Spis treści w formacie PDF
Transkrypt
Spis treści w formacie PDF
SPIS TREŚCI Przedmowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1. PODSTAWOWE WŁAŚCIWOŚCI PRZETWORNIKÓW POMIAROWYCH . . . . . . . . . . . . . . . 1.1. Struktura układu pomiarowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2. Charakterystyki przetwarzania sygnałów pomiarowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.1. Statyczna charakterystyka przetwarzania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.2. Dynamiczna charakterystyka przetwarzania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.3. Kalibracja przetwornika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3. Błędy pomiarowe przetworników . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.1. Błąd nieliniowości . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.2. Błędy przetwarzania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.3. Błędy dynamiczne przetwornika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 9 15 15 18 19 21 22 23 24 2. POMIARY W UKŁADACH HYDROSTATYCZNYCH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1. Warunki wykonywania pomiarów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2. Przyrządy i układy pomiarowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1. Zestaw pomiarowy HMG 3000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.2. Zestaw pomiarowy Multi-Handy 2042 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3. Punkty pomiarowe w układach hydrostatycznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4. Wpływ ciśnienia i temperatury cieczy roboczej na dokładność pomiaru natężenia przepływu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5. Wpływ pulsacji ciśnienia na dokładność pomiaru natężenia przepływu . . . . . . . . 2.6. Niepewność pomiarowa natężenia przepływu przez kryzę pomiarową . . . . . . . . . 2.7. Znormalizowane układy pomiarowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.7.1. Pomiar charakterystyki pomp i silników wyporowych według normy ISO 4409: 2007 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.7.2. Pomiar charakterystyki oporu przepływu w zaworach według normy ISO 4411: 2008 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.7.3. Pomiar charakterystyki oporu przepływu w filtrach według normy ISO 3968: 2001 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 26 28 29 30 32 3. POMIAR CHARAKTERYSTYK STATYCZNYCH ELEMENTÓW HYDRAULICZNYCH . . . . . 3.1. Pomiar charakterystyk statycznych pompy wyporowej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.1. Parametry pompy wyporowej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.2. Schemat stanowiska i procedura pomiarowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2. Pomiar charakterystyk statycznych zaworu przelewowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.1. Charakterystyka statyczna zaworu przelewowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.2. Schemat stanowiska i procedura pomiarowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 38 44 48 48 54 55 58 58 58 61 63 63 64 4 Przetworniki i układy pomiarowe w systemach hydraulicznych i pneumatycznych 3.3. Pomiar charakterystyki statycznej układu pompa – zawór przelewowy . . . . . . . 3.3.1. Charakterystyka statyczna układu pompa – zawór przelewowy . . . . . . . . 3.3.2. Schemat stanowiska i procedura pomiarowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4. Pomiar charakterystyk statycznych zaworu redukcyjnego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4.1. Charakterystyka statyczna zaworu redukcyjnego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4.2. Schemat stanowiska i procedura pomiarowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5. Pomiar charakterystyk statycznych elementów dławiących . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5.1. Charakterystyki statyczne zaworów dławiących . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5.2. Schemat stanowiska i procedura pomiarowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.6. Pomiar charakterystyk statycznych regulatorów przepływu . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.6.1. Charakterystyki statyczne regulatora przepływu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.6.2. Schemat stanowiska i procedura pomiarowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.7. Pomiar charakterystyk statycznych zaworów rozdzielających . . . . . . . . . . . . . . . 3.7.1. Charakterystyki statyczne zaworów rozdzielających . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.7.2. Schemat stanowiska i procedura pomiarowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.8. Wyznaczanie charakterystyk statycznych układu sterowania z dławieniem na dopływie silnika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.8.1. Układ sterowania z zaworem dławiącym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.8.1.1. Schemat i charakterystyki układu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.8.1.2. Schemat stanowiska i procedura pomiarowa . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.8.2. Układ sterowania z regulatorem przepływu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.8.2.1. Schemat i charakterystyki układu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.8.2.2. Schemat stanowiska i procedura pomiarowa . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.9. Wyznaczanie charakterystyk statycznych układu sterowania z dławieniem na odgałęzieniu silnika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.9.1. Schemat i charakterystyki układu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.9.2. Schemat stanowiska i procedura pomiarowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.10. Wyznaczanie charakterystyk statycznych układu sterowania z synchronizacją prędkości silników . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.10.1. Warunki synchronizacji siłowników . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.10.2. Schematy stanowiska i procedura pomiarowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.11. Wyznaczanie charakterystyk statycznych przekładni hydrostatycznej . . . . . . . 3.11.1. Schemat i charakterystyki układu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.11.2. Schemat stanowiska i procedura pomiarowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.12. Wyznaczanie strat ciśnienia w elementach hydraulicznych . . . . . . . . . . . . . . . . 3.12.1. Obliczanie strat ciśnienia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.12.2. Sprawność instalacji hydraulicznej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.12.3. Schemat stanowiska i procedura pomiarowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.13. Wyznaczanie sprawności instalacji hydraulicznej metodą termiczną . . . . . . . . 