Контрольная проверка манометров

Общие указания

Контрольная проверка манометров производится по ГОСТ 15614-70.

При проведении проверки должны применяться манометры образцовые пружинные МО ГОСТ 6521-72 класса точности 0,4 или манометры грузопоршневые ГОСТ 8291-69.

Операции проверки

При проведении проверки должны выполняться следующие операции:

– внешний осмотр,

– определение основной погрешности и вариации показаний.

Указания мер безопасности

При работе с манометрами необходимо соблюдать общие правила техники безопасности, распространяющиеся на приборы, измеряющие давление, предусмотренные в “Сборнике правил и руководящих материалов по котлонадзору”. Не допускается эксплуатация манометров в тех системах, давление в которых превышает предельное давление.

Эксплуатация манометров предназначенных для измерения давления кислорода, должна производиться с соблюдением ”Правил техники безопасности и производственной санитарии при производстве ацетилена, кислорода и газопламенной обработке металлов”.

При монтаже манометров следует пользоваться стандартными ключами.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ!

1) Производить какие-либо работы по устранению дефектов манометра или магистрали при наличии в них давления.

2) Применять при затягивании соединений нестандартные или удлиненные ключи и пользоваться неисправным инструментом.

3) Производить удары по магистрали, на которой установлены манометры.

4) Производить замену манометров, присоединение и отсоединение их от подводящих магистралей, не открыв дренажных вентилей.

Внимание! При работе с кислородными манометрами попадание масла на наружные и внутренние полости недопустимо.

Подготовка и условия проверки

Перед проведением проверки должны быть выполнены следующие подготовительные работы:

1) манометр должен быть установлен в рабочем положении (ось симметрии циферблата – вертикальна);

2) давление должно создаваться жидкостью или нейтральным газом;

3) система, состоящая из соединительных линий, образцового манометра и поверяемого манометра (рис.2.6), должна быть герметична. Для проверки герметичности в системе создают давление, равное верхнему пределу измерений поверяемого манометра. Систему считают герметичной, если в течение 5 минут в ней не наблюдается падение давления;

4) температура окружающего воздуха должна быть 20±5ºС, относительная влажность воздуха не должна превышать 80%;

5) должны отсутствовать вибрация и тряска;

6) для манометров, измеряющих давление кислорода, средой, передающей давление, должны служить кислород или спирт.

^–

– –

– – – – –

– – – –

– – – – –

Рис.2.6. Принципиальная схема для определения основной погрешности показаний авиационных манометров:

1 – кран запуска рабочей жидкости в камеру цилиндра

2,3 – краны подключения образцового и проверяемого манометров к системе

4 – поршень

5 – ручка создания рабочего давления

6 – образцовый манометр

7 – проверяемый манометр

8 – резервуар с рабочей жидкостью

Проведение проверки

1) Внешний осмотр.

При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие комплектности и правильность маркировки. Манометры не должны иметь повреждений, очагов коррозии и дефектов, ухудшающих их внешний вид и препятствующих их применению в эксплуатации (загрязнений корпуса, штуцера, стекла, циферблата, стрелки). Манометры, забракованные при внешнем осмотре, дальнейшей проверке не подлежат.

2) Определение основной погрешности и вариации показаний.

Основная погрешность определяется как разность между показанием манометра и действительным значением измеряемого давления, определяемым по образцовому манометру. Отсчёт показаний должен производиться не менее, чем при трёх значениях давлений, в том числе при давлении, равном верхнему пределу измерения. Значение давления (проверяемые отметки) должны быть распределены достаточно равномерно в пределах шкалы.

При проверке манометра давление плавно повышают и производят отсчёты показаний, затем манометр выдерживают в течение 5 минут под давлением, равном верхнему пределу измерений. После этого продолжают проверку манометра и отсчитывают показания, при тех же значениях давления при плавном снижении давления.

Стрелка при своём передвижении не должна касаться циферблата и стекла манометра.

Вариация показаний манометра для каждой проверяемой отметки шкалы должна удовлетворять следующему условию:

0 ≤ N₂ – N₁ ≤ Δ , (4.1)

где

N₁ – показания проверяемого манометра при повышении давления

( при прямом ходе стрелки);

N₂ – показания проверяемого манометра при понижающемся давлении (обратном ходе стрелки);

Δ – значение основной абсолютной погрешности манометра (из табл.2.1, паспорт на манометр).

Выполнение проверки манометра

1.Установить проверяемый манометр на установку и подсоединить к гидравлической системе (при наличии электрического указателя и датчика подсоединить электропитание согласно требованиям технической эксплуатации).

