mphone (812) 981-20-80

Новости

24-26 октября 2017 г

климатические камеры бывшие в употреблении

s1 s3 s4 s2

testing2017

Термобарокамера: стратосфера в рабочем объеме

Публикация в журнале "Технологии в электронной промышленности" №2/2013

Авторы:

  • Сергей Молчанов, технический директор "НПФ Технология"
  • Андрей Куприенко, инженер, компания "Омрон"

 

При разработке новых технических решений в аэрокосмической отрасли каждый агрегат, пройдя этапы проектирования, конструирования и изготовления, подвергается испытанию. Испытания отдельных узлов в условиях, соответствующих полетным, являются эффективным средством опережающей отработки новых решений, что позволяет сократить объем, стоимость и общие сроки работ по созданию готового изделия. Одним из средств таких испытаний является термобарокамера.

 

Рис. 1 ТБК-500

Испытательная термобарокамера производства «НПФ Технология» позволяет имитировать климатические условия в тропосфере и стратосфере, а именно давление от нормального атмосферного до 1 мм рт. ст. и температуру воздуха до -70 С. Испытания в таких климатических условиях проводятся с целью проверки способности изделий выдерживать воздействие пониженного давления, обусловленное особенностями эксплуатации или транспортировки. Помимо авиастроения, сферами применения термобарокамер являются разработка радиотехники, электротехники, связи, приборостроения, информатики. Ознакомиться с особенностями испытательной термобарокамеры можно на примере камеры ТБК серийного выпуска компании «НПФ Технология».

 

Конструктивно термобарокамера состоит из следующих систем: корпус, рабочий объем, система откачки, система термостатирования, система управления. Необходимость создания и поддержания в испытательной установке тяжелых климатических условий предъявляет особые требования к конструкции испытательной камеры.

Корпус термобарокамеры представляет собой рамную металлическую конструкцию, в которую установлен рабочий объем, изготовленный из высококачественной стали толщиной 6 мм, усиленный ребрами жесткости. Рабочий объемС учетом давления, оказываемого на стенки камеры при откачке воздуха, для закрывания термобарокамеры предусмотрена рамная конструкция двери из стали толщиной 10 мм. Дверь навешивается на подвижные петли, которые смещаются при откачке воздуха из рабочего объема для более плотного закрывания. Также максимальное прилегание двери обеспечивают прижимные устройства. Между дверью и рабочим объемом установлен силиконовый уплотнитель.

Для удобства визуального контроля над испытуемым образцом в двери предусмотрено смотровое окно из осветленного стекла толщиной 20мм, характеристики которого обеспечивают максимальное светопропускание.

Зачастую во время проведения испытаний в термобарокамере необходимо подавать электрическую нагрузку на испытуемый образец, для этого в стенках камеры устанавливаются герметичные электровводы. ГермовводыСерийно термобарокамера оснащается вакуумным фланцем стандарта ISO диметром 102 мм, но при необходимости можно установить другие виды соединительных элементов по чертежам заказчика (пример на фото).

 

Система температурного воздействия включает двухкаскадную холодильную машину (охлаждение до -70 ˚С) и нагревательные элементы. В серийном производстве камер «ТБК» используются трубчатые электронагреватели, обеспечивающие максимальную температуру в камере до +150 ˚С. В отдельных случаях, когда для испытаний требуется расширенный диапазон температур, можно установить внутри рабочего объема инфракрасные нагреватели. Скорость изменения температуры составляет 1-3 ˚С в минуту, точность поддержания температуры не более 1 ˚С.

 

Вакуумный насос и холодильная машинаВ термобарокамере серии «ТБК» функционирует система вакуумирования на базе двухступенчатого вакуумного пластинчато-роторного масляного насоса Edwards (производство - Великобритания). Однако, в соответствии с ТУ на испытуемое изделие, система откачки может быть безмасляной, с использованием вакуумных спиральных безмасляных насосов. Скорость выхода термобарокамеры на режим 1 мм рт.ст. – около 45 минут.

 

Управление режимами термостатирования и вакуумирования в термобарокамере осуществляется посредством автоматизированной системы управления на базе программируемого логического контроллера (далее – ПЛК), основу которой составляет японское оборудование «Omron» / «Омрон».

