Их хэмжээний, бүрэн угсарсан эд ангиудыг дуурайлган хэт өндөрт турших нь инженерийн асар том сорилт болдог. Сансар огторгуйн их бие, цахилгаан тээврийн хэрэгслийн батарей, хиймэл дагуулын массив, батлан хамгаалахын тээврийн хэрэгсэл нь байрлуулахын өмнө байгаль орчны баталгаажуулалтыг шаарддаг. Стандарт байгаль орчны танхимууд нь эдгээр хэмжээст шаардлагыг хангаж чадахгүй байна. Өрөөний хэмжээ хүртэл томруулах нь экспоненциал төвөгтэй байдлыг бий болгодог. Инженерүүд бүтцийн хазайлт, вакуум насосны хэмжээ, дулааны зохицуулалт, мэдээлэл цуглуулах зэрэгт ноцтой саад бэрхшээлтэй тулгардаг.
Та зүгээр л том хайрцаг барьж чадахгүй. Гүн вакуумыг асар их хэмжээгээр татах чадвартай байгууламжийг төлөвлөхөд инженерчлэлийн арга барил шаардлагатай. Бүтцийн бүрэн бүтэн байдал нь олон мянган тонн атмосферийн бутлах хүчийг тэсвэрлэх ёстой. Ус шахах бүтэц нь хийн асар их ачааллыг даах ёстой. Дулааны систем нь конвектив агаарын урсгал байхгүй тохиолдолд үр дүнтэй ажиллах ёстой. Энэхүү гарын авлага нь захиалгат өндөр хэмжээний туршилтын байгууламжийг тодорхойлох, төлөвлөх, худалдан авахад шаардагдах бүтэц, механик, хяналт, аюулгүй байдлын тогтолцоог задалдаг.
Бүтцийн бүрэн бүтэн байдал нь үндсэн бэрхшээл юм: Вакуум татах үед гадны атмосферийн даралтыг тэсвэрлэхийн тулд өрөөг төлөвлөхөд стандарт архитектурын барилгын ажил биш, тусгай хөлөг онгоцны инженерчлэл шаардлагатай.
Өндөрт дулааны динамикийн шилжилт: Вакуум дахь том бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг халаах, хөргөхөд агаарын бага нягттай үед конвекцийн дулаан дамжуулалт үр дүнгүй болдог тул цацрагийн дулааны систем эсвэл шууд дамжуулагч хөргөлт шаардлагатай.
Насосны архитектур нь эргэлтийн цагийг зааж өгдөг: Барзгар шахуурга болон өндөр вакуум үлээгчийн зөв хослолыг сонгох нь эрчим хүчний хэрэгцээг хэт нарийн тодорхойлохгүйгээр зорилтот өндөрт авирах хурдад хүрэхэд чухал ач холбогдолтой.
Хяналтын систем ба дагаж мөрдөх нь маш чухал: Сансар огторгуйн болон батлан хамгаалахын хатуу стандартыг хангахын тулд дэвшилтэт мэдээлэл цуглуулах (DAQ) болон танхимын архитектурт шууд нэгтгэсэн автомат удирдлагын системийг шаарддаг.
Аюулгүй байдал ба байгууламжийн интеграцчлалыг тохиролцох боломжгүй: Өндөр эзэлхүүнтэй өндрийн туршилтын танхим нь боловсон хүчин болон өндөр үнэ цэнэтэй туршилтын хөрөнгийг хамгаалахын тулд тусгай зориулалтын суурийг бэхжүүлэх, тэсэлгээний нөлөөллийг бууруулах, хурдан даралтыг бууруулах протоколуудыг шаарддаг.