2. Перед началом проверки краны подачи рабочей жидкости (1,2,3) находятся в закрытом положении (см. рис.2.6), поршень (4) находится в крайнем правом положении (при необходимости ручкой (5) вращательным движением вывести поршень (4)цилиндра в это положение).

3. Открыть кран (1) и подать рабочую жидкость в полость поршня (краны 2и 3закрыты). Заполнить полость поршня рабочей жидкостью.

4. Закрыть кран (1)подачи рабочей жидкости.

5. Определить количество проверяемых точек испытуемого манометра, их должно быть не менее трёх, включая максимальную отметку. К примеру, проверяем авиационный манометр МА-10, верхний предел измерений 10 кгс/см² (см. табл.2.1), следовательно, берём пять точек измерений через каждые 2 кгс/см², включая максимальную отметку 10 кгс/см² .

6. Открыть краны (2)и (3) (рис.2.6), плавно вращая ручку (5), создать рабочее давление в системе, контролируя показания по образцовому манометру на каждой выбранной отметке, при этом записывая показания проверяемого манометра в табл.2.2, столбец № 1.

7. При достижении максимальной отметки проверяемого манометра, манометр выдерживается в течение 5 минут.

8. После выдерживания проверяемого манометра под рабочим давлением на максимальной отметке начать проверку обратным ходом. Для этого необходимо плавно вращать в обратном направлении ручку (5).

Контролируемые точки давления отсчитываются по образцовому манометру, а показания проверяемого манометра заносятся в табл. 2.2, столбец № 2.

Таблица 2.2

№ п/п	Показания образцового манометра (кгс/см2)	N1 (кгс/см2).	N2 (кгс/см2)	N2-N1 (кгс/см2)	Δ
…
N

где

1 - № п/п – проверяемые точки. Число проверяемых точек должно быть выбрано не менее трёх, включая максимальную отметку.

2 - Показания образцового манометра по выбранным контрольным точкам.

3 - N₁ – показания проверяемого манометра при повышении давления (прямой ход).

4 - N₂ – показания проверяемого манометра при понижении давления (обратный ход).

5 - Δ – значение основной абсолютной погрешности манометра. Берётся из табл. 2.1 (графа “Предел допускаемой основной погрешности измерений”).

9. При проверке манометра по всем отметкам рабочего давления при прямом и обратном ходах, стрелка манометра не должна при своём передвижении касаться циферблата и стекла манометра.

10. Снизив рабочее давление до нуля (по образцовому манометру), закрыть краны (2)и (3).Вывести поршень (4) в крайнее правое положение, вращая ручку (5).

11. Привести установку в исходное состояние:

выключить электропитание электрических дистанционных манометров;

снять проверяемый манометр.

Содержание отчёта

1. Цель лабораторной работы.

2. Назначение, структурная схема проверяемого манометра.

3. Основные тактико-технические данные проверяемого манометра. Определение основной погрешности показаний манометра. Заполнить табл. 2.2.

литература

1. Манометры авиационные МА. Техническое описание и инструкция по эксплуатации.

2. Воробьёв В.Г. и др. Авиационные приборы, информационно-измерительные системы и комплексы: Учеб. для вузов; Под ред. В.Г.Воробьёва. – М.: Транспорт, 1992.

Лабораторная работа № 3

“Исследование авиационного тахометра и измерение скорости вращения индукционного двигателя стробоскопическим методом”

Цель работы:

1. Изучение конструкции и принципа действия тахометра ИТЭ-2.

2. Проверка и заключение о пригодности тахометра к дальнейшей эксплуатации.

3. Ознакомление со стробоскопическим методом измерения скорости вращения.

Общие сведения

Тахометры предназначены для измерения частоты вращения авиационных двигателей.

В качестве измерителей скоростей вращения авиадвигателей наибольшее применение нашли центробежные и магнитоиндукционные тахометры.

При этом центробежные тахометры используются в системах автоматического регулирования скорости вращения турбокомпрессоров авиадвигателей, а также в системах программного управления как сигнализаторы определённых значений скоростей вращения.

Магнитоиндукционные тахометры применяются для визуального контроля скорости вращения.

Магнитоиндукционные тахометры типа ТЭ5-2М, 2ТЭ4-1М и 2ТЭ5-1М, предназначенные для измерения частоты вращения вала турбины реактивных двигателей, выпускаются со шкалой, оцифрованной в числах оборотов в минуту. Первая цифра ˝2˝ в маркировке датчиков обозначает тахометр со сдвоенным измерителем.

