Устройство для испытания изделий при быстром изменении давления

Предлагаемая полезная модель относится к области радиоаппаратостроения и может быть использована при испытании изделий, преимущественно радиоэлектронной аппаратуры, в условиях быстрого изменения давления.

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в обеспечении возможности изменения давления от максимального до минимального значения за короткий промежуток времени, а также в обеспечении удобства и надежности работы при проведении испытаний радиоэлектронной аппаратуры.

Технический результат достигается тем, что устройство для испытания изделий при быстром изменении давления содержит источник давления с трубопроводом. При этом оно отличается от прототипа тем, что источник давления выполнен в виде термобарокамеры, а также содержит герметичную камеру быстрого изменения давления, выполненную с возможностью перемещения и подключения приборов для контроля давления и времени изменения давления, соединенную с термобарокамерой посредством вакуум-провода, оснащенного пневматическим клапаном, вентилем регулирующим и вентилем уравнивающим.

Предлагаемая полезная модель относится к области радиоаппаратостроения и может быть использована при испытании изделий, преимущественно радиоэлектронной аппаратуры, в условиях быстрого изменения давления.

Из уровня техники известна термобарокамера (Авторское свидетельство SU на изобретение 329682, опубликовано 01.01.1972 г., МПК: G01M 3/16), которая выбрана в качестве прототипа. Термобарокамера предназначена, преимущественно, для испытания радиоэлектронной аппаратуры и включает систему вакуумирования камеры и магистраль подачи в нее сжатого воздуха, оборудованную нагревателем, увлажнителем, охлаждающим устройством, а также приборы контроля и регулирования. При этом охлаждающее устройство выполнено в виде расширительной турбины, установленной в магистрали подачи воздуха после нагревателя и увлажнителя, снабжено обводным трубопроводом, на котором смонтирован регулируемый дроссель, электрически связанный с датчиками температуры и плотности тумана в камере.

К недостаткам данного устройства можно отнести невозможность обеспечения изменения давления за короткий промежуток времени.

Известна термобарокамера (Авторское свидетельство на изобретение 699417, опубликовано 25.11.1979 г., МПК: G01N 29/00, F25D 13/00), которая может быть использована при испытаниях и исследованиях работы различных агрегатов и оборудования. Термобарокамера содержит теплоизолированный цилиндрический корпус, размещенный в нем кожух, образующий внутренний испытательный отсек, воздушную полость между внутренней поверхностью корпуса и кожухом, а также трубопроводы подвода и отвода воздуха. При этом кожух выполнен в виде примыкающих друг к другу и поочередно расположенных по всей длине термобарокамеры двух групп поясов, которые состоят из равного количества сегментообразных звеньев, прикрепленных к внутренней поверхности корпуса и образующих в сочетании с ней сквозные проходные полости, ориентированные в одной группе поясов параллельно оси термобарокамеры, а в другой группе поясов - по окружности цилиндрического корпуса.

К недостаткам данного устройства можно отнести сложность конструкции и невозможность обеспечения быстрого изменения давления.

Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является устройство для циклических испытаний изделий давлением (авторское свидетельство SU 1747974, опубликовано 15.07.1992 г., МПК: G01M 3/02), которое выбрано в качестве прототипа. Устройство содержит источник давления с трубопроводом, предназначенным для взаимодействия с испытуемым изделием, пульт управления, счетчик циклов, выход которого электрически связан с входом пульта управления, и реле времени. Источник давления выполнен в виде пневмоцилиндра с поршнем, одна из полостей которого связана с трубопроводом, а вторая - с атмосферой, и механизма перемещения поршня, входы и выходы которого электрически связаны с соответствующими входами и выходами реле времени, счетчика циклов и пульта управления.

К недостаткам данного устройства можно отнести недостаточную надежность работы устройства и невозможность обеспечения изменения давления за короткий промежуток времени.

