POLITECHNIKA POZNAC
SKA
LABORATORIUM DIAGNOSTYKI SYSTEMÓW
OBSA
UGIWANIE i UTRZYMANIE RUCHU MASZYN
Instrukcja do ćwiczenia Temat: Opracowanie:
Detekcja nieszczelności
02
Roman BARCZEWSKI
w układach pneumatycznych
Przebieg ćwiczenia
1. Zapoznanie siÄ™ z budowÄ… stanowiska laboratoryjnego.
a) Zidentyfikować wszystkie elementy stanowiska i sprawdzić kompletność wyposa\
enia, w skład
którego wchodzą:
" kompresor bezolejowy wraz z układem manometrów SENCO Mini PC1010 (rys.1)
" tablica z zamontowaną magistralą i zaworami wraz z kompletem próbek z ró\
nymi
rodzajami nieszczelności (rys.5 i 6)
" detektor ultradz
więkowy Ultrasonic Leak Detektor ULD-100 (rys.2.)
" zestaw do prowadzenia badań metodą bąbelkową (środek pianotwórczy + pędzelek)
" system pomiarowo analizujÄ…cy  zainstalowany na komputerze (rys.4.)
" zapalniczka do prowadzenia badań metodą płomieniową
" stoper (we własnym zakresie).
b) Pod nadzorem prowadzącego uruchomić kompresor, oprogramowanie, miernik dz
więku
i detektor ultradz
więkowy oraz zapoznać się z ich obsługą. W razie potrzeby przeprowadzić
wzorcowanie torów pomiarowych z wykorzystaniem kalibratora akustycznego KA-10.
Rys.1. Kompresor bezolejowy SENCO
Rys.2. Detektor ultradz
więkowy ULD-100
Rys.3. Zestaw do badań metodą bąbelkową i
Rys.4. Oprogramowanie pomiarowo-analizujÄ…ce
płomieniową
oiur_i02_ver_01 str. 1
zawór C
C
C
C
spustowy
MAGISTRALA BADAWCZA
zawór A B
A zawór B
A B
A B
przyłącze 1 przyłącze 2
Szybkozłącze do podłączenia
z
ródła sprę\
onego powietrza
(kompresora)
Badana próbka
Zestaw próbek
Rys.5. Widok stanowiska laboratoryjnego (bez kompresora)
Próbka  0 - z otworami o średnicach 2,0 1,5 1 ,0 0,6 mm Próbka 1 - nakłucie igłą o śrenicy 0,3 mm
Próbka 2 - brak uszczelnienia teflonowego Próbka 3 - nacięty przewód
Rys.6. Próbki do badań z zaznaczonymi nieszczelnościami
oiur_i02_ver_01 str. 2
2. Oszacowanie rozmiaru nieszczelności na podstawie pomiaru czasu spadku ciśnienia w układzie
a) Zamknąć zawory A, B, C (rys.5)
b) Przeprowadzić badanie próbki nr  0
" Podłączyć próbkę nr 0 do magistrali (przyłącze nr 1) i przygotować stoper. W próbce
 0 zaślepić otwory o średnicach 2,0 1,5 1,0 mm umo\
liwiając wypływ powietrza
przez otwór o średnicy 0,6 mm.
" Sprawdzić ciśnienie zasilania magistrali (manometr  1 kompresora; powinno wynosić
ok. 8,2 Bar). Je\
eli ciśnienie jest ni\
sze nale\
y delikatnie otworzyć zawór spustowy C
do momentu załączenia się kompresora. Po załączeniu kompresora niezwłocznie
zamknąć zawór C o poczekać a\
kompresor samoczynnie się wyłączy (powinno to
nastąpić po osiągnięciu ciśnienia w zbiorniku 8,2 Bar).
" Otworzyć zawór A i uruchomić stoper w momencie gdy ciśnienie spadnie do 8 bar.
Odnotować czas, po którym ciśnienie w układzie będzie spadało do wartości 7,5 i 7,0
bar (pkt. 1 sprawozdania)
" Po odnotowaniu czasu spadku ciśnienia do 7 bar, otworzyć delikatnie zawór A do
momentu załączenia się kompresora (przy ok. 6 bar),
c) W analogiczny sposób przeprowadzić badania dla pozostałych próbek(1, 2, 3) , proszę je
mocować do przyłącza 2 (rys.5). Przed wymianą próbek zamknąć zawór B; odczekać ok. 1
minuty (w próbkach mo\
e panować nadciśnienie) i z zachowaniem ostro\
ności odłączyć próbkę
od magistrali.
" (UWAGA niektóre uszkodzenia - nieszczelności, z uwagi na ich małe rozmiary, mogą
powodować powolny spadek ciśnienia; nale\
y uzbroić się w cierpliwość.
3. Badania nieszczelności próbek metodami akustycznymi
a) Pomiary tła akustycznego (hałasu panującego w laboratorium). Pomiar ten wykonujemy
jednorazowo  bez podłączania próbek do magistrali.
" Upewnić się czy zawory A, B, C są zamknięte.
" Uruchomić analizator widmowy (oprogramowanie) przyciskiem START: Akwizycja
sygnału i analiza zakończy się automatycznie po ok. 30 sekundach. Wyniki analizy
widmowej w paśmie słyszalnym wpisać w wierszu tło (tabela - pkt. 2 sprawozdania).
W ostatniej kolumnie tego wiersza nale\
y wpisać poziom hałasu pasma słyszalnego LA
wyznaczone w wyniku syntezy widma- (odczyt z monitora).
b) Badanie hałasu emitowanego przez nieszczelności w próbkach (dotyczy próbek 0,1,2,3)
" Upewnić się czy zawory A, B, C są zamknięte.
