Развитие теории и совершенствование автоматизированных систем испытаний изделий на герметичность ВВЕДЕНИЕ. 1 .СТАТИСТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ИЗДЕЛИЙ И ОБЗОР МЕТОДОВ И СХЕМ ИСПЫТАНИЙ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ. 1.1. Использование методов испытаний изделий на герметичность на промышленных предприятиях. 1.2. Статистические исследования герметичности изделий. 1.2.1. Результаты статистических исследований герметичности автотракторных теплообменников при массовом производстве. 1.2.2. Статистические исследования герметичности предохранительных и перепускных клапанов систем испытаний. 1.3. Традиционные методы и схемы испытаний на герметичность изделий. 1.3.1. Методы испытаний на герметичность изделий. 1.3.2. Примеры технологических схем испытаний на герметичность изделий. 1.3.3. Автоматизация технологических процессов испытаний на герметичность изделий. 1.4. Рекомендации по выбору методов и средств испытаний на герметичность изделий. 1.5. Математическое описание устройств и процессов испытаний на герметичность изделий. Выводы, цель и задачи исследований. 2. РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ, СПОСОБОВ И УСТРОЙСТВ АТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ИЗДЕЛИЙ 2.1. Развитие теории и совершенствование пузырькового метода и устройств испытаний изделий на герметичность. 2.1.1. Известный пузырьковый метод с камерным способом реализации испытаний изделий на герметичность. 2.1.2. Математическое описание статических характеристик устройств пузырькового камерного способа. 2.1.2.1. Влияние диаметра барботажной трубки пузырьковой камеры на потери давления на трение при движении в ней жидкости. 2.1.2.2. Изменение лапласовского давления от сил поверхностного натяжения жидкости на срезе барботажной трубки в зависимости от ее диаметра. 2.1.2.3. Потери давления на формирование пузырьков сжатого воздуха на срезе барботажной трубки. 2.1.2.4. Влияние диаметра барботажной трубки на размер формируемых пузырьков сжатого воздуха в жидкости пузырьковой камеры. 2.1.2.5. Влияние типа жидкости в пузырьковой камере на размер формируемых пузырьков сжатого воздуха. 2.1.3. Математическое описание динамических свойств устройств пузырькового камерного способа. 2.1.3.1 .Модель устройства, содержащего пузырьковую камеру и герметичное изделие. 2.1.3.2. Модель устройства, содержащего пузырьковую камеру и изделие с микрощелью. 2.1.3.3.Модель устройства, содержащего эталонную емкость, пузырьковую камеру и изделие с микрощелью. 2.1.4. Совершенствование газового пузырькового (камерного) метода для осуществления автоматизированного контроля герметичности изделий. 2.1.4.1. Совершенствование технологического процесса испытаний изделий на герметичность газовым пузырьковым методом. 2.1.4.2. Использование гидравлического затвора в устройствах испытаний изделий пузырьковым (камерным) методом. 2.1.4.3.Выбор геометрических размеров эталонной емкости при испытаниях изделий пузырьковым (камерным) методом. 2.1.4.4. О пороге чувствительности пузырькового (камерного) метода 2.2. Сравнительная оценка течения газа через микрощели изделий систем автоматизированного контроля герметичности. 2.2.1. Определение избыточного давления в микрощелях изделий при погружении в индикаторную жидкость за счет поверхностного натяжения жидкости. 2.2.2. Расход сжатого воздуха через микрощели изделий в атмосферу. 2.2.3. Расход сжатого воздуха через микрощели изделий в воздушную камеру с избыточным давлением. 2.2.4. Влияние температуры сжатого воздуха и температуры изделия на расход воздуха через микрощели в атмосферу. 2.2.5. Влияние температуры сжатого воздуха, жидкости и поверхности изделия на расход воздуха через микрощели изделия в жидкость. 2.3. Развитие теории и совершенствование манометрического метода и устройств с горизонтальной трубкой испытаний изделий на герметичность. 2.3.1 .Известный способ реализации манометрического метода испытаний изделий с использованием горизонтальной трубки. 2.3.2. Определение максимального диаметра горизонтальной трубки с жидкостным поршнем. 