СПОСОБ ОЦЕНКИ ГЕРМЕТИЧНОСТИ КОРПУСА СЕРВОПРИВОДА Российский патент 2014 года по МПК G01M3/26 G01M15/00 

Заявляемое изобретение относится к способам оценки герметичности корпуса сервопривода. Также изобретение касается устройства, позволяющего применять заявляемый способ.

Сервопривод разработан таким образом, чтобы создавать определенное движение механической составляющей, например, промышленного клапана в соответствии с внешним устройством управления. Сервопривод также является объединенной в единый агрегат с электродвигателем системой, способной достигать заранее определенных положений, а затем удерживать их. Таким положением, в случае сервопривода вращательного движения, является угловая позиция, а в случае сервопривода линейного движения - позиция расстояния. Достижение и сохранение определенного положения контролируются при помощи внешнего устройства управления.

Одним из важных параметров для правильного функционирования сервопривода является его герметичность. В действительности, в некоторых средах, находясь под давлением газа, как, например, на атомных станциях, сервоприводы должны выдерживать высокое давление водяного пара, выше 5 или 6 бар.

Сервопривод, хотя и считается герметичным, может иметь дефекты герметичности, связанные, например, с некачественными соединителями или с электрическим кабелем, плохо вставленным в кабельный ввод сервопривода. Если сервопривод не абсолютно герметичен, водяной пар под давлением может попасть внутрь сервопривода и повредить его электрическое оборудование.

Известно, что регулярная замена соединителей позволяет избежать проблем с герметичностью. Однако соединители могут быть неудачно установлены. Также возможно, что дефект герметичности связан не с соединителем, а, например, с повреждением корпуса сервопривода. Таким образом, замена соединителей не во всех случаях позволяет обеспечить герметичность сервопривода.

Таким образом, представляется необходимым иметь возможность просто и надежно оценить герметичность корпуса сервопривода.

Согласно изобретению заявляется способ, позволяющий достичь этой цели.

Таким образом, предметом изобретения является способ оценки герметичности корпуса сервопривода, включающего электродвигатель, предназначенный для создания движения механической составляющей, устройство определения положения механической составляющей, сменным образом присоединенное к соединителю, так же как и механическое устройство, сменным образом присоединенное к соединителю и включающее механическую составляющую и систему ручного управления, при этом механическая составляющая содержит коммутационное пространство между корпусом, соединителем и электродвигателем, при этом коммутационное пространство изолировано и герметично по отношению к механическому устройству. Способ осуществляют на сервоприводе работоспособной конфигурации, при этом соединители с соответствующими кабелями установлены таким образом, чтобы тестировать герметичность электродвигателя, устройства определения положения и соединителей.

Способ согласно изобретению включает следующие этапы:

- этап снижения давления внутри вышеупомянутой оболочки, с начального давления до заданного при помощи средства всасывания газа, соединенного с сервоприводом через отверстие в его корпусе, отверстие закрывается пробкой,

- когда давление внутри вышеуказанного корпуса становится равным заданному давлению, начинается этап определения изменения давления внутри корпуса в зависимости от времени, в течение определенного временного интервала, во время данного этапа не применяется всасывание потока, вышеуказанное средство всасывания потока соединено с корпусом таким образом, чтобы предотвратить любое прохождение потока между средством всасывания и корпусом в направлении, обратном направлению всасывания, и

- этап оценки герметичности корпуса сервопривода в зависимости от определенного изменения давления.

Корпус сервопривода может считаться герметичным, если при определенном изменении давления, разница между давлением внутри корпуса сервопривода и заданным давлением ниже определенного значения.

Начальное давление внутри оболочки сервопривода предпочтительно составляет 1 бар.

Разница между начальным давлением внутри корпуса сервопривода и заданным давлением предпочтительно должна составлять от 0,7 до 0,9 бар, оптимально от 0,75 до 0,85 бар.

Продолжительность определенного временного интервала во время этапа определения изменения давления предпочтительно составляет от 10 до 20 минут. Способ может быть внедрен на атомных станциях.

Предметом изобретения также является устройство оценки герметичности корпуса сервопривода.