Агуулга
Том өндрийн туршилтын төслүүдийн зорилтуудыг тавь
Эзлэхүүний шаардлага, бүрэлдэхүүн хэсгийн ул мөр
Инженерүүд том хэсгүүдийн эргэн тойронд хатуу хамгаалалттай бүсүүдийг тодорхойлох ёстой. Стандарт дүрэм нь туршилтын зүйлийн эргэн тойронд хамгийн багадаа 36 инчийн периметрийн зайг заадаг. Энэ бүс нь агаар мандлын туршилтын үе шатанд зохих агаарын урсгалыг хангаж, гүний вакуум үе шатанд цацрагийн дулаан дамжуулах зайлшгүй шаардлагатай зайг хангадаг. Техникчдэд мэдрэгч байрлуулах, кабелийн чиглүүлэлт хийх, харааны үзлэг хийх зэрэгт биет нэвтрэх зай хэрэгтэй. Та нийт дотоод эзэлхүүн ба нүүлгэн шилжүүлэх хугацаа хоорондын математик хамаарлыг тооцоолох ёстой. Шахах тэгшитгэл нь нүүлгэн шилжүүлэх хугацаа нь тасалгааны эзэлхүүнийг шахах хурдны харьцаатай шууд хамааралтай болохыг заадаг. Илүү их дотоод эзэлхүүн нь ижил өндөрт авирах хурдыг бий болгохын тулд илүү том вакуум насосыг шаарддаг. Хоосон зайны куб фут бүр нь нүүлгэн шилжүүлэх ачааллыг нэмэгдүүлдэг. Та шаардлагатай бүх үйл ажиллагааны зайг хадгалахын зэрэгцээ илүүдэл хэмжээг багасгах хэрэгтэй.
Өндөр, температур, чийгшил (цаг уурын) профайл
Зорилтот туршилтын параметрүүдийг дизайны үе шатанд эрт тогтоо. 100,000 фут өндрийг дуурайхын тулд ойролцоогоор 8 Торр үнэмлэхүй даралтад хүрэх шаардлагатай. Энэхүү гүн вакуумыг -70°С-аас +150°C хүртэлх температуртай хослуулснаар камер болон туршилтын зүйлд хүчтэй дулааны болон механик ачаалал үүсдэг. Та тодорхой авирах, шумбах хурдыг минутанд футаар тодорхойлох ёстой. Эдгээр үзүүлэлтүүд нь вакуум шахуургын гулсуур болон даралт бууруулах хавхлагуудын аль алиных нь хэмжээг тодорхойлдог. Бодит үйл ажиллагааны орчныг үнэн зөв загварчлах нь бүрэлдэхүүн хэсгийн баталгаажуулалтын явцад хуурамч дамжуулалтаас сэргийлдэг. Шуурхай задлах туршилт нь стандарт дулаан-вакуум циклээс огт өөр хавхлагын бүтцийг шаарддаг. Хурдан задрах үйл явдал нь 15 секундын дотор 8,000 фут-аас 60,000 фут хүртэл унах шаардлагатай байж болох бөгөөд энэ нь пневматикаар ажилладаг их хэмжээний овоолгын хавхлагыг шаарддаг.
Салбарын нийцлийн болон туршилтын стандартууд
Зохицуулалтын үндсэн стандартууд нь инженерийн бүх үйл явцыг удирддаг. Батлан хамгаалахын гүйцэтгэгчид нам даралтын өндрийн туршилтын хувьд MIL-STD-810-д ихээхэн найддаг. Нисэхийн эд ангиуд нь агаарын төхөөрөмжид тавигдах RTCA DO-160 шаардлагыг хангасан байх ёстой. EV батерейны аюулгүй байдлын туршилт нь өндрийн симуляцийн тусгай ISO болон НҮБ-ын стандартыг дагаж мөрддөг. Эдгээр стандартууд нь даралтын тогтвортой байдал, температурын жигд байдлын хатуу хүлцлийг заадаг. Мэдээллийн бүртгэлийн давтамж нь дагаж мөрдөх журамтай яг таарч байх ёстой. Таны хяналтын систем сайтыг хүлээн авах туршилтыг давахын тулд туршилтын бүх мөчлөгийн туршид эдгээр хатуу хүлцэлийг хадгалсан гэдгээ батлах ёстой.