2.3.3. Определение касательного напряжения в ламинарном пограничном слое горизонтальной трубки с жидкостным поршнем. 2.3.4. Математическое моделирования расхода газа через горизонтальную трубку при испытаниях изделий на герметичность. 2.3.5. Проводимость и гидравлическое сопротивление горизонтальной трубки систем испытаний изделий. 2.3.6. Статические погрешности при контроле герметичности изделий горизонтальной трубкой по утечкам газа и выбор объема эталонной емкости. 2.3.7. Возможные перемещения жидкостного поршня в горизонтальной трубке в установившемся режиме при испытаниях изделий различных классов герметичности. 2.3.8. Время запаздывания перемещения жидкостного поршня в горизонтальной трубке при контроле герметичности изделий. 2.3.9. Динамическая погрешность контроля герметичности изделий устройством с горизонтальной трубкой по утечкам газа. 2.3.10.Оценка динамической погрешности контроля герметичности изделий при изменении параметров устройства с горизонтальной трубкой. 2.3.11. Испытания на герметичность изделий устройством с горизонтальной трубкой с жидкостным поршнем и гидравлическим затвором. 2.4. Разработка и исследование метода автоматизированного контроля герметичности изделий при периодических возмущениях. 2.4.1. Математическое описание движения жидкостного поршня в горизонтальной трубке. 2.4.2. Математическое описание движения жидкостного поршня в горизонтальной трубке с учетом постоянно снижающегося давления в изделии. 2.4.3. Влияние сил поверхностного натяжения жидкости на движение жидкостного поршня в горизонтальной трубке. 2.5. Развитие теории и совершенствование манометрического метода и устройств с дифференциальным манометром испытаний изделий на герметичность. 2.5.1 .Типовая схема испытаний изделий на герметичность с использованием дифференциальных манометров. 2.5.2. Выбор объема эталонной емкости при испытаниях изделий газом с использованием дифманометров. 2.5.3. Разработка способа и устройства испытаний на герметичность изделий с использованием изменяемых дополнительных емкостей. 2.5.4. Разработка устройства испытаний на герметичность изделий без их разгерметизации. 2.6. Развитие теории и совершенствование гидростатического метода и устройств испытаний изделий на герметичность. 2.6.1. Известный гидростатический метод испытаний изделий на герметичность. 2.6.2. Разработка пузырькового камерного способа реализации гидростатического метода. 2.6.2.1. Пузырьковый камерный способ реализации гидростатического метода при равенстве давлений пробной жидкости и индикаторного газа. 2.6.2.2. Пузырьковый камерный способ реализации гидростатического метода при не равных давлениях пробной жидкости и индикаторного газа. 2.6.2.3. Выбор геометрических размеров эталонной емкости при испытаниях изделий жидкостью пузырьковым камерным способом. 2.6.3. Совершенствование дифференциального способа реализации гидростатического метода испытаний. 2.6.3.1. Основные причины, препятствующие использованию дифференциального способа реализации гидростатического метода. 2.6.3.2. Разработка эталонной емкости и выбор ее геометрических размеров для дифференциального способа испытаний изделий жидкостью. 2.6.3.3. Испытания изделий на герметичность жидкостью с использованием эталонной емкости и дифманометра с возвратом его показаний в исходное положение. 2.7. Емкостные и контактные измерительные преобразователи систем испытаний изделий на герметичность пузырьковым, манометрическим и гидростатическим методами. 2.7.1. Емкостные измерительные преобразователи систем испытаний изделий на герметичность. 2.7.1.1. Расположение емкостных измерительных преобразователей в устройствах испытаний изделий на герметичность. 2.7.1.2. Вывод исходных уравнений емкостного измерительного преобразователя систем испытаний изделий. 2.7.1.3. Чувствительность емкостного измерительного преобразователя. 2.7.1.4. Коэффициент чувствительности емкостного измерительного преобразователя и влияние на него различных жидкостей. 2.7.1.5. Суммарная погрешность емкостного измерительного преобразователя. 