Методы и средства измерений, испытаний и контроля

Диаметр входного цилиндрического участка, А также должен быть измерен в плоскостях, размещенных в его начале и конце. Ни одно из значений диаметров, измеренных по длине входного цилиндрического участка, не должно отличаться более чем на 0,4% среднего значения.

Сужающаяся коническая часть В для всех разновидностей труб Вентури должна иметь угол конуса 21 °± 1° (см. рис. 7). Эта часть ограничена на входе плоскостью, проходящей через пересечение поверхностей В или, А (или их продолжением), и на выходе — плоскостью пересечения поверхностей В и С (или их продолжением).

Рис. 7. Геометрический профиль трубы Вентури Е — диффузор; С — горловина;

В — сужающаяся коническая часть;

А — входной цилиндрический участок;

F- плоскости соединения элементов трубы Вентури;

Общая длина сужающейся конической части B, измеренная параллельно оси трубы Вентури, приблизительно равна 2,7 (D — d).

Место перехода сужающейся конической части В во входной цилиндрический участок, А имеет радиус R1, значение которого зависит от разновидности трубы Вентури.

Профиль сужающейся конической части В и места его перехода во входной цилиндрический участок и горловину проверяют шаблоном. Отклонение профиля сужающейся конической части от профиля шаблона в любом месте не должно превышать 0,004D.

За внутреннюю поверхность сужающейся конической части принимают поверхность вращения, для которой два диаметра, измеренные в одной плоскости, перпендикулярной коси вращения, отличаются от среднего значения диаметра не более чем на ± 0,4%.

Горловина С должна быть цилиндрической. На входе горловина ограничена плоскостью, проходящей через пересечение части В с горловиной С (или их продолжениями), на выходе — плоскостью пересечения горловины С с поверхностью диффузора E или их продолжениями). Длина горловины С, т. е. расстояние между указанными плоскостями, должна быть равна (1 ±0,03) d независимо от разновидности трубы Вентури.

В месте соединения горловины С с сужающейся конической частью В имеется закругление с радиусом R2, а в месте сопряжения горловины и диффузора — закругление с радиусом R3. Величины R2 и R3 зависят от разновидности трубы Вентури.

Значение диаметра горловины d рассчитывают по [1]. За значение диаметра принимают среднее значение результатов измерений внутреннего диаметра горловины в плоскости отверстий для отбора давления. Минимальное число измерений должно быть равно числу отверстий для отборов давления (но не менее четырех). Измерения проводят вблизи отверстий для отбора давления, а также между ними в диаметральных плоскостях, расположенных под приблизительно равными углами друг к другу. При этом относительная неопределенность результата измерений диаметра, обусловленная измерительным инструментом, не должна превышать 0,02%.

Диаметры горловины должны также быть измерены в плоскостях, размещенных в ее начале и конце. Ни одно из значений диаметров, измеренных подлине горловины, не должно отличаться от среднего значения более чем на ± 0,1%.

Горловина трубы Вентури должна быть обработана на станке или иметь по всей длине гладкую поверхность.

Кривые с радиусом R2 и R3, сопрягающие горловину с диффузором и входной конической частью, должны являться образующими поверхностями вращения. Это требование считают выполненным, если значения двух диаметров, измеренные в одной плоскости, перпендикулярной коси вращения, отличаются от значения среднего диаметра не более чем на ± 0,1%.

Значения радиусов R2 и R3 должны быть проверены шаблоном.

Для каждого радиуса, приблизительно в средней части профиля шаблона, определяют его максимальное отклонение от профиля трубы Вентури. Значение максимального отклонения не должно превышать 0,02d.

Диффузор Е должен иметь угол φ (см. рис. 7) в пределах от 7° до 15°. Рекомендуется выбирать угол не более 8°.

Наименьший диаметр диффузора должен быть не менее диаметра горловины.

Труба Вентури называется «укороченной», если выходной диаметр диффузора менее диаметра D. Диффузор может быть укорочен на 35% его длины.