3.13.1. Metoda obliczeniowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.13.2. Schemat stanowiska i procedura pomiarowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 65 66 67 67 68 69 69 71 74 74 75 76 76 78 79 80 80 83 84 84 86 87 87 90 91 91 93 95 95 99 100 100 103 104 106 106 110 Spis treści 4. POMIARY W BADANIACH DYNAMICZNYCH SERWONAPĘDÓW ELEKTROHYDRAULICZNYCH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1. Wprowadzenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2. Układy pomiarowe stosowane w serwonapędach elektrohydraulicznych . . . . . . 4.2.1. Pomiar ciśnienia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.1.1. Piezorezystancyjne czujniki ciśnień . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.1.2. Pojemnościowe czujniki ciśnień . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.2. Pomiar przemieszczenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.2.1. Indukcyjnościowe czujniki przemieszczenia . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.2.2. Przetworniki magnetostrykcyjne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.2.3. Optoelektroniczne przetworniki położenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3. Badanie właściwości dynamicznych serwonapędu elektrohydraulicznego . . . . 4.3.1. Model dynamiczny serwonapędu elektrohydraulicznego . . . . . . . . . . . . . . 4.3.2. Stanowisko badawcze z rozproszonym systemem pomiarowo-kontrolnym . . 4.3.3. Akwizycja danych pomiarowych i ocena wyników badań . . . . . . . . . . . . . 4.3.4. Wyniki badań właściwości dynamicznych serwonapędu elektrohydraulicznego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. POMIAR CHARAKTERYSTYK ELEMENTÓW PNEUMATYCZNYCH . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1. Pomiar charakterystyk przepływowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.1. Parametry przepływowe elementów pneumatycznych . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.2. Pomiar parametrów przepływowych metodą bezpośrednią . . . . . . . . . . . . 5.1.3. Pomiar charakterystyk przepływowych według normy ISO 6358 . . . . . . . 5.1.4. Pomiar nominalnego natężenia przepływu qvn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.5. Pomiar współczynnika Kv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.6. Pomiar parametrów przepływowych metodą pośrednią . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.6.1. Podstawy teoretyczny metody zbiornikowej . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.6.2. Metoda pomiaru zastępczego przekroju przepływu S . . . . . . . . . . 5.1.6.3. Pomiar parametrów przepływu z komorą izotermiczną . . . . . . . . 5.2. Pomiar parametrów zaworów rozdzielających . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.1. Wyznaczanie parametrów i charakterystyk przepływowych . . . . . . . . . . . 5.2.2. Pomiar charakterystyk przepływowych i ciśnieniowych metodą zbiornikową . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.3. Pomiar czasu przełączania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3. Stanowisko do pomiaru parametrów przepływowych elementów pneumatycznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3.1. Budowa stanowiska pomiarowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3.2. Procedura pomiarowa parametrów przepływowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3.3. Wyniki pomiaru parametrów przepływowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 111 111 116 116 118 121 123 123 128 129 131 131 137 141 142 146 146 146 148 156 158 160 161 162 172 175 175 175 178 184 186 186 188 191 6 Przetworniki i układy pomiarowe w systemach hydraulicznych i pneumatycznych 6. POMIARY W INSTALACJACH PNEUMATYCZNYCH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1. Wprowadzenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1.1. Instalacje pneumatyczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1.2. Przyrządy pomiarowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1.3. Punkty pomiarowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2. Pomiar parametrów sprężarki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2.1. Badanie sprężarki tłokowej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2.2. Pomiar wydajności sprężarki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2.3. Określenie mocy sprężarki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2.4. Określenie kosztu sprężonego powietrza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2.5. Określenie wskaźników energetycznych sprężarki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3. Pomiar zanieczyszczeń sprężonego powietrza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3.1. Pomiar punktu rosy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3.2. Pomiar zawartości resztkowej oleju . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3.3. Pomiar stężenia zanieczyszczeń stałych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.4. Pomiar spadku ciśnienia w instalacjach pneumatycznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.4.1. Pomiar spadku ciśnienia w długim przewodzie pneumatycznym . . . . . . . 6.4.2. Pomiar spadku ciśnienia w rurociągach pneumatycznych . . . . . . . . . . . . . 6.5. Detekcja przecieku w instalacjach pneumatycznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.5.1. Metody detekcji przecieku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.5.2. Detekcja przecieku metodą akustyczną . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.5.3. Detekcja przecieku metodą termowizyjną . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.6. Próba szczelności elementów pneumatycznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.6.1. Stanowisko do badania szczelności elementów bloków przygotowania powietrza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.6.2. Procedura badania szczelności elementów i bloków przygotowania powietrza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.7. Pomiar przecieku w instalacjach pneumatycznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.7.1. Bezpośrednia metoda pomiaru przecieku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.7.2. Pośrednia metoda pomiaru przecieku na podstawie czasu pracy sprężarki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.7.3. Pośredni pomiar natężenia przecieku metodą opróżniania zbiornika . . . . 6.7.4. Pośrednie metody pomiaru natężenia przecieku na odgałęzieniu rurociągu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.7.4.1. Metoda pomiaru przecieku sprężonego powietrza z otworem kalibrowanym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.7.4.2. Metoda pomiaru przecieku sprężonego powietrza z przepływem kontrolowanym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 193 194 196 199 201 201 206 209 211 212 213 214 219 221 223 223 226 230 230 231 232 234 234 237 240 240 240 242 244 244 244 Literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254 Streszczenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261