Устройство в соответствии с заявляемым изобретением содержит:

- сервопривод, включающий электродвигатель, способный приводить в движение механическую составляющую, устройство определения положения механической составляющей, сменным образом присоединенное к соединителю, так же как и механическая сборка сменным образом присоединена к соединителю и включает механическую составляющую и систему ручного управления, механическое устройство также содержит коммутационное пространство между корпусом, соединителем и электродвигателем, коммутационное пространство изолировано и герметично по отношению к механической составляющей, соединители с соответствующими кабелями установлены с возможностью тестирования герметичности электродвигателя, устройства определения положения и соединителей,

- средство всасывания потока, присоединенное к сервоприводу через отверстие в корпусе, которое может закрываться при помощи пробки,

- средство, позволяющее предотвратить любое проникновение потока между средством всасывания и корпусом в направлении, обратном направлению всасывания потока, и

- средство измерения давления внутри корпуса.

Средством всасывания потока может быть насос, а средством, позволяющим предотвратить любое проникновение потока в направлении, обратном направлению его всасывания, может быть ограничитель, например обратный клапан.

Преимущества и другие особенности изобретения будут более детально представлены далее в примере, не ограничивающем объема притязаний и выполненном со ссылками на приложенные чертежи, при этом:

- на фиг.1 схематично представлено устройство, позволяющее применять способ согласно изобретению в его активном работоспособном состоянии;

- на фиг.2 схематично представлено устройство при окончании применения заявляемого способа.

Согласно изобретению, устройство, как показано на фиг.1, содержит насос 2, работающий от аккумуляторов (не показаны). Насос 2 соединен с внутренней частью корпуса 3 сервопривода 4 при помощи провода 5. Устройство 1 также включает обратный клапан 6 и датчик давления 7, последовательно расположенные вдоль провода 5, между насосом 2 и корпусом 3.

Для реализации способа сначала делают отверстие в корпусе 3 сервопривода 4 для того, чтобы присоединить насос 2 к сервоприводу 4. Отверстие может быть закрыто пробкой 8, которая, например, привинчивается к корпусу 3. Пробка 8 подобрана таким образом, чтобы поддерживать герметичность корпуса 3, когда отверстие закрыто пробкой 8.

Для того чтобы присоединить насос 2 к сервоприводу 4, отвинчивают пробку 8, а переходник, завинченный в отверстие сервопривода 4, присоединяют к быстродействующему соединителю 9, расположенному на конце провода 5.

Сервопривод 4 обычно имеет электродвигатель 11, способный приводить в движение механическую составляющую, устройство 12 определения положения механической составляющей и механическое устройство 13, имеющее механическую составляющую и систему ручного управления. Механическое устройство 13 также имеет коммутационное пространство между корпусом 3, соединителем 16 и электродвигателем 11, коммутационное пространство изолировано и герметично по отношению к механической составляющей. Механическая составляющая механического устройства 13 активируется маховиком 14 ручного управления, расположенным вне корпуса 3.

Устройство 12 определения положения может присоединяться сменным образом, например завинчиванием, к соединителю 15. Соединитель 15 выполнен с возможностью присоединения устройства 12 определения положения к кабелю передачи данных, предназначенного для системы внешнего управления. Таким же образом механическое устройство 13 сменным образом присоединено, например, завинчиванием к соединителю 16. Соединитель 16 выполнен с возможностью присоединения кабеля электропитания к схеме включения механического устройства 13, вышеупомянутая схема включения может быть соединена с электродвигателем 11. Кабель электропитания выполнен с возможностью передачи команды от системы внешнего управления сервоприводу 4.

Перед началом тестирования на герметичность необходимо убедиться в том, что соединители 15, 16, снабженные соответствующими кабелями, установлены. Также можно протестировать герметичность электродвигателя 11, устройства 12 определения положения и соединителей 15, 16.

Когда насос 2 присоединен к корпусу 3, процесс оценки герметичности может быть начат.

Во время первого этапа снижают давление внутри корпуса 3 при помощи насоса 2 с начального давления до заданного.

Начальное давление в сервоприводе составляет 1 бар (10⁵ Па). Установлено, что разница между начальным давлением внутри сервопривода 4 и заданным давлением составляет приблизительно 0,8 бар, от 0,7 до 0,9 бар, а предпочтительно от 0,75 до 0,85 бар, что позволяет провести эффективную оценку герметичности.