Тахометры типа ИТЭ (ИТЭ-1, ИТЭ-2, ИТЭ-21 и др.) выпускаются со шкалой, проградуированной в процентах. Процентная шкала таких приборов упрощает чтение показаний и освобождает лётчика от запоминания конкретных значений скорости вращения. ИТЭ-1- однострелочный индукционный тахометр электрический, тахометры ИТЭ-2 – двухстрелочные. В тахометрах ИТЭ-1 к одному датчику можно подключить два указателя. Тахометр ИТЭ-2 имеет в корпусе указателя два измерителя. Он предназначен для измерения скоростей вращения двух авиадвигателей или валов двухвальных двигателей.

Тактико-технические данные тахометра ИТЭ-2

1. Питание от собственного датчика.

2. Температурный диапазон работы, º С:

– измерителя ИТЭ-2 от +50º до -60ºС;

– датчика ДТЭ-1 от +180º до -60ºС.

3. Передаточное число от вала двигателя к приводу датчика от 60 до 100.

4. Рабочий диапазон шкалы, %: 100% по шкале измерителя соответствует 2500 об/ мин вала датчика.

Состав тахометра ИТЭ-2

В состав индукционного тахометра электрического входит: указатель тахометра ИТЭ-2 и датчик тахометра ДТЭ-1.

Описание принципа действия авиационного тахометра

Принципиальная схема тахометра показана на рис.3.1. Тахометр состоит из датчика и указателя.

Рис. 3.1. Принципиальная схема тахометра

Датчик представляет собой трёхфазный генератор с возбуждением от постоянного магнита. Ротор датчика соединяется с приводным валом авиадвигателя при помощи муфты. Основным элементом указателя являются синхронный и гистерезисный двигатели (3,4,5) и измерительный узел (6, 7, 8).

При вращении постоянного магнита (1) датчика в статорной обмотке (2) генератора индуктируется переменный ток с частотой, пропорциональной угловой скорости вращения вала авиадвигателя. Эта частота определяет скорость вращения магнитного поля присоединённой к датчику статорной обмотки синхронного двигателя указателя.

С той же скоростью будет вращаться увлекаемый полем ротор двигателя, представляющий собой постоянные крестообразные магниты (5) и гистерезисные диски (3), закреплённые на общем валу. Постоянные магниты соединены с валом при помощи пружины и могут поворачиваться относительно вала на некоторый угол, что облегчает ввод ротора в синхронизм. Наличие гистерезисного двигателя в указателе связано с необходимостью обеспечить запуск синхронного двигателя и его устойчивую работу при любых ускорениях вращательного поля ротора.

Измерительный узел тахометра состоит из магнитной системы с двумя дисковыми платами, в которые впрессованы цилиндрические постоянные магниты (6), чувствительного элемента (ушка) (7), находящегося между торцами магнитов противодействующей пружины (8). Магнитная система укреплена на оси вала синхронного двигателя и вращается с синхронной скоростью. Диск (7) и стрелка (12) тахометра закреплены на оси (13), поворот которой ограничивается противодействующей пружиной(8).

При вращении магнитов (6) относительно диска (7), в последнем индуцируются вихревые токи i, величина которых пропорциональна скорости вращения магнитного узла, т.е. скорости вращения ω двигателя. В результате взаимодействия этих токов с магнитным потоком полюсов (6) возникает вращающий момент, приложенный к диску (7).

(1)

Повороту диска (7) препятствует момент пружины, величина которого пропорциональна углу αеё закручивания:

(2)

где – коэффициент жесткости пружины.

В установившемся режиме вращающийся и противодействующий моменты равны:

, или (3)

Отсюда видно, что угол отклонения стрелки прямо пропорционален скорости вращения авиадвигателя:

(4)

Для устранения колебаний стрелки в приборе предусмотрено демпфирующее устройство, которое представляет собой магнитный узел, аналогичный измерительному. Между торцами шести пар неподвижных магнитов (10) находятся алюминиевый диск (9)демпфера, закреплённый на оси измерительного узла, т.е. стрелки. При колебаниях стрелки в диске демпфера наводятся вихревые токи, вследствие чего энергия колебаний превращается в тепло.

Изменение температуры вызывает и соответствующее изменение величины магнитного сопротивления магнитопроводов и общего магнитного потока измерительного узла и, следовательно, показаний тахометра. Для уменьшения температурных погрешностей используется термолинейный шунт, который установлен на магнитах (6). Шунт выполнен из сплава, магнитное сопротивление которого с возрастанием температуры увеличивается в большей степени, чем сопротивление остального магнитопровода. В результате увеличения температуры меньшая часть магнитного потока будет замыкаться через шунт. При этом магнитная индукция в зазоре будет оставаться практически постоянной, несмотря на изменение общего магнитного потока. Следовательно, момент взаимодействия постоянных магнитов и вихревых токов, а значит, и показания тахометра практически остаются неизменными.

Погрешности прибора в рабочем диапазоне шкалы при нормальных условиях не превышают ± 0,5%.