oiur_02i_ver_01 str. 1
POLITECHNIKA POZNAŃSKA
LABORATORIUM DIAGNOSTYKI SYSTEMÓW
OBSŁUGIWANIE i UTRZYMANIE RUCHU MASZYN
Instrukcja do ćwiczenia
OiURM - 02
Temat:
Detekcja nieszczelno
ś
ci
w układach pneumatycznych
Opracowanie:
Roman BARCZEWSKI
Przebieg ćwiczenia
1.
Zapoznanie się z budową stanowiska laboratoryjnego.
a) Zidentyfikować wszystkie elementy stanowiska i sprawdzić kompletność wyposaŜenia, 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 róŜnymi
rodzajami nieszczelności (rys.5 i 6)
•
detektor ultradźwiękowy Ultrasonic Leak Detektor ULD-100 (rys.2.)
•
zestaw do prowadzenia badań metodą bąbelkową (środek pianotwórczy + pędzelek)
•
system pomiarowo analizujący – zainstalowany na komputerze (rys.4.)
•
zapalniczka do prowadzenia badań metodą płomieniową
•
stoper (we własnym zakresie).
b)
Pod nadzorem prowadzącego uruchomić kompresor, oprogramowanie, miernik dźwięku
i detektor ultradźwiękowy 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 ultradźwiękowy ULD-100
Rys.3. Zestaw do badań metodą bąbelkową i
płomieniową
Rys.4. Oprogramowanie pomiarowo-analizujące
oiur_02i_ver_01 str. 2
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
Zestaw próbek
Badana próbka
MAGISTRALA BADAWCZA
zawór A
A
A
A
zawór
B
B
B
B
przyłącze 1 przyłącze 2
Szybkozłącze do podłączenia
ź
ródła spręŜonego powietrza
(kompresora)
zawór
C
C
C
C
spustowy
oiur_02i_ver_01 str. 3
2
. O
szacowanie 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 umoŜliwiając wypływ powietrza
przez otwór o średnicy 0,6 mm.
•
Sprawdzić ciśnienie zasilania magistrali (manometr „1” kompresora; powinno wynosić
ok. 8,2 Bar). JeŜeli ciśnienie jest niŜsze naleŜy delikatnie otworzyć zawór spustowy C
do momentu załączenia się kompresora. Po załączeniu kompresora niezwłocznie
zamknąć zawór C o poczekać aŜ 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 moŜe panować nadciśnienie) i z zachowaniem ostroŜności odłączyć próbkę
od magistrali.
•
(UWAGA niektóre uszkodzenia - nieszczelności, z uwagi na ich małe rozmiary, mogą
powodować powolny spadek ciśnienia; naleŜy 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 naleŜy wpisać poziom hałasu pasma słyszalnego L
A
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), jeŜeli ciśnienie jest
niŜsze naleŜy delikatnie otworzyć zawór spustowy C do momentu załączenia się
kompresora; zamknąć zawór C o poczekać aŜ 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 kaŜdorazowo w tym samym
miejscu
•
Otworzyć zawór A ( badanie próbki 0) lub B ( badanie próbek 1,2,3) zasilając spręŜonym
powietrzem badana próbkę.
•
Uruchomić analizator widmowy (oprogramowanie) przyciskiem START: Akwizycja
sygnału i analiza zakończy się automatycznie po ok. 30 sekundach (pomiar moŜna skrócić
przycisk STOP, po ustabilizowaniu się wartości). Wyniki analizy widmowej w paśmie
słyszalnym i ultradźwiękowym wpisać w wierszu odpowiednim dla badanej próbki (tabela -
pkt. 2 sprawozdania). W ostatniej kolumnie odpowiedniego wiersza naleŜy wpisać poziom
hałasu L
A.
oiur_02i_ver_01 str. 4
•
Zilustrować graficznie uzyskane wyniki pomiarów dla poszczególnych próbek
wykorzystując szablon wykresu kolumnowego (pkt.3 sprawozdania). Obliczyć róŜnicę
∆∆∆∆
L
pomiędzy poziomem hałasu emitowanego przez nieszczelność a poziomem tła
akustycznego. Wynik wpisać w odpowiednim polu pod wykresem.
4. Badanie hałasu w paśmie ultradźwiękowym
•
Przeprowadzić badanie detektorem ultradźwiękowym ULD-100. Stwierdzić, w jakim
stopniu detekcja nieszczelności jest moŜliwa. SpostrzeŜenia 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. NaleŜy 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 moŜliwa. SpostrzeŜenia 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 wraŜliwe (czułe).
•
Mając na względzie eksploatację maszyn w zakładzie przemysłowym sformułuj
zalecenia jakie metody detekcji nieszczelności i w jakich warunkach naleŜałoby
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 naleŜy zachować szczególną
ostroŜność.
-
Przed odłączeniem próbek od magistrali badawczej naleŜy zawsze zamykać odpowiednie
zawory odcinające A lub B
-
Po zakończeniu ćwiczenia naleŜy wyłączyć kompresor i wypuścić powietrze z układu
poprzez delikatnie otwarcie zaworu spustowego C; naleŜy przy tym kontrolować spadek
ciśnienia na manometrach. Po zakończeniu spustu powietrza dodatkowo otworzyć zawór
bezpieczeństwa znajdujący się na zbiorniku kompresora.
-
Pod Ŝądnym pozorem nie odłączać znajdującego się pod ciśnieniem elastycznego przewodu
pneumatycznego łączącego kompresor z magistralą stanowiska laboratoryjnego.
-
Okresowo sprawdzać działanie zaworu bezpieczeństwa na zbiorniku.
-
Nie regulować samodzielnie nastaw reduktora ciśnienia zlokalizowanego na kompresorze.
© Roman Baczewski 2012