Когда заданное давление достигнуто, насос 2 выключают. Благодаря обратному клапану 6, позволяющему потоку проходить только в одном направлении, от корпуса 3 к насосу 2, воздух не проходит в корпус 3 через провод 5.

Во время второго этапа наблюдают изменение давления в течение определенного времени при помощи датчика давления 7. При снижении давления приблизительно на 0,8 бар можно утверждать, что герметичность может быть эффективно оценена при измерении давления по истечении временного интервала, начинающегося с момента остановки насоса 2 и длящегося от 10 до 20 минут, а именно около 15 минут.

Если по истечении 15 минут разница между давлением внутри сервопривода 4 и заданным давлением ниже определенного значения, или, что еще лучше равна нулю, то есть не наблюдается никакого повышения давления, сервопривод 4 считается герметичным. И наоборот, если разница между давлением внутри сервопривода 4 и заданным давлением выше определенного значения, то есть наблюдается повышение давления внутри сервопривода 4, сервопривод 4 считается негерметичным.

Реализация способа оценки герметичности согласно изобретению вызывает снижение давления внутри корпуса 3 сервопривода 4, который (корпус) преимущественно обеспечивает герметичность устройств сервопривода, работающих по назначению, от внешней к внутренней части сервопривода 4. Кроме того, в данном методе используется воздух, а не вода, что более удобно.

Когда процесс завершен, быстродействующий соединитель 9 отсоединяют от переходника 10 так, как показано на фиг.2, на котором позиции, идентичные позициям фиг.1, обозначены теми же цифрами. Переходник 10 представляет собой вставной узел, сменным образом присоединенный к быстродействующему соединителю 9. Переходник 10 отвинчивают, после чего снова привинчивают пробку 8.

Способ согласно изобретению очень прост в применении. В нем используется легкое мобильное устройство, что позволяет провести оценку герметичности на месте эксплуатации. Кроме того, способ позволяет определить любой дефект герметичности, например трещины. Любая дефектная или плохо присоединенная деталь будет немедленно обнаружена.

Задачей способа является обеспечение возможности для пользователя, однажды установив все и подключив к электричеству, на месте проверить герметичность сервопривода. Также пользователь сможет сделать это в случае ремонта на месте перед тем, как снова начать использование сервопривода.

Способ реализован с возможностью проверки герметичности всего корпуса сервопривода, включая присоединяемые детали, все герметичные устройства, поверхность электродвигателя, зону датчиков и соединителей одним тестом на месте без внешнего питания.

Способ также позволяет гарантировать герметичность сервопривода во время его первого использования или после любого ремонта. Тест на герметичность сервопривода, который должен исправно работать в случае аварии на атомной станции, позволяет гарантировать, что внутреннее электрооборудование будет работать в оптимальном режиме.

Удобное средство соединения позволяет присоединить тестовый прибор, когда устройство смонтировано, подсоединено к электричеству и проверено на месте. Тестовый прибор независим, может быть снабжен сменным аккумулятором, позволяющим провести тест на месте, рядом с сервоприводом в отсутствие электрического питания в секторе.

Наконец, поскольку вмешательства на месте требуют открытия клапанов сервопривода при помощи различных инструментов, способ позволяет подтвердить герметичность после закрытия клапанов.