Уникальная прикладная программа ПЛК специально разработана для термобарокамеры производства «НПФ Технология» с соблюдением требований к безопасности испытаний. Используемый ПЛК серии СР1L имеет 2 аналоговых входа, 18 дискретных входов и 12 дискретных выходов. Аналоговые входы ПЛК обеспечивают прием сигналов от датчика температуры и вакуума и выполняют цифро – аналоговое преобразование. При необходимости, количество аналоговых входов может быть увеличено максимально до 16 каналов.

Дискретные входы используются для подключения аварийных датчиков, сигналов контроля состояния контакторов, клапанов и исполнительных механизмов. Дискретные выходы используются для управления исполнительными механизмами, такими как вентиляторы, компрессоры. Для управления нагревателем через твердотельное реле используется дискретный выход, работающий в режиме широтно – импульсной модуляции (ШИМ). При необходимости, общее количество дискретных входов и выходов может быть увеличено до 180.

 

Основные функции контроллера термобарокамеры:

  • масштабирование сигналов аналоговых датчиков по пяти точкам;
  • регулирование температуры по пропорционально–интегрально–дифференциальному (ПИД) закону. Функция ПИД регулирования имеет возможность автоматической настройки и использования адаптивных коэффициентов регулирования;
  • регулирование вакуума по дискретному закону регулирования с возможностью использования функции гистерезиса;
  • управление пускорегулирующей аппаратурой;
  • управление процессами нагрева /охлаждения и вакуумирования в ручном режиме и по заданной программе; • создание программ управления температурой и вакуумом с заданием уставки, времени переходного процесса и времени удержания заданной уставки;
  • ограничение мощности нагрева в зависимости от степени разрежения;
  • защита оборудования от аварийных ситуаций.

 

Для организации человеко–машинного интерфейса используется панель оператора серии NB. В типовой конфигурации используется панель с диагональю 5”. При необходимости возможно использование панели 7” и 10”. Соединение панели и ПЛК осуществляется посредством сети Ethernet.

Русскоязычный интерфейс панели управления содержит группы экранов для эксплуатации оборудования и его наладки. Группа последних экранов имеет защиту паролем. omronТекущее и заданное значение параметров может отображаться в виде графиков. Данные графиков сохраняются на флеш-накопителе, файл в дальнейшем можно открыть ПК.

На экране «Программа» записываются данные для 10 программ, каждая из которых может содержать до 99 шагов. Запуск сохраненной программы и контроль ее выполнения осуществляется на главном экране при выборе соответствующего режима управления.

Группа сервисных экранов используется для наладки оборудования и позволяет: - настроить коэффициенты масштабирования шкалы датчиков по 5 точкам; - произвести настройку коэффициентов регуляторов в авто и ручном режиме; - задать до 5 групп адаптивных коэффициентов ПИД регулятора. При возникновении нештатной ситуации на панели отображается сообщение, которое может содержать инструкцию по устранению аварии и кнопку квитирования (Рисунок 3).

Благодаря тому, что связь между элементами АСУ осуществляется через сеть Ethernet, существует возможность ее интегрирования в общую сеть предприятия, для получения результатов мониторинга на удаленных рабочих местах.

 

  • Таким образом, можно выделить основные особенности АСУ, разработанной специально для камер ТБК «НПФ Технология» специалистами компании Omron:
  • наличие дружественного русскоязычного интерфейса;
  • возможность выбора ручного и программного режима управления;
  • экспорт данных испытаний во внешние приложения;
  • масштабируемость системы с добавлением дополнительных функций;
  • возможность интегрирования и удаленного мониторинга.

 

Испытательные термобарокамеры серии «ТБК» являются мощным инструментом для проведения комбинированных испытаний на воздействие климатических дестабилизирующих факторов – пониженного давления, низких и высоких температур.

Оборудование отечественного производства гораздо доступнее по цене, но не уступает по качеству исполнения импортных аналогов. Поэтому в условиях повышенного внимания к качеству выпускаемой в нашей стране продукции термобарокамера серии ТБК является оптимальным вариантом для испытательных лабораторий предприятий авиастроительной и других промышленностей. Кроме того, производственные мощности компании «НПФ Технология» позволяют производить нестандартные термобарокамеры, с учетом требований отдельных заказчиков.


Источник: www.tech-e.ru  Скачать статью jpgСтатья_ТБК