорается лампа отказа Л10.

6. При срабатывании предохранительного клапана Рд, ограничивающего максимальную величину создаваемого избыточного давления в динамической системе, снимается питание с клапана КЛ5, загорается лампа Л10, осуществляется соединение статической и динамической систем.

 

3.2. Конструкция измерителя воздушных давлений

 

Измеритель воздушных давлений (рис. 5) выполнен в виде одного блока. Основным конструктивным элементом измерителя является панель с приборами 4.

Панель с приборами 4 установлена в корпусе 11 и закрыта крышкой 13. Крышка 13 крепится к корпусу 11 при помощи замков 12, что позволяет её быстро и удобно снимать при подготовке установки к работе. Для придания жесткости корпусу и крышке на них имеются продольные гофры. Для удобства переноски блока имеется ручка 1.

Для исключения наклонов, влияющих на показания указателей ИВД, на лицевой панели укреплён уровень 20, а на нижней стенке корпуса - регулируемые винты 19, служащие в качестве опор. Для амортизации блока при транспортировках предусмотрена амортизационная панель 14, имеющая четыре амортизатора АФД.

На панели 4 расположены все элементы пневматической и электрической схем блока.

Электрическое питание подаётся к измерителю через штепсельные разъёмы 26. Электрическая связь с проверяемым изделием осуществляется через штапселышй разъём 9. Для защиты электрической схемы от коротких замыканий предусмотрены предохранители 25, установленные в держателях и закрытые легкосъёмными колпачками, позволяющими производить смену предохранителей.

Включение блока осуществляется двухполюсным переключателем 23. Тумблер "Свет" 24 предназначен для включения ламп подсвета указателей.

Давление от источника поступает через штуцеры "Вакуум" и "Давление" и регулируется при помощи воздушных кранов "Вакуум", "Давление", "Атм" и "Соединительный". Пневматическая связь с проверяемым изделием осуществляется через штуцера Рд и Рс (см. рис. 4).

Конструкция воздушных кранов "Вакуум"/"Атм", "Давление"/"Атм" одинакова и показана на рис. 6. Воздушный кран предназначен для перекрытия пневмосистемы установки и соединения её с атмосферой.

Давление от источника подается к штуцеру 3 и через штуцер 1 корпуса 16 поступает в пневмосистему блока.

Перекрытие системы осуществляется посадкой задвижки 2 на седле корпуса. Резьбовое соединение корпуса и задвижки позволяет проворачивать последнюю при помощи 8, укрепленной на задвижке гайкой 9.

Герметичность соединения задвижки и корпуса достигается постановкой сальника, представляющего набор кожаных пластин 5, помещенных между прекладкой 4 и втулкой 6. Уплатнение сальника обеспечивается поворотом гайки 13, которая одновременно ограничивает поступательное движение задвижки 2. Сообщение пневмосистемы с атмосферой осуществляется при помощи канала 15 в задвижке 2.

Перекрытие канала осуществляется по задней задвижке 12 на седле, выполненном в виде втулки 7. Задвижка 12 проворачивается при помощи ручки 11, укрепленной на задвижке гайкой 10.

На переднюю панель 4 выведены ручки управления предохранительным клапаном "Рд" 15, ограничивающим максимальное избыточное давление при проверках различных типов приборов, а также предохранительного крана "Vст." 22, ограничивающего максимальную скорость изменения статического давления для предупреждения выхода из строя вариометра при проверках приборов и систем без демонтажа с объекта. Давление, превышающее измеряемое, автоматически сбрасывается через штуцер "Сброс" 10.

Давление, поступающее в блок, измеряется указателями абсолютного (статического) 2, 6, 8 и избыточного 17 и 21 давления.

Каждый указатель снабжён светильником 16, обеспечивающим нормальное освещение циферблата в ночное время, и сигнальным фонарём сигнализатора поддиапазонов.

Фонарь "Отказ" сигнализирует о неисправности измерителя или нарушении нормального режима работы.

Фонари 3 и 7 сигнализируют о замыкании или размыкании контактов при проверке реле давления. На лицевую часть панели выведен также циферблат электрического счётчика времени 18.

Рис. 5. Общий вид измерителя воздушных давлений

Рис. 6. Воздушный кран.

УКАЗАНИЯ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ

При эксплуатации установки необходимо осторожно обращаться с измерителем воздушных давлений, так как он является точным прибором и может быть выведен из строя. Прежде чем приступить к той или иной операции периодической проверки установки или к проверке приборов, следует тщательно изучить соответствующий раздел инструкции, а затем выполнять операции проверки в строгом соответствии с указанием этого раздела.

Блок ИВД является измерителем высокой точности и чувствительности. Для сохранения точностных характеристик блока и избежания отказов в работе необходимо строго соблюдать следующие указания:

4.1. Перед началом пользования установкой исполнитель должен тщательно изучить описание и инструкцию по эксплуатации.

4.2. Категорически запрещается подавать и сбрасывать в измеритель ИРД статическое и динамическое давление при выключенном электропитании.

4.3. Перед включением электропитания снять заглушку со штуцера "Сброс".

4.4. Строго соблюдать режим электропитания = В и ~ В 400 Гц.

4.5. Перед началом работы измеритель ИВД выставить по уровню.

4.6. Статическое и динамическое давления в измеритель ИВД подавать медленно и плавно вращая ручки кранов, указатели должны успевать отрабатывать задаваемое давление. Запрещается перетягивать ручки кранов так, как чрезмерное их затягивание приводит к преждевременному износу и появлению негерметичности. Следящие системы указателей обладают инерционностью, поэтому ручки кранов необходимо вращать медленно и на небольшой угол. Рука должна контролировать поведение стрелки указателя с упреждением.

4.7. При загорании лампочки "Отказ" немедленно закрыть краны "Вакуум" и "Давление".

4.8. Категорически запрещается подводить вакуум и давление от системы к штуцерам "Рс к прибору" и "Рд к прибору".

4.9. Не допускать срыва шлангов со штуцеров "Рс к прибору", "Рд к прибору" и штуцеров проверяемого прибора.

4.10. Электрическое питание отключать только при полной отработке указателей.

4.11. Измеритель ИВД в процессе эксплуатации необходимо периодически проверять. Категорически запрещается работа на установках с просроченными сроками поверки.

4.12. В процессе пользования предохранять установку от ударов.