محصولات جمعآوری دادهها برای تست عملگرهای هیدرولیکی
در فرآیند کنترل، زمانی که سیگنال کنترل به یک عملگر هیدرولیکی میگوید “حالا!”، یکی از سوالات اساسی این است که چه مدت طول میکشد تا عملگر شروع به حرکت کند و سپس کاملاً فعال شود؟ این سوالی است که مشتری ما همیشه حین نگهداری و ارزیابی فرآیندهای هیدرولیکی که برای تولید لولههای چدن استفاده میشود، مطرح میکند.
دستگاههای ضبطگر نمودار (Chart Recorder) نمیتوانستند دقت زمان و اندازهگیری لازم را برای این نوع دادهها فراهم کنند.
دیگر محصولات جمعآوری داده نیز یا خیلی کند بودند یا استفاده از آنها دشوار بود.
به همین دلیل، برای این اندازهگیری پیچیده که نیاز به اندازهگیری همزمان فشار، سیگنال کنترل و فاصله حرکت عملگر دارد، محصول DI-740 بهترین انتخاب بود.
نحوه اتصال و کارکرد DI-740
DI-740 به چهار سیگنال متصل است:
دو سنسور فشار با خروجی جریان 4-20mA، یک سیگنال کنترل عملگر و یک LVDT که به عملگر هیدرولیکی متصل است و برای اندازهگیری جابجایی عملگر استفاده میشود.
DI-740 توانایی تأمین انرژی برای دو سنسور فشار را دارد و این نیاز به منبع تغذیه اضافی را از بین میبرد.
نرمافزار Namsys برای نمایش لحظهای و ضبط دادهها به صورت مستمر به کار میرود.
این نرمافزار برای این کاربرد بسیار مناسب است، زیرا سرعت اندازهگیری برای این فرآیند حیاتی است.
عملگرهای هیدرولیکی بهطور کامل در کمتر از ۲۰ میلیثانیه فعال میشوند، بنابراین باید نرخ نمونهبرداری به اندازه کافی بالا باشد تا بتوان دقت زمان را تامین کرد.
در این حالت، نرمافزار Namsys توانست نمایش همزمان و نرخ انتقال به دیسک را به ۱۰,۰۰۰ نمونه در ثانیه حفظ کند.
تحلیل دادهها
شکل ۱ یک نمای فشرده از یک فایل داده 3MB است که در تأسیسات مشتری با استفاده از نرمافزار Namsys Waveform Browser تولید شده است.
این شکل دو موج فشار (با عناوین “Rod” و “Blind End”)، سیگنال LVDT که توسط حرکت عملگر تولید میشود (“LVDT Feedback”) و سیگنال کنترلی که برای فعالسازی عملگر به کار میرود (“Output to Valve”) را نشان میدهد.
موجهای فشار در واحد PISG کالیبره شدهاند، اما جابجایی عملگر و سیگنالهای کنترلی به دلیل اهمیت زمان، تنها در واحد “ولتاژ” باقی ماندهاند. ناحیهی دایرهدار شده نشاندهندهی ناحیهای است که مشتری ما پاسخ عملگر را تعیین میکند.
شکل ۲ نمای گستردهتری از ناحیه مورد نظر را نشان میدهد.
در این روش، شیب سیگنال LVDT Feedback به راحتی قابل مشاهده است و میتوان آن را به راحتی با سیگنال کنترلی مقایسه کرد. هدف اصلی این است که مدت زمان پاسخ عملگر به سیگنال کنترلی را بررسی کنیم.
با استفاده از ابزار اندازهگیری زمان نرمافزار Namsys، مدت زمان پاسخ عملگر ۱.۲ میلیثانیه اندازهگیری شد.
در نهایت، زمان لازم برای فعالسازی کامل عملگر نیز مشخص شد (“B”) که با ابزارهای اندازهگیری زمان Namsys، این زمان ۱۵.۶ میلیثانیه به دست آمد. بر اساس این اطلاعات، شیر هیدرولیکی موفق به عبور از بازرسی شد.
شکل ۳ نتیجه یک کانال محاسبه شده (سرعت شیر) با استفاده از نرمافزار Advanced CODAS را نشان میدهد.
ایدهال این است که عملگر به آرامی در زمان انتقال از حالت بسته به حالت باز فعالیت کند.
با این حال، فرورفتگی در بالای کانال سرعت محاسبه شده نشان میدهد که عملگر در نیمهی راه انتقال به مدت کوتاهی مکث کرده است. این مشخصه غیرمنتظره بود، اما باعث عدم تأیید نشد.
ویژگیهای سرعت، فشردگی و انعطافپذیری DI-740 در این کاربرد که در آن اتفاقات در میلیثانیه رخ میدهند و نیاز به اندازهگیری انواع مختلف سیگنالها وجود دارد، قابل مشاهده است.
به این ترتیب، این یک مثال عالی از کاربرد تجهیزات َرکت تجهیز نامدار سیستم در شرایط دشوار و غیرمعمول به منظور حل مشکلات رایج و غیررایج است .