Кроме того, при установке труб Вентури необходимо соблюдать требовать к длине прямолинейных участков. Данные требования зависят кроме прочих причин, от видов местных сопротивлений (колено, два и более колено в одной или разной плоскостях, тройники и т. д.).

Виды местных сопротивлений приведены на рис. 8,9.

Рис.

8. Колено и группы колен

«Колено» — изгиб трубопровода равного сечения водной плоскости под углом ψ, равным от 5° до 95° (рис. 8, а).

«Два или более колен водной или разных плоскостях» — два или более колен, оси которых расположены водной плоскости или разных плоскостях (рис. 8, б, в, г, д, е), следующих непосредственно один за другим на расстоянии l< 15D.

Границей между коленом (группой колен) и прямолинейным участком ИТ считают сечение, в котором изгиб трубопровода переходит в прямой участок.

Внутренний радиус изгиба колен должен быть не менее радиуса трубопровода.

Рис.

9. Виды тройников Тройник — фитинг, состоящий из трех соединенных звеньев трубопровода, оси которых лежат в одной плоскости.

«Тройник с заглушкой» — тройник, состоящий из одного заглушённого звена и двух открытых звеньев (рис. 9а, б).

Если диаметр заглушённой трубы тройника, не изменяющего направление потока (рис.

96) менее 0,13D, то данный тройник не является МС.

«Разветвляющий поток тройник» — тройник, поток в который входит через одно звено (рис. 9 в, г), а выходит через два звена.

«Смешивающий потоки тройник» — тройник, поток из которого выходит из одного звена (рис.

9д, е), а входит в два звена.

При определении длины прямолинейного участка перед тройником или за ним расстояние измеряют от точки пересечения осей звеньев.

Если расстояние между тройниками, которые разветвляют поток, не превышает 5D, то все тройники объединяют в одно МС — «Разветвляющий поток тройник» (рис.

9ж).

Если расстояние между тройниками, которые смешивают потоки, не превышает 5D, то все тройники объединяют в одно МС — «Смешивающий потоки тройник» (рис. 9и).

Испытания на ударную прочность.

Механизм воздействия удара В механике абсолютно твердого тела удар рассматривается как некоторый скачкообразный процесс, продолжительность которого бесконечно мала. Во время удара в точке соприкосновения соударяющихся тел возникают большие, но мгновенно действующие силы, приводящие к конечному изменению количества движения. В реальных системах всегда действуют конечные силы в течение конечного интервала времени, и соударение двух движущихся тел связано с их деформацией вблизи точки соприкосновения и распространением волны сжатия внутри этих тел. Продолжительность удара зависит от многих физических факторов: упругих характеристик материалов соударяющихся тел, их формы и размеров, относительной скорости сближения и т. д.

Изменение ускорения во времени принято называть импульсом ударного ускорения или ударным импульсом, а закон изменения ускорения во времени — формой ударного импульса. К основным параметрам ударного импульса относят пиковое ударное ускорение (перегрузку), длительность действия ударного ускорения и форму ударного импульса. Результат воздействия удара на изделие (реакция изделия) зависит от его динамических свойств — массы, жесткости и частоты собственных колебаний. Под реакцией ЭС на воздействие ударного импульса понимают отклик изделия на это воздействие. Различают несколько основных видов реакции ЭС, соответствующих баллистическому (или квазиамортизационному), квазирезонансному и статическому (или квазистатическому) режимам возбуждения.

Характеристики режимов испытания Различают два вида испытания изделий на ударную нагрузку: на ударную прочность и ударную устойчивость. Испытание на ударную прочность проводят с целью проверки способности ЭС противостоять разрушающему действию механических ударов, сохраняя свои параметры после воздействия ударов в пределах, указанных в НТД на изделие. Испытание на ударную устойчивость проводят с целью проверки способности ЭС выполнять свои функции в условиях действия механических ударов.