2.7.1.6. Передаточная функция емкостного измерительного преобразователя. 2.7.2. Контактные измерительные преобразователи систем испытаний изделий на герметичность. 2.8. Разработка и исследование устройств испытаний на герметичность изделий перегретым водяным паром. 2.8.1. Устройства испытаний на герметичность изделий по наличию водяного пара в окружающем воздухе. 2.8.2. Исследование измерительного преобразователя обнаружения водяного пара в окружающем изделие пространстве. 2.8.3.Исследование чувствительности прибора обнаружения водяного пара в воздухе, окружающем изделие. 2.9. Разработка устройств испытаний на герметичность изделий с использованием излучателей света. 2.10.Разработка и исследование устройств дегазации пробной жидкости автоматизированных систем испытаний. 2.10.1. Акустический деаэратор. 2.10.2. Экспериментальные исследования дегазации жидкости под воздействием ультразвуковых колебаний. 2.11 .Обобщение мероприятий по совершенствованию методов, способов и устройств автоматизированного контроля герметичности изделий. Выводы. 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ УСТРОЙСТВ И ПРОЦЕССОВ ИСПЫТАНИЙ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ КАК ОБЪЕКТОВ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ. 3.1. Устройства, содержащие пневматическую емкость и регулирующий клапан на входе газа в емкость. 3.2. Устройства, содержащие пневматическую емкость переменного объема. 3.3. Устройства, содержащие пневматическую емкость и клапаны на входе и выходе газа из емкости. 3.4. Математическое моделирование газожидкостных устройств испытаний на герметичность изделий как объектов автоматического управления по давлению газа. 3.5. Математическое моделирование газожидкостных устройств испытаний на герметичность изделий как объектов автоматического управления по уровню жидкости. 3.5.1. Математическое моделирование газожидкостных устройств как объектов автоматического управления по уровню жидкости с учетом расходов газа и жидкости. 3.5.2. Варианты математического моделирования газожидкостных устройств как объектов автоматического управления по уровню жидкости с учетом расхода жидкости. 3.5.2.1. Заполнение емкости газожидкостного устройства жидкостью от нулевого уровня до заданного или максимального значения. 3.5.2.2.Снижение уровня жидкости в изделии от верхнего до нижнего значения. 3.6. Математическое моделирование динамики изделий, испытываемых на герметичность перегретым водяным паром, как объектов автоматического управления. 3.7. Методика анализа технологических и конструктивных параметров газа и устройств испытаний на герметичность изделий как объектов автоматического управления. 3.8. Обобщение мероприятий по математическому моделированию объектов управления автоматизированных систем испытаний изделий на герметичность. Выводы. 4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ РЕСУРСА ГЕРМЕТИЧНОСТИ КЛАПАННЫХ УСТРОЙСТВ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ ИСПЫТАНИЙ. 4.1. Математическое описание воздействия рабочей жидкости на детали сопряжения клапан-седло предохранительных и регулирующих клапанов. 4.2. Теоретический анализ влияния эксцентриситета в сопряжении клапан-седло на работу и гидравлическую плотность предохранительных клапанов. 4.3. Экспериментальные исследования влияния эксцентриситета в сопряжении клапан-седло на работу и гидравлическую плотность предохранительных клапанов. 4.4. Теоретические положения о влиянии упругой емкости на работу клапанов гидравлических систем. 4.5. Установка для ресурсных испытаний на герметичность клапанов гидравлических систем. 4.6. Экспериментальные исследования влияния упругой емкости на работу клапанов гидравлических систем. 4.7. Экспериментальные исследования работы предохранительных клапанов в автоколебательном режиме. 4.8.Экспериментальные исследования герметичности предохранительных и перепускных клапанов гидравлических систем. 4.8.1 .Исследование герметичности сопряжения перепускной клапан- седло в переходном режиме. 4.8.2.Исследование герметичности сопряжения перепускной клапан-седло в режиме перегрузки. 