Туршилтын стандарт | Анхдагч аж үйлдвэр | Түлхүүр өндөр/даралтын фокус | Ердийн хэрэглээ |
|---|---|---|---|
MIL-STD-810 (Арга 500) | Батлан хамгаалах, цэрэг | Нам даралтын (өндөр) тээвэрлэлт, ашиглалт | Авионик, бат бөх газрын тээврийн хэрэгсэл, сум хэрэгсэл |
RTCA DO-160 (4-р хэсэг) | Арилжааны нисэх | Температур ба өндрийн хосолсон нөлөө | Нислэгийн удирдлагын компьютер, бүхээгийн электрон хэрэгсэл |
НҮБ 38.3 | Эрчим хүчний хадгалалт / EV | Батерейны тээвэрлэлтийн өндрийн симуляци | Лити-ион батерейны багц, EV модулиуд |
IEC 60068-2-13 | Ерөнхий электроник | Агаарын бага даралтын туршилт | Хэрэглээний электроник, үйлдвэрийн мэдрэгч |
Өндөр эзэлхүүнтэй өндрийн туршилтын өрөөний бүтцийн инженерчлэл
Хэт их даралтын зөрүүг удирдах
Өндөр эзэлхүүнтэй өндрийн туршилтын өрөөнүүд нь вакуум туршилтын үед гаднах агаар мандлын мэдэгдэхүйц даралтыг тэсвэрлэх ёстой. Бүтцийн дизайн нь хананы хэв гажилт, тасалгааны эвдрэлээс урьдчилан сэргийлэхэд чухал ач холбогдолтой.
Танхимын дизайн | Гол давуу тал | Гол анхаарах зүйл |
|---|---|---|
Цилиндр хэлбэртэй | Илүү үр дүнтэй даралтын хуваарилалт | Уян хатан чанар багатай дотоод орон зай |
Тэгш өнцөгт | Ашиглах боломжтой туршилтын зайг нэмэгдүүлэх | Хүчитгэсэн хана, гадна талын тулгуурыг шаарддаг |
Шаардлагатай даралтын зөрүүтэй тасалгааны тогтвортой байдлыг хангахын тулд инженерүүд бүтцийн тооцоо, арматурын системийг ашигладаг.
Материалын сонголт, гагнуурын бүрэн бүтэн байдал, хий ялгаруулалтыг багасгах
Материалын сонголт, гагнуурын чанар нь вакуум бүрэн бүтэн байдал, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал, бохирдлын хяналтанд шууд нөлөөлдөг.
Нүүрстөрөгчийн ган: Хуурай өндрийн туршилтын олон хэрэглээнд тохиромжтой.
Зэвэрдэггүй ган (304/316L): Хүчтэй орчинд зэврэлтэнд тэсвэртэй байдлыг сайжруулдаг.
Тасралтгүй гагнуур: Бүтцийн холбоосоор дамжин гоожихоос сэргийлнэ.
Гелийн нэвчилтийг шалгах: Гагнуур болон битүүмжлэлийн интерфэйс дэх жижиг алдагдлыг илрүүлдэг.
Хийн гадагшлуулах хяналт: Хүйтэн баригч эсвэл үлдэгдэл хийн анализатор (RGA) нь бохирдлыг хянах, удирдахад тусална.
Зохих үйлдвэрлэл, хяналт шалгалт нь тасалгааны урт хугацааны найдвартай ажиллагааг баталгаажуулдаг.
Хаалганы дизайн, битүүмжлэх механизм нь том хэмжээтэй нэвтрэх зориулалттай
Том тасалгааны хаалганууд нь бат бөх бүтцийн дэмжлэг, найдвартай вакуум битүүмжлэл шаарддаг. Нугастай, гулсах эсвэл босоо өргөгч загвар нь өөр өөр ачааны хэмжээ, байгууламжийн зохион байгуулалтыг багтааж болно.
