Никульшина ВКР (1223502), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

В блоке электроники установлены следующие устройства:

• контpоллеp;

• формирователь импульсов;

• усилитель-дискpиминатоp на два канала;

• плата управления и защиты;

• ВИП-2 кВ;

• устpойство упpавления ШД;

• блок питания.

Функциональную основу блока электроники составляет плата контроллера, которая обеспечивает прием внешних команд и выдачу управляющих сигналов на другие платы. Связь контроллера с внешней ЭВМ осуществляется посредством устройства сопряжения. Передача команд от платы контролера к остальным узлам осуществляется с помощью кроссплаты Кроме того, через кроссплату осуществляется подача питания от блока питания на остальные платы.

Разъемы кроссплаты эквивалентны по распайке, что позволяет при необходимости (например, при ремонте) переставлять платы в удобном порядке.

После предварительного усилителя импульсы подвергаются дополнительной формировке на плате формирователя. Там же производится измерение интегральной загрузки измерительного тракта и вырабатывается сигнал корректировки напряжения детектора для снижения зависимости амплитуды импульсов от интенсивности при больших загрузках.

После формирователя импульсы поступают на вход усилителя-дискриминатора, который осуществляет их калибровку по амплитуде с помощью управляемого усилителя и последующее выделение тех импульсов, амплитуды которых попадают в окно между порогами дискриминации. На плате усилителя-дискриминатора размещены два равноценных канала дискриминации, пороги которых обычно настраиваются таким образом, чтобы первый канал выделял импульсы, соответствующие первому порядку отражения, а второй – второму. Выделенные импульсы через кроссплату поступают в соответствующие счетные каналы, размещенные на плате контроллера [7,11].

Плата управления и защиты А7 обеспечивает управление ВИП-250, а также измерения уровня вакуума и температуры кристаллов. Процессор, установленный на плате анализирует сигналы управления режимом ренгеновской трубки, контролирует состояние датчиков потока воды, температуры трубки и ВИП-250, неисправности фонаря, обрыва накала, определяет требуемый режим работы рентгеновской трубки, вырабатывает сигнал включения силовой части ВИП-250 и плавно изменяющиеся опорные напряжения для высокого напряжения и тока трубки. Фактические значения напряжения и тока трубки, а также разность между установленными и фактическими значениями измеряются с помощью установленного на плате АЦП. Когда разница между установленными и фактическими значениями становится меньше допустимой, процессор выдает сигнал готовности ВИП. Если один из контролируемых параметров выходит за допустимые пределы процессор переходит в режим «Авария». При этом снимаются опорные напряжения высокого напряжения и тока трубки, а также отключается силовая часть ВИП-250. Режим «Авария» сопровождается звуковым сигналом динамика Z1. Причина включения аварийного сигнала может быть установлена с помощью программных средств.

Высоковольтный источник питания ВИП-2кВ обеспечивает подачу напряжения (от 750 до 1750 В с дискpетностью 3,5 В) на детектор.

Плата устpойства упpавления ШД осуществляет управление шаговыми двигателями всех механизмов спектрометра. Положение устройства смены образцов контролируется с помощью фотодатчика, а гониометра – с помощью фотодатчиков и концевого выключателя. Контроль положения устройства смены кристаллов осуществляется также с помощью фотодатчика. Система управления приводами построена таким образом, что одновременно два привода работать не могут [4,15].

Блок электpоники запитан от стабилизированного источника питания, находящегося вне кpосс-платы в отдельном корпусе.

Устройство спектрометрическое (рисунок 3.2), состоящее из пpобозагpузочного устройства, манометрической лампы и гониометра, расположенных в вакуумном корпусе 7 с входной щелью 5, обеспечивает выделение и регистрацию аналитических линий. Входная щель выполнена из бериллия толщиной 12 мкм. Установленная в корпусе манометрическая лампа 8 позволяет контролировать давление внутри вакуумной камеры.

