СТА 3/2010

О ПИСАНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ Структурная схема испытательной ус тановки, на которой показан её состав, включая исполнительные устройства и функционально важные элементы конст рукции, приведена на рис. 7. Рассмотрим работу испытательной установки по этой схеме. Алгоритм работы испытательной установки задаётся управляющим ком пьютером. В исходном состоянии насосная стан ция НС и нагружающее устройство НУ выключены, разгрузочный клапан К2 и кран опорожнения резервуара КР за крыты и техническая вода (далее по тексту – испытательная жидкость) под давлением 0,2 МПа заполняет бак на полнительной установки НВ и резерву ар испытательной камеры ИК. Послед ний заполняется через открытый про точный клапан К1, и при достижении испытательной жидкостью в мерной колонке КМ, связанной с резервуаром, объёма более 0,5 литра, о чём сигнали зирует датчик ДД1, измеряющий давле ние водяного столба в колонке КМ, клапан К1 закрывается. В результате за полнения бака наполнительной уста новки испытательной жидкостью сра батывает датчик уровня, сигналом кото рого включается электронасос (оба не показаны на рис. 7), и испытательная жидкость под давлением 0,6 МПа через открытые обратные клапаны КО1…КО4 заполняет рабочие полости водяных ци линдров Ц1, Ц2 и Ц3 мультипликаторов МП1 и МП2 соответственно. Поддер жание заданной величины давления ис пытательной жидкости в гидросистеме осуществляется системой автоматичес кого регулирования, использующей датчик давления в цепи обратной связи и частотно регулируемый электропри вод насоса наполнительной установки (на рис. 7 не показаны). После заполнения цилиндров Ц1…Ц3 испытательной жидкостью запускается насосная станция. При её запуске конт роллер осуществляет проверку исходно го состояния датчиков и реле давлений насосной станции, частотных регулято ров насосной станции и наполнитель ной установки, уровня и температуры рабочей жидкости в баке насосной станции, уровня испытательной жид кости в баке наполнительной установки и давления на её выходе (чтобы не пе регружать схему, контур проверки на рис. 7 не показан). При положительных результатах проверки насосная станция переходит в режим «Работа», а гидро распределитель ГР1 переводится в по ложение, при котором мультипликатор МП1 работает на разгрузку (рабочая жидкость от насосной станции поступа ет в правую на приведенной схеме рабо чую полость гидроцилиндра ГЦ1). Для перемещения штока гидроцилиндра ГЦ1 в крайнее левое (рис. 7) положение системным блоком компьютера форми руется сигнал постоянного уровня, со ответствующий давлению рабочей жид кости, достаточному для его перемеще ния. Этот сигнал после преобразования ЦАП в аналоговый вид подаётся на уп равляющий вход частотного регулятора ЧР1, управляющего работой приводно го двигателя ЭД1 насоса Н1 насосной станции. Поток рабочей жидкости под давлением порядка 2 МПа перемещает шток гидроцилиндра ГЦ1 в крайнее ле вое положение, которое соответствует полной разгрузке мультипликатора МП1. Контроль за положением штока гидроцилиндра ГЦ1 осуществляется датчиком положения ДП. При достиже нии штоком гидроцилиндра ГЦ1 край него (исходного) положения гидрорас пределитель ГР1 отключает мультипли катор МП1 от насосной станции. При испытаниях сосудов давлением, изменяющимся по линейному закону и не превышающим величину 60 МПа, нагружением и разгружением испыты ваемого сосуда управляет мультиплика тор МП1 (коэффициент мультиплика ции К 1 = 1) при коммутируемом на на гружение/разгружение гидрораспреде лителе ГР1, закрытом клапане К2 и от ключённом гидрораспределителем ГР2 мультипликаторе МП2. В соответствии с заданным законом изменения испы тательного давления системный блок компьютера формирует в цифровом ви де линейно изменяющийся сигнал (сиг нал задания). Сигнал обратной связи с выхода датчика давления ДД2, пропор циональный величине давления внутри испытываемого сосуда ИС, после пре образования АЦП поступает в систем ный блок компьютера, где в цифровом виде сравнивается с сигналом задания. Разностный цифровой сигнал Δ U 1 пре образуется ЦАП в аналоговый вид ( Δ U 1 = К ( U з – U ос ), где К – коэффици ент передачи контура регулирования, U з – сигнал задания, U ос – сигнал об ратной связи) и подаётся на управляю щие входы частотных регуляторов ЧР1 и ЧР2, которые посредством двигателей ЭД1 и ЭД2 управляют насосами Н1 и Н2. При повышении давления в левой (рис. 7) полости гидроцилиндра ГЦ1 в соответствии с возрастающим сигналом задания его шток перемещает поршень цилиндра Ц1, тем самым повышая дав ление жидкости внутри испытываемого сосуда. Возникающие при нагружении испытываемого сосуда утечки испыта тельной жидкости из цилиндра Ц1 ком пенсируются мультипликатором МП2, который включается в работу гидро распределителем ГР2 при достижении штоком гидроцилиндра ГЦ1 положе ния, соответствующего 95% своего ра бочего хода от исходного положения, с одновременным отключением гидро распределителем ГР1 мультипликатора МП1 от насосной станции. Момент включения мультипликатора МП2 и выключения мультипликатора МП1 оп ределяется с помощью датчика положе ния ДП. Мультипликатор МП2 управ ляется тем же разностным сигналом Δ U 1 , что и мультипликатор МП1. Под действием высокого давления рабочей жидкости, создаваемого насосом Н2, шток гидроцилиндра ГЦ2 перемещает поршни цилиндров Ц2 и Ц3 мульти пликатора МП2. Поршни цилиндров Ц2 и Ц3 жёстко связаны со штоком гид роцилиндра ГЦ2, поэтому когда один из цилиндров, например Ц2, заполняется испытательной жидкостью, другой (Ц3) 58 СТА 3/2010 РАЗ РА БОТ КИ / КОН Т РОЛ Ь НО ИЗМЕ Р И Т Е Л Ь НЫЕ СИС Т ЕМЫ www.cta.ru Рис. 6. Шкаф управления испытательной установкой © СТА-ПРЕСС