Изобретение относится к области испытания устройств на герметичность и может быть использовано для оценки герметичности корпуса сервопривода. Сущность: устройство (1) оценки герметичности корпуса (3) сервопривода (4) включает: сервопривод (4), имеющий электродвигатель (11), предназначенный для создания движения механической составляющей, устройство (12) определения положения механической составляющей, сменным образом присоединенное к соединителю (15), механическое устройство (13), сменным образом присоединенное к соединителю (16); средство (2) всасывания потока, соединенное с сервоприводом (4) через отверстие в корпусе (3), закрываемое посредством пробки (8); средство (6) предотвращения прохождения потока между средством (2) всасывания газа и корпусом (3) в направлении, обратном направлению всасывания; средство (7) измерения давления внутри корпуса. Способ оценки герметичности корпуса (3) сервопривода (4) включает следующие этапы: этап снижения давления внутри корпуса (3) от начального до заданного давления; этап определения изменения давления внутри корпуса (3) в зависимости от времени в течение определенного временного интервала, когда давление внутри корпуса (3) становится равным заданному давлению; этап оценки герметичности корпуса (3) сервопривода (4) в соответствии с определенным изменением давления. Технический результат: упрощение и повышение надежности оценки герметичности корпуса сервопривода. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ оценки герметичности корпуса (3) сервопривода (4), включающего электродвигатель (11), предназначенный для создания движения механической составляющей, устройство (12) определения положения механической составляющей, сменным образом присоединенное к соединителю (15), так же как и механическое устройство (13), сменным образом присоединенное к соединителю (16) и включающее механическую составляющую и систему ручного управления, при этом механическая составляющая имеет коммутационное пространство между корпусом (3), соединителем (16) и электродвигателем (11), изолированное и герметичное по отношению к механическому устройству (13), осуществляемый на работоспособной конфигурации сервопривода (4), соединители (15, 16) которого снабжены соответствующими кабелями и установлены с возможностью тестирования герметичности электродвигателя (11), устройства (12) определения положения и соединителей (15, 16), отличающийся тем, что он включает следующие этапы:
- этап снижения давления внутри корпуса (3) от начального до заданного давления при помощи средства (2) всасывания потока, соединенного с сервоприводом (4) через отверстие в корпусе (3), закрываемое посредством пробки (8),
- этап определения изменения давления внутри корпуса (3) в зависимости от времени в течение определенного временного интервала, когда давление внутри корпуса (3) становится равным заданному давлению, при этом не применяется средство (2) всасывания потока, соединенное с корпусом (3) с возможностью предотвращения прохождения потока между средством (2) всасывания газа и корпусом (3) в направлении, обратном направлению всасывания, и
- этап оценки герметичности корпуса (3) сервопривода (4) в соответствии с определенным изменением давления.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что корпус (3) сервопривода (4) считают герметичным, если во время этапа определения изменения давления установлено, что разница между давлением внутри корпуса (3) сервопривода (4) и заданным давлением ниже определенного значения.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что начальное давление внутри корпуса (3) сервопривода (4) составляет 1 бар.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что разница между начальным давлением внутри корпуса (3) сервопривода (4) и заданным давлением составляет от 0,7 до 0,9 бар.

5. Способ по п.3, отличающийся тем, что разница между начальным давлением внутри корпуса (3) сервопривода (4) и заданным давлением составляет от 0,75 до 0,85 бар.

6. Способ по п.4, отличающийся тем, что продолжительность временного интервала этапа определения изменения давления составляет от 10 до 20 минут.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что он применяется на атомных станциях.

8. Устройство (1) оценки герметичности корпуса (3) сервопривода (4), отличающееся тем, что оно включает:
- сервопривод (4), имеющий электродвигатель (11), предназначенный для создания движения механической составляющей, устройство (12) определения положения механической составляющей, сменным образом присоединенное к соединителю (15), так же как и механическое устройство (13), сменным образом присоединенное к соединителю (16) и включающее механическую составляющую и систему ручного управления, при этом механическая составляющая имеет коммутационное пространство между корпусом (3), соединителем (16) и электродвигателем (11), изолированное и герметичное по отношению к механическому устройству (13), осуществляемый на работоспособной конфигурации сервопривода (4), соединители (15, 16) которого снабжены соответствующими кабелями и установлены с возможностью тестирования герметичности электродвигателя (11), устройства (12) определения положения и соединителей (15, 16),
- средство (2) всасывания потока, соединенное с сервоприводом (4) через отверстие в корпусе (3), закрываемое посредством пробки (8),
- средство (6) предотвращения прохождения потока между средством (2) всасывания газа и корпусом (3) в направлении, обратном направлению всасывания, и
- средство (7) измерения давления внутри корпуса.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что средство (2) всасывания потока представляет собой насос (2), а средство (6) предотвращения прохождения потока между средством (2) всасывания газа и корпусом (3) в направлении, обратном направлению всасывания, представляет собой обратный клапан.