Apparecchiatura per Controllo di Tenuta Mod. E50

Transcript

1 Apparecchiatura per Controllo di Tenuta Mod. E50

2 Mod. E 50 Questo apparecchio consente di realizzare, in uno spazio estremamente contenuto, un sistema completo di misure analogiche di precisione, interamente dedicate a misure di micro perdita o micro portata, in sintesi di PROVA TENUTA. I valori delle grandezze in processo, possono essere comparati con limiti prestabiliti, per ciascuna delle varie fasi del ciclo, ottenendo alla fine un risultato di selezione Go / No Go. Questa macchina va anche oltre, consentendo di seguire l'andamento del processo in modo statistico e numerico poiché il microcontroller interno dispone di due linee seriali sulle quali comunica con il mondo esterno: - La prima porta è una RS 232 standard dedicata ad una stampante, per fare l'hard copy dell'esito di collaudo con possibile Header dei parametri di collaudo impostati, nome prodotto, nome cliente etc. - La seconda seriale è di tipo RS 422, completamente isolata, in grado di comunicare con host computer anche su distanze rilevanti. Questo colloquio è bidirezionale il che consente di immettere i dati di programma da un computer esterno, e, tramite suo, acquisire i differenti valori e risultati per una valutazione statistica, matematica, e/o archiviazione dei dati con sistema di compressione. La struttura della parte analogica è estremamente flessibile essendo stata concepita per operazioni sia in valore assoluto che con tare multiple quali: pesature, prove di tenuta, controllo forze etc. I diversi schemi base per le prove di tenuta, sono già memorizzati nel nostro archivi standard e possono essere caricati a richiesta del cliente (NB uno per volta) Il controller comanda anche alcune uscite di potenza per la gestione della sequenza degli eventi elettromeccanici inerenti la funzione in modo tale che per una sequenza completa di prova, NON occorrono elementi esterni PLC od altro. 2

3 1 DATI TECNICI Risoluzione / Precisione a) Il convertitore ha una risoluzione massima di +/ punti, ma per ragioni di opportunità nei calcoli e per una migliore stabilità della lettura, si ottengono in pratica punti mediati. b) La macchina standard (da dimostrazione) ha risoluzione fissa di +/ punti A/D, mentre la lettura parte da zero ed ha fondo scala programmabile, tramite menù di calibrazione. c) La velocità di conversione nominale è di 12 conversioni al secondo alla massima risoluzione ( ), di 24 conversioni al secondo con punti. d) La risoluzione massima è in pratica applicabile solo in processi che utilizzino un solo ingresso ( es. un solo trasduttore di pressione), perché, nel caso di due ingressi analogici, la commutazione del MUX fra i due segnali penalizza notevolmente la velocità di lettura in quanto è necessario un tempo di "setting" per stabilizzare i segnali. Segnali di ingresso disponibili standard a) La scheda accetta fino a 2 ingressi A/D per segnali in tensione o corrente. b) Gli ingressi in tensione e corrente non sono amplificati, ma è previsto il montaggio sul circuito stampato di un partitore di tensione con due resistenze per gli ingressi in tensione o di una resistenza di carico di valore opportuno per gli ingressi in corrente. c) I trasmettitori di segnale in corrente 4:20 ma possono essere collegati a due fili, alimentati dalla scheda stessa. d) NON ci sono trimmer di calibrazione!!. La taratura di ogni ingresso avviene unicamente per via software ed è sempre possibile, purché il guadagno prefissato degli amplificatori sia compatibile con l'ampiezza massima del segnale e con la risoluzione richiesta dal processo. Tempi di prova a) Gestione di tempi di prova. E' possibile avere base-tempi adatta a generare cicli anche molto lunghi tuttavia il minimo intervallo impostabile è funzione di quello massimo prescelto. Un tempo molto lungo può rendere il processo sensibile alle derive di temperatura (in una prova di tenuta, la variazione di temperatura si trasforma in una variazione di pressione). Tempi al decimo di secondo, 100 ms., sono impostabili con risoluzione di lettura di punti. b) Tempi al centesimo di secondo, 10 ms., possono essere gestiti solo in interruppe per il comando delle uscite digitali, sono di scarsa utilità e devono essere richiesti all'ordine. c) La scheda standard può pilotare direttamente 3 valvole, ciascuna con un assorbimento massimo di 0,25 Ampére, alimentazione da E50. 3