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в обеспечении возможности изменения давления за короткий промежуток времени (0,3-0,4 секунды), а также в обеспечении удобства и надежности работы при проведении испытаний радиоэлектронной аппаратуры.

Технический результат достигается тем, что устройство для испытания изделий при быстром изменении давления содержит источник давления с трубопроводом.. При этом оно отличается от прототипа тем, что источник давления выполнен в виде термобарокамеры, а также содержит герметичную камеру быстрого изменения давления, выполненную с возможностью перемещения и подключения приборов для контроля давления и времени изменения давления, соединенную с термобарокамерой посредством вакуум-провода, оснащенного пневматическим клапаном, вентилем регулирующим и вентилем уравнивающим.

Камера быстрого изменения давления выполнена в виде герметичного корпуса из нержавеющей стали, с герметичной дверью и прозрачным герметичным окном.

Камера быстрого изменения давления установлена на раму с колесами, укомплектованную регулировочными винтами для осуществления регулировки рамы по высоте.

Визуальный контроль давления осуществляют посредством вакуумметра, подключенного к камере быстрого изменения давления.

Контроль времени осуществляют посредством осциллографа, подключенного к преобразователю давления, установленному внутри камеры быстрого изменения давления.

Пневматический клапан, установленный на вакуум-проводе, обеспечивает изменение давления от 560±5% миллиметров ртутного столба до 350±5% миллиметров ртутного столба, за время, равное 0,3-0,4 секунды.

Сущность полезной модели поясняется рисунками Фиг.1 - Фиг.2. На Фиг.1 представлен общий вид устройства для испытания изделий при быстром изменении давления. На Фиг.2 представлена таблица результатов проведенных измерений давления и времени.

Устройство для испытания изделий при быстром изменении давления (Фиг.1) включает:

1 - термобарокамеру;

2 - камеру быстрого изменения давления;

3 - вакуум-провод;

4 - пневматический клапан;

5 - дверь камеры быстрого изменения давления;

6 - раму;

7 - колеса;

8 - регулировочные винты.

9 - вентиль регулирующий;

10 - вентиль уравнивающий;

11 - вакуумметр;

12 - осциллограф.

Устройство для испытания изделий, например, радиоэлектронной аппаратуры, при быстром изменении давления предназначено для испытания изделий при перепаде давления от максимального 560±5% (522 -588 ммиллиметров ртутного столба) до минимального 350±5% (332.5-367.5 ммиллиметров ртутного столба). При этом скорость изменения давления должна быть от 0,3 до 0,4 секунды. Температура эксплуатации +25 ±10°C.

Термобарокамера 1, (например, камера тепла-холода-давления ТВ V-2000 с вакуум-насосм), предназначена для создания необходимого уровня давления.

Термобарокамера 1 стыкуется с камерой быстрого изменения давления 2 посредством вакуум-провода 3, оснащенного пневматическим клапаном 4.

Камера быстрого изменения давления 2 представляет собой сварной корпус из нержавеющей стали, включающий герметичную дверь 5 с прозрачным герметичным окном, При этом камера быстрого изменения давления 2 выполнена с возможностью транспортировки: корпус установлен на раму 6 с колесами 7, укомплектованную регулировочными винтами 8, которые позволяют осуществлять регулировку рамы 6 по высоте. Такое исполнение камеры быстрого изменения давления 2 позволяет обеспечить удобство и надежность работы устройства для испытания изделий при быстром изменении давления. Камера быстрого изменения давления 2 выполнена с возможностью подключения вакуум-провода 3 (например, посредством патрубка), и подключения измерительных приборов: вакуумметра 11 и осциллографа 12 (например, посредством штуцеров). Внутри камеры быстрого изменения давления 2 установлен датчик преобразования избыточного давления (например, преобразователь давления ПДТВХ-1-0,2-4/20-0,1-0,5%), на рисунке не показан. Давление в камере быстрого изменения давления 2 создается при помощи вакуум-насоса термобарокамеры 1.