При испытании на ударную нагрузку испытываемые ЭС подвергают воздействию либо одиночных, либо многократных ударов. В последнем случае частота следования ударов должна быть такой, чтобы можно было выполнить контроль проверяемых параметров ЭС. Основные характеристики режимов испытания ЭС при многократном воздействии ударов — пиковое ударное ускорение и общее число ударов — задаются в соответствии со степенью жесткости испытаний (табл. 4).

Таблица 4

Основные характеристики режимов испытания.

Степень жесткости Пиковое ударное ускорение, g Общее число ударов для предусмотренной в стандартах и ТУ на изделия выборки объемом 3 и менее более 3 1 15 12 000 10 000 2 40 12 000 10 000 3 75 6000 4000 4 150 6000 4000

Ударную прочность оценивают по целостности конструкции (например, отсутствию трещин, наличию контакта). Изделия считают выдержавшими испытание на ударную прочность, если после испытания они удовлетворяют требованиям стандартов и ПИ для данного вида испытания.

Испытание на ударную устойчивость рекомендуется проводить после испытания на ударную прочность. Часто их совмещают. В отличие от испытания на ударную прочность испытание на ударную устойчивость осуществляют под электрической нагрузкой, характер и параметры которой устанавливают в ЧТУ и ПИ. При этом контроль параметров ЭС производят в процессе удара для проверки работоспособности изделий и выявления ложных срабатываний. Изделия считают выдержавшими испытание, если в процессе и после него они удовлетворяют требованиям, установленным в стандартах и ПИ для данного вида испытания.

Форма ударного импульса Форма ударного импульса как одна из важнейших характеристик, обеспечивающих единство испытаний, должна регламентироваться в ЧТУ. Самым опасным для изделия является трапецеидальный импульс, поскольку он имеет наиболее широкую область квазирезонансного возбуждения и наибольший коэффициент динамичности в этой области. Однако импульс трапецеидальной формы трудно воспроизводится на лабораторном оборудовании. Пилообразный импульс позволяет достигнуть наилучшей воспроизводимости испытаний, так как в силу несимметричности его остаточный спектр является непериодическим. Но получить пилообразный импульс труднее, чем импульсы другой формы. На практике при испытании чаще всего используют полусинусоидальный ударный импульс, формирование которого наиболее просто и требует наименьших затрат энергии.

Испытание на ударную нагрузку проводят в квазирезонансном режиме возбуждения. Длительность действия ударного ускорения τ выбирают в зависимости от значения низшей резонансной частоты изделия:

F0н, Гц 60 и менее 60…100 100…200 200…500 500…1000 свыше 1000 τ, мс 18±5 11±4 6±2 3±1 2±0,5 1±0,3 Если изделия имеют амортизаторы, то при выборе длительности действия ударного ускорения учитывают низшие резонансные частоты самих изделий, а не элементов защиты. В качестве проверяемых выбирают параметры, по изменению которых можно судить об ударной устойчивости ЭС в целом (искажение выходного сигнала, стабильность характеристик функционирования и т. д.).

При разработке программы испытаний направления воздействий ударов устанавливают в зависимости от конкретных свойств испытываемых ЭС. Если свойства ЭС неизвестны, то испытание следует проводить в трех взаимно перпендикулярных направлениях. При этом рекомендуется выбирать (из диапазона, оговоренного в ЧТУ) длительность ударов, вызывающих резонансное возбуждение испытываемых ЭС.

Список литературы

ГОСТ 8.

586.

1−2005 (ИСО 5167−1:2003). Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 1. Принцип метода измерений и общие требования.

ГОСТ 8.

586.

4−2005 (ИСО 5167−4:2003). Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 4. Трубы Вентури. Технические требования.

ГОСТ 8.

586.

5. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 5. Методика выполнения измерений.

Малинский В.Д., Бегларян В. Х., Дубицкий Л. Г. Испытания аппаратуры и средств измерения на воздействие внешних факторов: Справочник/под ред. Малинского В. Д. — М.:Машиностроение, 1978

Федоров В.К., Сергеев Н. П., Кондрашин А. А. Контроль и испытания в проектировании и производстве радиоэлектронных средств. — М.:Техносфера, 2005