Диагностика строительных машин / Датчики средств диагностирования строительных машин / Глава 3.2
Требования, обусловленные условиями эксплуатации
Учет особенностей объекта диагностирования. В процессе диагностирования на датчик со стороны объекта влияет комплекс эксплуатационных факторов, из которых основными являются механические факторы (вибрационные и ударные нагрузки) и температурные (температура рабочей среды и объекта в месте установки датчика). В соответствии с этим при разработке датчика к нему предъявляются требования механической прочности; устойчивости к механическим и температурным воздействиям.
В зависимости от режима диагностирования, места установки и способа крепления на объекте датчики должны выполняться либо в обыкновенном исполнении, когда повышенные механические, температурные и другие воздействия со стороны объекта отсутствуют, либо в специальном исполнении (виброирочном, ударопрочном, виброустойчивом и т. д.).
Обыкновенное исполнение датчика - конструктивное исполнение, не предназначенное для работы в условиях интенсивных механических и температурных воздействий, повышенной концентрации пыли, брызг, взрывоопасной среды.
Вибропрочное (ударопрочное) исполнение датчика - конструктивное исполнение, способное противостоять разрушающему действию вибрационных (ударных) нагрузок и сохранять после их воздействия свою работоспособность. Датчики вибропрочного и ударопрочного исполнений должны быть рассчитаны с учетом воздействия вибрационных нагрузок ускорением до 10 в диапазоне частот от 10 до 300 Гц (амплитуда не более 1,5 мм) и ударных нагрузок многократного действия с ускорением до 15" и длительностью импульса 5-10. мс.
Виброустойчивое исполнение датчика - конструктивное исполнение, предназначенное выполнять свои функции и сохранять технические характеристики в пределах норм, указанных в нормативно-технической документации, при воздействии вибраций в заданном диапазоне частот, амплитуд и ускорений.
Датчики виброустойчивого исполнения должны рассчитываться с учетом воздействия в процессе измерений вибраций с ускорением до диапазоне частот 10-300 Гц (при амплитуде не более 1,5 мм).
Температуропрочное исполнение датчика - конструктивное исполнение, способное противостоять разрушающему действию высоких (низких) температур и сохранять после их воздействия свою работоспособность. Температуроустойчивбе исполнение датчика - конструктивное исполнение, предназначенное выполнять свои функции с сохранением характеристик при воздействии температур в заданном диапазоне.
Температуропрочное исполнение датчика должно быть рассчитано на воздействие температур от - 50 °С (при хранении, транспортировке и т. п.) до +200°С (на работающем двигателе), а температуроустойчивое исполнение - на воздействие температур объекта и рабочей среды в процессе измерений до +100°С.
Эти особенности исполнений должны указываться в технических требованиях на отдельные типы датчиков в зависимости от их назначения. Помимо этого при выборе датчика, который наиболее эффективно должен удовлетворять поставленным требованиям, следует иметь в виду, что механические и температурные воздействия со стороны объекта диагностирования могут быть снижены за счет применения специальных амортизирующих устройств, тепловой изоляции и т. п. Возможность применения этих мер должна рассматриваться в каждом конкретном случае отдельно, так как, например, применение амортизирующих устройств (резиновых трубок) для датчика динамических процессов часто искажает измерительную информацию о параметре технического состояния машины.
Со стороны объекта диагностирования к датчику предъявляются требования удобства монтажа и демонтажа. Это достигается за счет простой формы, небольших габаритов (возможна установка в труднодоступных местах) и конструктивного оформления способа крепления, т. е. присоединительных мест. Датчик, установленный на объекте диагностирования, не должен оказывать какого-либо влияния на его работу, т. е. элемент и узел, к которым непосредственно присоединен или косвенно взаимосвязан датчик должны оставаться работоспособными и выполнять свои функции с сохранением заданных технических характеристик.
Учет особенностей окружающей среды. Эксплуатационные факторы, воздействующие на датчик со стороны окружающей среды при диагностировании машин, можно разделить на три группы: климатические (температура и влажность окружающей среды, атмосферные осадки и солнечная радиация); загрязненность и агрессивность окружающей среды; прочие (акустические шумы, внешние магнитные и электрические поля). В соответствии с этими факторами к датчику предъявляются специальные требования.
По устойчивости к воздействию повышенной температуры и влажности окружающего воздуха датчики должны относиться либо к группе II ГОСТ 12997-76 (интервал температур от -30 до + 50°С и относительная влажность до 80% при =+35°С), либо к группе III ГОСТ 9763-67 (интервал температур от -10 до + 40°С и относительная влажность до 90% при =+25°С). Требуемая группа указывается в технических требованиях на отдельные типы датчиков в зависимости от их назначения.
По защищенности от воздействия окружающей среды датчики изготовляют в одном из исполнений: пылезащишенное (брызго-защищенное, влагозащищенное) конструктивное исполнение, защищенное от попадания внутрь преобразователя пыли (брызг воды, влаги); герметическое конструктивное исполнение, защищенное от попадания внутрь датчика воды при полном погружении в нее; защищенное от воздействия агрессивной среды - конструктивное исполнение, предназначенное для применения в окружающей среде с содержанием сернистых и углеводородистых соединений, аммиака, окислов азота и др.
Вид исполнения должен указываться в технических требованиях на конкретный тип датчика.
По устойчивости к воздействию акустических шумов и солнечной радиации к датчикам предъявляются в каждом конкретном случае требования в зависимости от назначения и условий применения преобразователя. Акустические шумы, характеризуемые максимальным уровнем звукового давления (дБ) в диапазоне частот (Гц), воздействуют в основном на конструкции датчиков больших габаритов. Их действие не зависит от степени амортизации и способа крепления датчика на объекте. Они вызывают разрушительное воздействие так же, как и вибрационные нагрузки. Солнечная радиация вызывает химическое разложение или окисление ряда материалов, быстрое старение пластмасс, разрушение резины, а также ухудшает электрические и механические свойства конструкции.
По защищенности от воздействия внешних магнитных и электрических полей предъявляются требования к датчикам, которые эксплуатируются в условиях магнитных или электрических полей и указываются в техническом задании. Влияние внешних магнитных полей является для датчика «помехой» и может вызвать искажение информации.