Вакуум-провод 3 оснащен пневматическим клапаном 4 и двумя вентилями - вентилем регулирующим 9 и вентилем уравнивающим 10.

Вентиль регулирующий 9 служит для регулирования уровня давления 560±5% миллиметров ртутного столба в камере быстрого изменения давления 2 перед срабатыванием пневматического клапана 4.

Вентиль уравнивающий 10 служит для выравнивания давления в камере быстрого изменения давления 2 с уровнем атмосферного давления по окончании проведения испытаний.

Пневматический клапан 4 вакуум-провода 3 обеспечивает изменение давления от 560±5% миллиметров ртутного столба до 350±5% миллиметров ртутного столба за время, равное 0,3-0,4 секунды.

Визуальный контроль давления осуществляется посредством вакуумметра 11, подключенного к камере быстрого изменения давления 2.

Точный замер времени перепада давления 0,3-0,4 секунды производят при помощи датчика, например, типа А160, подключаемого к калибратору давления типа Метран 517, либо тензометрического мембранного датчика.

Контроль времени осуществляют посредством осциллографа 12, например, Le Croy Wave Jet 352А или TDS 3012 В, подключенного к преобразователю давления ПДТВХ-1-02 - 4/20-0,1-0,5%, установленному внутри камеры быстрого изменения давления 2.

Работа устройства для испытания изделий при быстром перепаде давления осуществляется в стационарном положении (при застопоренных колесах 7 рамы 6 для установки камеры быстрого изменения давления 2) следующим образом. Камеру быстрого изменения давления 2 состыковывают с термобарокамерой 1 посредством вакуум-провода 3. Перед проведением испытаний изделия проводят аттестацию устройства для испытания изделий при быстром перепаде давления, для чего производят несколько (не менее трех) замеров максимального и минимального давления и времени изменения давления от максимального до минимального уровня. Результаты измерений заносят в таблицу (Фиг.2).

После чего осуществляют обработку результатов измерений. Обработка результатов измерений включает вычисление показателей и определение точностных характеристик устройства для испытания изделий при быстром изменении давления. Вычисление характеристик максимального (минимального) значения давления устройства осуществляют отдельно для каждого заданного режима.

Значение максимального (минимального) давления, определяется по формуле (1):

, где

k - число измерений (не менее 3);

i - номер измерения (i=1, k);

Pij - значение максимального (минимального) давления, определяемое при i-ом измерении.

Отклонение давления от установленного значения определяется по формуле (2): P=(Pср-Pпасп)/Pпасп·100%, где

Pср - среднее значение давления, полученного по формуле (1);

Pпасп - значение давления, указанное в паспорте на устройство.

В случае, если время изменения давления при проведении аттестации или в межповерочный период не укладывается в диапазон 0,3-0,4 секунды, для обеспечения требуемых временных параметров по скорости изменения давления от 560±5% миллиметров ртутного столба до 350±5% миллиметров ртутного столба за 0,3-0,4 секунды полезный объем камеры быстрого изменения давления 2 рекомендуется уменьшить (или увеличить) посредством частичного заполнения (или освобождения) упругими материалами. Регулировать время изменения давления возможно также установкой диафрагмы в вакуум-провод 3.