Загварын гол анхаарах зүйлс бол хаалганы нарийвчлал, бат бөх O-цагирагны битүүмжлэл, хүртээмжтэй засвар үйлчилгээний цэгүүд юм. Завсрын шахуургатай хос цагирагны систем нь лацдан холболтын гүйцэтгэлийг сайжруулдаг бол тогтмол үзлэг, лацыг солих нь вакуумын бүрэн бүтэн байдлыг хадгалахад тусалдаг.
Механик систем ба насосны архитектур
Өндөр эзэлхүүнтэй өндрийн туршилтын камерт зориулсан вакуум насосны хэмжээ
Их хэмжээний эзэлхүүн нь олон үе шаттай шахуургын системийг шаарддаг. Нэг үе шаттай насос нь их хэмжээний хийн ачааллын эсрэг гүний вакуум түвшинд үр дүнтэй хүрч чадахгүй. Инженерүүд эргэдэг поршений эсвэл хуурай шураг шахуургыг эхний барзгар ажилд зориулж хослуулдаг. Эдгээр барзгар шахуургууд нь камерыг атмосферийн даралтаас ойролцоогоор 10 Торр хүртэл татдаг. Дараа нь систем нь даралтыг зорилтот түвшинд хүргэхийн тулд өндөр вакуум гүйцэтгэлтэй байхын тулд Roots төрлийн үлээгчийг ажиллуулдаг. Та насосны хүчин чадлыг CFM эсвэл цагт куб метрээр тооцоолох ёстой. Энэ тооцоо нь нийт эзэлхүүн болон шаардлагатай өндрөөс гарах хугацаанаас хамаарна. Зураг төсөл боловсруулах a Өндөр эзэлхүүний өндрийн туршилтын камер нь насосны хүчин чадлын нарийн тооцоолол шаарддаг. Туршилтын бүрэлдэхүүн хэсгийн хүлээгдэж буй хий ялгаруулах ачааллыг тооцох ёстой. Хийг гадагшлуулах нь танхимд хийн хэмжээг үр дүнтэй нэмэгдүүлж, авирах хурдыг ихээхэн удаашруулдаг. Хэмжээ багатай шахуургууд нь хийн гадагшлуулах өндөр ачааллын эсрэг зогсонги байдалд ордог тул зорилтот өндөрт хүрч чадахгүй.
Агаарын нягтрал багатай дулааны менежмент
Агаарын нягтрал бага байгаа нь конвектив хөргөлтийн үр ашгийг бууруулж, өндрийн туршилтын үед уламжлалт албадан агаарын хөргөлтийг үр дүнгүй болгодог. Инженерүүд DUT температурыг тогтвортой байлгахын тулд дулааны удирдлагын өөр аргыг ашигладаг.
Цацрагийн хөргөлт: Дулааны бүрхүүл нь цацрагаар дамжин дулаан дамжуулалтыг хянадаг.
Дамжуулагч хөргөлт: Шингэн хөргөлттэй хавтан нь дулааныг бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс шууд дамжуулдаг.
Бага нягттай агаарын эргэлт: Хангалттай агаар үлдсэн дунд зэргийн өндөрт туршилт хийхэд тохиромжтой.
Нарийвчилсан хяналтын систем ба өгөгдөл цуглуулах (DAQ)
Нарийвчилсан хяналтын системүүд нь өндөр нарийвчлалтай, давтагдах туршилтыг баталгаажуулдаг. PLC болон HMI нь вакуум насос, хавхлага, програмчлагдсан туршилтын профайлыг удирддаг бол Data Acquisition (DAQ) систем нь синхрончлогдсон даралт, температурын өгөгдлийг бүртгэдэг. Автоматжуулсан PID удирдлага нь даралтын шилжилтийг тогтвортой байлгахад тусалдаг ба найдвартай туршилтын баримт бичгийг дэмждэг.
