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.