Убедившись в соответствии допустимых отклонений параметров устройства, устанавливают испытуемое изделие в камеру быстрого изменения давления 2. Производят проверку параметров изделия согласно ТУ на изделие. Закрывают дверь 5 камеры быстрого изменения давления 2. Включают темрмобарокамеру 1 на пониженное атмосферное давление. Закрывают пневматический клапан 4 вакуум-провода 3, и открывают регулирующий вентиль 9, создавая тем самым максимальное давление в камере быстрого изменения давления 2, равное 560±5% миллиметров ртутного столба. Перекрывают регулирующий вентиль 9. Создают начальное давление в термобарокамере 1, равное 290±10% миллиметров ртутного столба (данное давление определено опытным путем). После чего открывают пневматический клапан 4, подав на его пневмопривод сжатый воздух давлением 6⁺¹ кГ/см ². Изменение давления от 560±5% до 350±5% миллиметров ртутного столба должно укладываться во временные рамки от 0,3 до 0,4 секунды. Замер времени перепада давления 0,3-0,4 секунды производят при помощи датчика, например, типа A160 (подключается к прибору типа калибратор давления Метран 517), либо тензометрического мембранного датчика. Контроль времени осуществляют посредством осциллографа 12, например, Le Croy Wave Jet 352A или TDS 3012 В, подключенного к преобразователю давления ПДТВХ-1-02 - 4/20-0,1-0,5%. Проверяют давление по вакуумметру 11, оно должно быть 350±17,5 миллиметров ртутного столба (332,5-367,5 мм рт.ст.). Обеспечить перепад давления с 560±5% миллиметров ртутного столба до 350±5% миллиметров ртутного столба позволяет пневматический клапан 4, установленный в вакуум-проводе 3. Выдерживают изделие во включенном состоянии при этом давлении 30 минут. Затем выключают вакуум-насос термобарокамеры 1. Проводят проверку изделия согласно методике ТУ на изделие.

Устанавливают в термобарокамере 1 нормальное атмосферное давление, для чего открывают уравнивающий вентиль 10 для заполнения рабочего объема камеры быстрого изменения давления 2 воздухом до выравнивания его с атмосферным давлением. Открывают дверь 5 камеры быстрого изменения давления 2. Производят проверку изделия согласно методике ТУ на изделие, извлекают испытываемое изделие из камеры быстрого изменения давления 2. Отсоединяют вакуум-провод 3 от термобарокамеры 1 и камеры быстрого изменения давления 2. Транспортируют камеру быстрого изменения давления 2 на место хранения.

Предлагаемое устройство для испытания изделий при быстром изменении давления позволяет проводить испытание изделий, преимущественно радиоэлектронной аппаратуры, используемой, например, в вертолетной технике, при изменении давления от 560±5% миллиметров ртутного столба до 350±5% миллиметров ртутного столба за короткий промежуток времени (0,3-0,4 секунды). Наличие герметичной камеры быстрого изменения давления 2 определенного объема, выполненной с возможностью перемещения и подключения приборов для контроля давления и времени изменения давления, соединенную с термобарокамерой посредством вакуум-провода, оснащенного пневматическим клапаном, вентилем регулирующим и вентилем уравнивающим позволяет обеспечить надежность и удобство работы устройства.

1. Устройство для испытания изделий при быстром изменении давления, содержащее источник давления с трубопроводом, отличающееся тем, что источник давления выполнен в виде термобарокамеры, оснащенной вакуум-насосом, а также дополнительно содержит герметичную камеру быстрого изменения давления, выполненную с возможностью перемещения и подключения приборов для контроля давления и времени изменения давления, соединенную с термобарокамерой посредством вакуум-провода, оснащенного пневматическим клапаном, вентилем регулирующим и вентилем уравнивающим.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что камера быстрого изменения давления выполнена в виде герметичного корпуса из нержавеющей стали с герметичной дверью и прозрачным герметичным окном.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что камера быстрого изменения давления установлена на раму с колесами, укомплектованную регулировочными винтами для осуществления регулировки рамы по высоте.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что визуальный контроль давления осуществляют посредством вакуумметра, подключенного к камере быстрого изменения давления.

5. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что контроль времени осуществляют посредством осциллографа, подключенного к преобразователю давления, установленному внутри камеры быстрого изменения давления.

6. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что пневматический клапан, установленный на вакуум-проводе, обеспечивает изменение давления от 560±5% миллиметров ртутного столба до 350±5% миллиметров ртутного столба, за время 0,3-0,4 секунды.