Сайтын тохиргоо ба ашиглалтын аюулгүй байдал
Суурь болон шалыг ачаалахад анхаарах зүйлс
Том өндрийн туршилтын камерууд нь их хэмжээний жин, төвлөрсөн шалны ачаалал зэргээс шалтгаалан бүтцийн нарийн төлөвлөлтийг шаарддаг. Хүчитгэсэн суурь, тохиромжтой шалны багтаамж, тусгай зориулалтын ачааны систем нь аюулгүй суурилуулалтыг хангахад тусалдаг. Өндөр эзэлхүүнтэй өндрийн туршилтын өрөөний хувьд төмөр замтай тэргэнцэр нь хүнд хэлбэрийн DUT-ийн зохицуулалтыг хялбарчилж, камерын эд ангиудыг хамгаалах боломжтой.
Яаралтай байдлын даралтыг бууруулах ба операторын аюулгүй байдал
Яаралтай байдлын аюулгүй байдлын систем нь цахилгаан тасрах эсвэл туршилтын гэнэтийн тасалдлын үед ажилтнууд болон тоног төхөөрөмжийг хамгаалдаг. Гол хамгаалалтууд нь:
Хяналттай дахин даралтыг бий болгох: DUT-ийг гэмтээж болзошгүй даралтын гэнэтийн өөрчлөлтөөс сэргийлнэ.
Хамгаалалтын түгжээ: Аюулгүй даралтын нөхцөлд хаалга онгойхоос сэргийлнэ.
Хүчилтөрөгчийн хяналт: Азотын алдагдлаас үүдэн хүчилтөрөгчийн дутагдлыг илрүүлдэг.
Онцгой байдлын удирдлага: Аюулгүй унтрах, даралтыг сэргээх.
Захиалгат танхимуудын дизайны солилцоо
Захиалгат бүтээх ба модульчлагдсан өргөтгөл
Захиалгат цул танхимууд нь бүтцийн бат бөх бүрэн бүтэн байдлыг хангаж, вакуум битүүмжлэх интерфэйсийг багасгаж, сансар огторгуйн хэрэгцээ шаардлагад нийцдэг. Модульчлагдсан камерын загвар нь суурилуулалтын илүү уян хатан байдал, ирээдүйд өргөтгөх боломжийг санал болгодог боловч сайтар битүүмжлэх, бүтцийн инженерчлэл шаарддаг. Сонголт нь танхимын хэмжээ, вакуум шаардлага, төслийн төсөв, байршуулах хуваарь зэргээс хамаарна.
Эрчим хүчний хэрэглээ ба урт хугацааны засвар үйлчилгээ
Вакуум насос болон хөргөлтийн систем нь өндрийн камерын эрчим хүчний хэрэглээний ихэнх хэсгийг бүрдүүлдэг. Хувьсах давтамжийн хөтчүүд (VFDs) нь туршилтын эрэлт хэрэгцээний дагуу моторын хурдыг тохируулах замаар үр ашгийг нэмэгдүүлэх боломжтой. Шахуургын байнгын засвар үйлчилгээ, лацыг солих, мэдрэгч тохируулга, гоожсон байдлыг шалгах нь найдвартай ажиллагааг хангах, урт хугацааны ашиглалтын зардлыг бууруулахад тусалдаг.
Дүгнэлт
Таны хүлээгдэж буй хамгийн том ачааллын яг хэмжээ, масс, хүндийн төвийг нарийвчлан харуулсан Хэрэглэгчийн шаардлагын дэлгэрэнгүй тодорхойлолтыг (URS) боловсруул.