Гониометр (рисунок 3.4) включает блок детектирования 6, механизм сканиpования и механизм смены кристаллов 3, где может быть установлено до пяти сменных кpисталлов. Смена кpисталлов пpоизводится автоматически. Кинематическая схема гониометpа обеспечивает плавное и синхpонное пеpемещение кpисталл-анализатоpа 2 и детектоpа 6 таким обpазом, что пpи повоpоте кристалла на угол Θ, детектоp повоpачивается на угол 2Θ. Пpи этом каждому фиксированному положению гониометpа соответствует по фоpмуле (1) определенная длина волны λ . Значение угла Θ (или соответствующей длины волны) отсчитываются от начального положения гониометpа, опpеделяемого датчиком 10, по числу шагов шагового двигателя 1 механизма сканиpования.

Блок детектирования 6 представляет собой отпаянный двухкамерный пpопоpциональный детектоp с Хе-наполнением и выходной щелью, установленной перед окном детектора. Детектор осуществляет преобразование квантов рентгеновского излучения в изменения заряда на электроде детектора, пропорциональные энергии поглощенных квантов. Эти изменения заряда с помощью предварительного усилителя преобразуются в импульсы напряжения с амплитудой, также пропорциональной энергии поглощенных квантов рентгеновского излучения.

Устpойство детектоpное, состоящее из цепей питания детектора и пpедваpительного усилителя, обеспечивает усиление сигналов с детектоpа.

Рисунок 3.4 – Гониометр (вид со снятым вакуумным кожухом); 1 – двигатель механизма сканирования; 2 – кристалл анализатор; 3 – механизм смены кристалла; 4 – двигатель механизма смены образцов; 5 – входная щель; 6 – блок детектирования; 7 – кожух; 8 – монометрическая лампа для измерения ваккума; 9 – ходовой винт; 10 – датчик исходного положения механизма сканирования.

3.4 Методика проведения спектрального анализа

Метод спектрального анализа дизельного масла основывается на определении в нем концентрации элементов износа трущихся деталей дизеля, а также концентрации внешних загрязнителей масла с помощью фотоэлектрических стилометров МФС или установок, аналогичных им.

Основными задачами технического диагностирования и прогнозирования остаточного ресурса дизелей методом спектрального анализа масла являются соответственно: выявление дефектов в трущихся деталях дизеля, смазываемых маслом, на ранней стадии их развития, а также причины износа этих деталей дизеля и определение допустимых межремонтных пробегов тепловозов.

Примечание. К трущимся деталям дизеля, смазываемым маслом, относятся: втулки цилиндров, поршни и поршневые кольца, коленчатые и кулачковые валы, их подшипники и детали других агрегатов, характеризующие техническое состояние дизеля; к внешним загрязнителям масла относятся песок и вода.

Отбор проб:

а) Пробы масла необходимо отбирать перед постановкой тепловозов на техническое обслуживание и ремонты с периодичностью, установленной на предприятии;

б) Проба масла производится при прогретом до рабочих параметров (масла, воды) работающем дизеле. Для этого предварительно необходимо слить не менее 0,5 л масла из трубопроводов и только после этого отобрать пробу в количестве 0,5 л;

в) На каждую емкость с пробой масла на этикетку наносят маркировку, содержащую:

• серию тепловоза, его номер секции;

• вид ремонта или технического обслуживания;

• марку масла;

• дату отбора пробы;

• пробег от последней смены масла.

Аппаратура, материалы и реактивы:

а) фотоэлектрическая установка МФС или установка, заменяющая ее, в комплекте с генератором дуги переменного тока, штативом, полихроматором и электронно-регистрирующим устройством;

б) машина для перемешивания проб масел (У1024);

в) весы лабораторные типа ВЛР-20г ГОСТ 24104;

На территории Российской Федерации действует ГОСТ 24104-2001, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

г) весы лабораторные типа ВЛР-200Г ГОСТ 24104;

д) весы технические ТГ-1-1;

е) ступки агатовые или яшмовые для растирания оксидов при приготовлении образцов;

ж) ультразвуковая установка УЗУ-1, 6-0;

з) секундомер;

и) электроды фасонные (рисунок 3.5);

к) электроды дисковые (рисунок 3.5);

α	δ

Рисунок 3.5 – Виды использованных электродов: α - электроды фасонные; δ - электроды дисковые

л) оксиды металлов химически чистые или чистые для анализа;

м) спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962* или по ГОСТ 18300;

На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51652-2000. - Примечание изготовителя базы данных.