4.8.3.Исследование герметичности перепускных клапанов в переходном режиме и режиме перегрузки 4.8.4. Исследование герметичности предохранительных клапанов в автоколебательном режиме предохранения. 4.8.5. Исследование герметичности предохранительных клапанов в режиме обычного предохранения. 4.9.Обобщение мероприятий по совершенствованию клапанных устройств автоматизированных систем испытаний на герметичность изделий. Выводы. 5. СИНТЕЗ И РЕАЛИЗАЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ ИСПЫТАНИЙ ИЗДЕЛИЙ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ. 5.1. Принципы управления и построения автоматизированных систем испытаний изделий на герметичность. 5.2. Разработанные системы автоматизированного контроля герметичности изделий при периодических возмущениях в устройствах испытаний. 5.2.1. Система автоматизированного контроля герметичности изделий газом с использованием устройств с пузырьковой камерой. 5.2.2. Система автоматизированного контроля герметичности изделий газом с использованием устройств с горизонтальной трубкой. 5.2.3. Система автоматизированного контроля герметичности изделий газом с использованием дифманометров. 5.2.4. Система автоматизированного контроля герметичности изделий жидкостью с использованием дифманометров и пузырьковой камеры. 5.3. Функциональная и структурная схемы САУ амплитудой возмущений давления в устройствах с горизонтальной трубкой. 5.4. Влияние коэффициентов дискретного ПИ регулятора на переходные характеристики САУ амплитудой возмущений давления в устройствах с горизонтальной трубкой. 5.5. Применение дискретного ПИД регулятрра в САУ амплитудой возмущений давления в устройствах с горизонтальной трубкой. 5.6. Анализ САУ амплитудой возмущений уровня жидкости в барботажной трубке устройства контроля герметичности изделий с пузырьковой камерой. 5.6.1. Влияние коэффициентов дискретного ПИД регулятора на переходные характеристики САУ амплитудой возмущений уровня жидкости в барботажной трубке в промежутках между возмущениями при Т = 5.6.2. Влияние коэффициентов дискретного ПИ регулятора на переходные характеристики и устойчивость САУ амплитудой возмущений уровня жидкости в барботажной трубке в промежутках между возмущениями при Т= 5.6.3. Влияние коэффициентов дискретных ПИ и ПИД регуляторов на переходные характеристики САУ амплитудой возмущений уровня жидкости в барботажной трубке в промежутках между возмущениями при Г = 5.6.4. Корневые годографы САУ амплитудой возмущений уровня жидкости в барботажной трубке в промежутках между возмущениями при Г = 2 с и с дискретным П или ПИ регулятором. 5.6.5. Реализация дискретных ПИ и ПИД регуляторов для САУ амплитудой возмущений уровня жидкости в барботажной трубке в виде импульсного RC-фильтра. 5.6.6. Реализация на ЭВМ дискретных ПИ и ПИД регуляторов для САУ амплитудой возмущений уровня жидкости в барботажной трубке. 5.6.7. Логарифмические частотные характеристики дискретной САУ амплитудой возмущений уровня жидкости в барботажной трубке с П и ПИ регулятором. 5.7. Автоматизированные линии и участки испытаний изделий на герметичность. 5.7.1. Автоматизированные линии непрерывного и периодического действия испытаний на герметичность автотракторных теплообменников с использованием устройств с пузырьковой камерой. 5.7.2. Автоматизированные линии испытаний на герметичность автотракторных теплообменников с использованием перегретого водяного пара и датчика обобщенного или локального обнаружения пара в воздухе. 5.7.3. Автоматизация участка испытаний изделий в вакуумной камере и в камере внешнего давления. 5.7.4. Автоматизация акустического деаэратора для дегазации пробной жидкости. 5.7.5. Испытания на герметичность железнодорожных цистерн. 5.8. Лабораторная установка автоматизированного контроля герметичности изделий при периодических возмущениях. 5.9. Мероприятия по применению микропроцессорных устройств управления при автоматизации испытаний изделий на герметичность. 5.10. Алгоритм автоматизации процессов испытаний изделий на герметичность. Выводы (по пятой главе).