" Sprawdzić ciśnienie zasilania magistrali (powinno wynosić 8 Bar), je\
eli ciśnienie jest
ni\
sze nale\
y delikatnie otworzyć zawór spustowy C do momentu załączenia się
kompresora; zamknąć zawór C o poczekać a\
kompresor samoczynnie się wyłączy
(powinno to nastąpić po osiągnięciu ciśnienia w zbiorniku 8,2 Bar).
" Podłączyć próbkę do odpowiedniego przyłącza magistrali magistrali (próbka 0 do przyłącza
1, próbki 1,2,3 - przyłącze nr 2).
" Sprawdzić lokalizację mikrofonu, powinien się on znajdować ka\
dorazowo w tym samym
miejscu
" Otworzyć zawór A ( badanie próbki 0) lub B ( badanie próbek 1,2,3) zasilając sprę\
onym
powietrzem badana próbkę.
" Uruchomić analizator widmowy (oprogramowanie) przyciskiem START: Akwizycja
sygnału i analiza zakończy się automatycznie po ok. 30 sekundach (pomiar mo\
na skrócić
przycisk STOP, po ustabilizowaniu się wartości). Wyniki analizy widmowej w paśmie
słyszalnym i ultradz
więkowym wpisać w wierszu odpowiednim dla badanej próbki (tabela -
pkt. 2 sprawozdania). W ostatniej kolumnie odpowiedniego wiersza nale\
y wpisać poziom
hałasu LA.
oiur_i02_ver_01 str. 3
" Zilustrować graficznie uzyskane wyniki pomiarów dla poszczególnych próbek
wykorzystując szablon wykresu kolumnowego (pkt.3 sprawozdania). Obliczyć ró\
nicÄ™ "
"L
"
"
pomiędzy poziomem hałasu emitowanego przez nieszczelność a poziomem tła
akustycznego. Wynik wpisać w odpowiednim polu pod wykresem.
4. Badanie hałasu w paśmie ultradz
więkowym
" Przeprowadzić badanie detektorem ultradz
więkowym ULD-100. Stwierdzić, w jakim
stopniu detekcja nieszczelności jest mo\
liwa. Spostrze\
enia umieścić w tabeli (pkt. 4
sprawozdania). Jeśli detekcja się powiodła dodatkowo odnotować ten fakt oraz dodatkowo
zapisać przy jakim minimalnym wzmocnieniu przyrządu wykryto nieszczelność.
Uwaga! Pomiary prowadzimy w zakresie ciśnień 6-8 Bar. Nale\
y zwrócić uwagę, aby w
trakcie badań nie pracował kompresor lub inne stanowiska laboratoryjne mogące w istotny
sposób zakłócić pomiary.
5. Badania uzupełniające
W uzupełnieniu, przeprowadzić badanie metodą organoleptyczną, bąbelkową i
płomieniową. Stwierdzić, w jakim stopniu detekcja nieszczelności poszczególnymi
metodami jest mo\
liwa. Spostrze\
enia odnotować w tabeli (pkt. 4 sprawozdania)
6. Wnioski końcowe
Na podstawie uzyskanych wyników badań sformułować wnioski końcowe.
Powinny one dać odpowiedz na następujące pytania.
" Jaka metoda badań była najbardziej, a jaka najmniej skuteczna i dlaczego.
" Jaki typ nieszczelności był najskuteczniej wykrywany metodą akustyczną. Jakie pasmo
częstotliwości jest najbardziej wra\
liwe (czułe).
" Mając na względzie eksploatację maszyn w zakładzie przemysłowym sformułuj
zalecenia jakie metody detekcji nieszczelności i w jakich warunkach nale\
ałoby
stosować; uzasadnij, dlaczego.
5. Pytania kontrolne
- Scharakteryzuj podstawowe elementy wchodzące w skład układów pneumatycznych.
- Zalety i wady stosowania układów pneumatycznych w budowie maszyn i urządzeń.
- Podstawowe obszary zastosowań układów pneumatycznych.
- Przyczyny powstawania i skutki nieszczelności w układach pneumatycznych.
- Opisz metody detekcji nieszczelności układów pneumatycznych.
6. Wymogi Bezpieczeństwa
- W trakcie badań układ znajduje się pod ciśnieniem, dlatego nale\
y zachować szczególną
ostro\
ność.
- Przed odłączeniem próbek od magistrali badawczej nale\
y zawsze zamykać odpowiednie
zawory odcinajÄ…ce A lub B
- Po zakończeniu ćwiczenia nale\
y wyłączyć kompresor i wypuścić powietrze z układu
poprzez delikatnie otwarcie zaworu spustowego C; nale\
y przy tym kontrolować spadek
ciśnienia na manometrach. Po zakończeniu spustu powietrza dodatkowo otworzyć zawór
bezpieczeństwa znajdujący się na zbiorniku kompresora.
- Pod \
ądnym pozorem nie odłączać znajdującego się pod ciśnieniem elastycznego przewodu
pneumatycznego Å‚Ä…czÄ…cego kompresor z magistralÄ… stanowiska laboratoryjnego.
- Okresowo sprawdzać działanie zaworu bezpieczeństwa na zbiorniku.
- Nie regulować samodzielnie nastaw reduktora ciśnienia zlokalizowanego na kompresorze.
© Roman Baczewski 2012
oiur_i02_ver_01 str. 4