н) бумага масштабно-координатная;

о) журналы для регистрации проб и записи результатов анализа.

Набор оксидов определяется характерными элементами, определяющими износ деталей дизеля.

Приготовление типовых образцов:

− Образцы масла для спектрального анализа необходимо приготовить из свежих масел тех же марок, которые употреблялись в исследуемых дизелях тепловозов при их эксплуатации;

− Перед приготовлением образцов масло должно быть проверено на соответствие показателям качества, установленным в стандарте или технических условиях;

− Контролируемые элементы (металлы) следует вводить в образцы масла в виде оксидов, растертых в ступке;

− Для анализа масел необходимо приготовить не менее четырех образцов с содержанием каждого элемента от 3 до 300 г/т ;

− Допускается для приготовления образцов с малыми концентрациями элементов (до 3 г/т) при отсутствии соответствующих лабораторных весов пользоваться смесями образцов с повышенным содержанием элементов;

− После введения навесок оксидов в чистое масло приготовленную смесь следует перемешать. Для лучшего перемешивания рекомендуется применять ультразвуковые установки;

−Образцы перед каждым анализом необходимо перемешивать механической мешалкой не менее 4 ч.

Построение калибровочных графиков:

а) каждый образец необходимо подвергать анализу на установке МФС не менее 10 раз;

б) после анализа каждого образца должны быть подсчитаны: среднее значение показаний по измерительному прибору установки МФС по формуле

, (3.2)

где: n - число анализов;

m- величина показания

Относительное среднее квадратическое отклонение среднего значения показания (показатель точности) по формуле

, (3.3)

в) если среднее квадратическое отклонение измеренной величины для концентрации 10 г/т и более составляет менее 5%, то строят калибровочные графики;

Если погрешность больше 5 %, число анализов необходимо увеличить;

г) графики следует строить в логарифмических координатах: по оси абсцисс откладывают значения концентрации элементов; а по оси ординат - средние значения показаний (отсчетов с измерительных приборов установки МФС);

д) одновременно с анализом образцов необходимо проводить анализ контрольных масел и подсчитывать средние значения показаний по всем каналам измерения установки при десятикратных определениях.

Примечание. В качестве контрольных масел используют свежие дизельные масла, на которых приготовлялись образцы, и масла, бывшие в употреблении на дизеле.

е) после построения калибровочных графиков следует записать режим, при котором выполняется анализ образцов.

Подготовка аппаратуры:

− Фотометрическая установка после включения и прогрева должна быть проверена на воспроизводимость.

Перед проверкой установки необходимо убедиться в том, что параметры, определяющие режим анализа, соответствуют выбранным величинам данной установки.

− Установку проверяют анализом проб контрольных и свежих масел.

Если средние значения показаний по измерительному прибору при троекратных определениях отклоняются не больше, чем на 15 % от средних значений контрольных определений, то проверку заканчивают. При больших отклонениях следует проверить чистоту стержневых и дисковых электродов и пористость дисковых электродов [11].

Затем проверяют положение входной цели установки (рекомендуется 1 раз в декаду), фотометрическую и электрическую воспроизводимость согласно техническому описанию установки (МФС) и заново подвергают анализу образцы и контрольные масла.

Подготовка проб масла:

− Непосредственно перед анализом проба должна быть перемешана механической мешалкой в течение 30 мин;

− В зимний период при низких температурах воздуха пробы, доставленные в лабораторию, перед перемешиванием должны быть подогреты до температуры воздуха помещения, в котором проводят анализ.

Проведение анализа:

а) В штатив устанавливают дисковый электрод до упора на оси привода, верхний электрод устанавливают в цанговом зажиме. При установке верхнего электрода с помощью шаблона должен быть установлен заданный межэлектродный промежуток;

б). Подготовленную для анализа пробу масла заливают в ванночку, которую устанавливают на столике штатива;

Характеристики

Список файлов ВКР