4 2 APPLICAZIONI NEL CAMPO DELLE PROVE DI TENUTA. L'apparecchiatura è compatibile con tutti gli schemi di collaudo allegati ma in virtù della sua particolare stabilità e grandissima sensibilità, vengono privilegiate le prove di tenuta con un solo trasduttore, di tipo gag od assoluto (fig.1), senza dover necessariamente usare il circuito con doppi sensori, uno assoluto ed uno differenziale, vedi fig. 2. Esempi. Disponendo di un convertitore A/D da punti, per pressioni fino a 1 BAR la risoluzione di lettura è di circa 0.2 mm H ² 0. Per pressioni fino a 5 BAR la risoluzione è di 1 mm H ² 0, per pressioni superiori, fino a 10 BAR, la risoluzione è di 0.2 millibar. Generalmente queste risoluzioni sono sufficienti in ogni prova di tenuta in campo industriale. Inoltre, con un solo trasduttore, il circuito pneumatico è più semplice, meno ingombrante, meno costoso e sovente anche più affidabile perché ha meno valvole e connessioni, quindi si può ridurre al minimo il volume morto della macchina rispetto al volume in prova, aumentando così la sensibilità nella misura delle perdite. Avere una risoluzione elevata, ad esempio fino a 1 Pascal oppure fino a 0.1 mm H ² 0, non diminuisce in realtà i tempi di prova, che dipendono soprattutto dai tempi di riempimento, di assestamento, etc. Per velocizzare il processo è meglio avere più teste di collaudo con trasduttori di risoluzione standard, oppure passare al sistema di prova con volume campione o differenziale. Lavorando in differenziale, con buoni trasduttori e valvole di circuito a perdita zero, è praticamente possibile dividere in parti il segnale in arrivo dal trasduttore di pressione. Regolando opportunamente i tempi di immissione e di stabilizzazione in modo che la pressione all interno del corpo in prova sia realmente in stato di quiete e non abbia perturbazioni o variazioni conseguenti alla chiusura delle valvole, si memorizza questo valore la cui differenza viene processata su punti. Con un trasduttore da millibar fondo scala la risoluzione di lettura sarà di 0,01 millibar. 4

5 Sistema di base. Possono essere utilizzati uno o due sensori di pressione. Solo la valvola V3 deve essere a perdita-zero. 1) Circuito di "caricamento" rapido V2 V1 V3 Linea Valvola Filtro Perdita 1 Al rack E50/E0 2 2) V3 LINEA FILTRO AL RACK E50/E0 5

6 Sistema di base a pressione differenziale. 2 può avere un campo di misura molto piccolo in rapporto alla pressione di linea, ma deve resistere alla pressione della stessa (in caso di rottura di un tubo o del corpo in esame). 3) Circuito di "caricamento" rapido V2 Valvole a perdita zero Volume di riferimento V1 V3 V4 Linea Valvola Filtro Perdita 0-10 V Al rack E50/E0 Pressione di alimentazione della linea ma Pressione differenziale Ingresso+ 2 Ingresso- 6

7 Misura della perdita con aumento della pressione. La pressione iniziale del volume attorno al pezzo, assume un piccolo valore positivo, negativo se connesso ad una pompa a vuoto. Una perdita produce in ogni caso un aumento della pressione attorno al pezzo. 4) Circuito di "caricamento" rapido V1 V3 Linea Valvola Filtro TOMATO JUICE Perdita Pressione di alimentazione della linea 1 Polarizzazione positiva 0-10 V Al rack E50/E0 Aumento della pressione 2 oppure 4-20 ma opp. Residuo del vuoto (Aria o gas) 2 Polarizzazione Negativa Filtro M Pompa a vuoto 7

8 Misure di massa. Per elementi di dimensioni molto grandi, corpi con dimensioni poco ripetibili, o per determinare con precisione il flusso della perdita (per esempio direttamente in cm 3 /h), è preferibile un sistema di misura con sensori di massa (µ - Mass Flow ). 5) Circuito di "caricamento" rapido V2 Linea Valvola Filtro1 Filtro2 V1 Flussimetro di massa per micro-portate Verifica della pressione di controllo Al rack E50/E V 4-20 ma Condizionatore del segnale di micro-portata A Ex. Radiatore per auto 8

9 6)

10 7) 10