Цацрагийн хөргөлтийн бүрээс болон дамжуулагч хүйтэн хавтангийн хэмжээсийг нарийн тодорхойлохын тулд хөдөлгүүртэй туршилтын бүрэлдэхүүн хэсгийн хамгийн их дулааны зарцуулалтыг тооцоол.
Бетон дэвсгэрийн даац, таазны зай, гурван фазын цахилгаан хангамжийг баталгаажуулахын тулд байгууламжийн бүтцийн аудит хийх.
Үйлдвэрлэгчдэд Санал авах хүсэлт (RFP) гаргахын өмнө яг авирах хурд, шумбалтын хурд, шаардлагатай туршилтын стандартыг тодорхойл.
Түгээмэл асуултууд
А: Өндөр эзэлхүүнтэй өндрийн туршилтын өрөөний хамгийн дээд хэмжээ нь хэд вэ?
Х: Хэмжээ нь зөвхөн байгууламжийн талбай, суурийн даац, инженерийн хязгаарлалтаар хязгаарлагддаг. Зарим сансрын байгууламжууд 10,000 шоо футаас илүү байдаг. Гэсэн хэдий ч тэгш өнцөгт загварууд нь гаднах атмосферийн асар их даралтаас болж дотоод эзэлхүүн нэмэгдэх тусам бэхжүүлэхэд илүү их нөөц шаарддаг.
А: Өрөөний хэмжээтэй өндрийн камерт вакуум татахад хэр хугацаа шаардагдах вэ?
Х: Нүүлгэн шилжүүлэх хугацаа нь заасан насосны CFM болон зорилтот өндрөөс бүрэн хамаарна. Энэ нь хурдан задлах туршилтын хувьд 15 минутаас эхлээд асар их туршилтын нийтлэлийг хамарсан стандарт дулаан-вакуум циклийн хувьд хэдэн цаг хүртэл байдаг.
А: Өндөр эзэлхүүнтэй өндрийн туршилтын камер ямар туршилтын стандартыг хангаж чадах вэ?
Хариулт: Эдгээр камерууд нь ихэвчлэн бага даралтын хувьд MIL-STD-810G/H, агаарын төхөөрөмжид зориулсан RTCA DO-160, EV батерейны өндрийн симуляцийн хувьд автомашины тусгай стандартыг хангадаг. Хяналтын систем нь эдгээр тусгай профайлын дагуу өгөгдлийг бүртгэх ёстой.
А: Өндөр эзэлхүүнтэй өндрийн туршилтын камер нь чийгшлийн туршилт хийж чадах уу?
Хариулт: Тийм ээ, гэхдээ чийгийг нэвтрүүлэх нь вакуум туршилтыг төвөгтэй болгодог. Бага даралттай үед конденсаци ба хөлдөлт үүсдэг. Энэ нь вакуум насосыг усны уурын эвдрэлээс хамгаалах тусгай халаалттай шахуургын шугам, зэвэрдэггүй ган дотоод засал, хүйтэн хавхыг шаарддаг.
А: Өндөрт байрлах өрөө болон дулааны вакуум (TVAC) камерын хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
Х: Өндөрт байрлах өрөөнүүд нь ихэвчлэн ойролцоогоор 100,000 фут хүртэлх агаар мандлын нислэгийн нөхцөлийг дуурайдаг. TVAC камерууд нь криоген бүрээс болон тусгай өндөр вакуум насосыг ашиглан гүний өндөр вакуумыг дуурайлган хийдэг.
А: Та өндрийн туршилтын өрөөнд олон тоннын эд ангиудыг хэрхэн ачаалах вэ?
Х: Байгууламж нь төмөр замын нэгдсэн систем, агаарын холхивч эсвэл тусгай зориулалтын хүнд даацын ачааны тэрэг ашигладаг. Эдгээр системүүд нь хүчитгэсэн тасалгааны шалан дээр жинг жигд хуваарилж, ачааллын үед чухал хаалганы вакуум лацыг гэмтээхээс сэргийлдэг.
