АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ДАВЛЕНИЯ СРАБАТЫВАНИЯ ХЛОПАЮЩИХ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ МЕМБРАН
(“АСД-МЕМБРАНА”)

Система предназначена для прогнозирования давления срабатывания хлопающих предохранительных мембран (ХПМ) в процессе их изготовления. Методическое и программно-аппаратное обеспечения системы могут быть использованы для установления фактической прочности и устойчивости технологической аппаратуры, работающей под давлением. Для оценки критического давления мембран используется анализ зависимости “давление-перемещение”.

Отличительные способности ситстемы
В системе реализован нетрадиционный способ определения давления срабатывания ХПМ без разрушения образцов мембран при контрольных испытаниях. Этот способ дает высокую точность определения критического давления каждой отдельной мембраны и позволяет организовать их производство как обычной машиностроительной продукции.
Методическое обеспечение системы позволяет проводить структурно-параметрическую идентификацию моделей объектов различного технического и функционального назначения.

Технические средства системы включают в себя следующие компоненты:
- установку для испытания мембран;
- микропроцессорное устройство сбора данных;
- компьютер с комплектом прикладного программного обеспечения;
- датчики давления и перемещения;
- блок питания датчиков.

Датчик давления и датчик перемещения формируют наблюдаемые в эксперименте процессы изменения давления под куполом мембраны и деформирования (пластического) центрального участка ее купола. Сигналы с датчиков давления и перемещения после предобработки в устройстве сбора данных поступают в компьютер для получения расчетных технических параметров и характеристик мембраны.
Программно-аппаратные средства системы позволяют измерять наблюдаемые в эксперименте параметры, учитывать особенности испытательной установки, передаточные свойства измерительных трактов, характер помех наблюдений, возможности управления экспериментом. Статистические алгоритмы идентификации позволяют в ходе испытаний выявить структуру и точностные характеристики математической модели ХПМ, отражающие физическую сущность ее технического состояния. Для получения неискаженной модели ХПМ разработанные алгоритмы структурно-параметрической идентификации основаны на робастной статистике, обеспечивающей обнаружение и исправление ошибочных результатов измерений.

Схема установки для проведения испытаний мембран приведена ниже.
 

Установка работает следующим образом.
При подаче давления от источника давления через игольчатый клапан в ячейку давления мембрана деформируется, что измеряется датчиком перемещения. Изменение давление измеряется датчиком давления. С датчиков сигналы через электронный блок поступают в компьютер. В процессе измерений на экране монитора отображается зависимость давления P от перемещения X {P=f(x)} и в реальном времени обрабатываются данные. Значения давления можно контролировать по дополнительному манометру. При достижении критического значения переменной, характеризующей потерю устойчивости, вырабатывается сигнал на запуск электромагнитного клапана, который позволяет сбросить давление и не доводить мембрану до разрушения. Ниже представлено рабочее окно для наблюдения за ходом испытания мембран.
 

При достижении давлением значения Ркр. мin. начинается обработка данных в реальном времени. На интервале, определяемом количеством точек аппроксимации, моделируется зависимость P=f(x) и определяется производная dP/dx. На экране отображаются значение критерия и результаты моделирования на заданном интервале. При уменьшении производной до критического значения, характеризующего потерю устойчивости, вырабатывается сигнал на управление электромагнитным клапаном, который разгерметизирует ячейку под мембраной. Значения давления P экстраполируются, и определяется значение Ркр до разрушения мембраны.
Хостинг от uCoz