Автоматизация системы слива гелия

Введение

Система слива сжиженного гелия включает в себя несколько основных элементов: накопительный сосуд (НС), криовентили с дистанционным управлением, датчики температуры, уровня и давления, трубопроводную систему, а также весы платформенные.

Мой дипломный проект посвящен разработке системы сбора и обработки данных устройства слива сжиженного гелия технологического процесса обработки деталей низкими температурами.

Данную тему можно разделить на две части: первая - непосредственно система сбора данных устройства слива сжиженного гелия, вторая - использования системы сжиженного гелия для обработки деталей низкими температурами.

Первая часть включает в себя комплекс средств, предназначенный для работы совместно с персональным компьютером и осуществляющий автоматизированный сбор информации о значениях физических параметров в заданных точках объекта исследования с аналоговых и цифровых источников сигнала, а также первичную обработку, накопление и передачу данных.

В настоящее время автоматизированные системы сбора данных сложно представить без графического представления всех контролируемых параметров на мониторе персонального компьютера - мнемосхеме. Для этого существует огромное количество программных пакетов для сбора, отображения и архивирования информации об объекте управления - SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition - Диспетчерское управление и сбор данных).

При разработке системы слива сжиженного гелия (в дальнейшем ССГ) для графического представления параметров системы использовалась среда графического программирования LabView.

LabVIEW используется в системах сбора <#"698082.files/image001.gif"> - мезонов. График физического сеанса на ускорителе У-70 составляется таким образом, что одновременно работают несколько экспериментальных установок, причём как минимум две из них одновременно потребляют сжиженный гелий.

При проектировании криогенно-вакуумной установки (КВУ) считалось, что существующее в ИФВЭ криогенное оборудование позволит удовлетворить потребности экспериментальных установок в сжиженном гелии. Однако на практике оказалось, что гелиевые компрессорные агрегаты после 40 лет эксплуатации регулярно выходят из строя.

Поэтому из двух действующих криогенерирующих установок ИФВЭ одновременно может работать только одна: либо на производство сжиженного гелия непосредственно в КВУ, обеспечивающей работу экспериментальной установки, либо на производство сжиженного гелия для других экспериментальных установок при неработающей экспериментальной установке из-за вынужденной остановки КВУ вследствие дефицита сжатого гелия.

Для разрешения проблемы непрерывного снабжения экспериментальных установок сжиженным гелием во время проведения физического сеанса была разработана, создана и смонтирована система слива сжиженного гелия (ССГ) из КВУ.

Физический сеанс в ИФВЭ проводится всего два раза в год. Вследствие этого ССГ большую часть времени простаивает. Поэтому выдвигается предположение о возможном использовании ССГ для накапливания сжиженного гелия и транспортирования его к технологической установке - термокамере.

В качестве хладагента в термокамере используется сжиженный гелий. Его рабочая температура - 4.2 К (-268.950С). При такой обработке материал приобретает определенные свойства.

Такая технология также используется в ИФВЭ для испытания на термоусадку пластин хомута, фиксирующие обмотки сверхпроводящего магнита. Данная технология будет описана ниже в соответствующем разделе.

Техническое задание на разработку системы слива сжиженного гелия

С целью оптимизации работ по снабжению физических установок жидким гелием во время проведения сеанса, была поставлена задача дополнить криогенно-вакуумную установку физического канала 21К (КВУ 21К), путем создания автоматизированной системы управления сливом жидкого гелия (АСУ ССГ) которая выполняла бы следующие задачи:

Накопление жидкого гелия в специальном накопительном сосуде

(НС) (рис. 1) до объема, равного 720 л в режимах работы криогенно-вакуумной установки (КВУ), при повышенной холодопроизводительности (захолаживание криогенного коллектора до Т=100 К, тренировка резонаторов при Т=2,5-3 К, криостатирование дефлекторов при Т=1,8 К) при условии, что уровень жидкого гелия в ванне промежуточного охлаждения (ВПО) не ниже 33 см.

Поддержание уровня жидкого гелия в НС при поддержании его уровня ВПО в заданных пределах, поддержание уровня в НС не выше 750 л и испарение по достижении этого уровня.

Контроль за подсоединением сосуда для транспортировки жидкого гелия (СТГ) к системе слива гелия (ССГ) в режиме интерактивного взаимодействия с клиентом, тестирование соединений.

Захолаживание ССГ.

Контроль за действиями клиента при наполнении СТГ.

Отепление(отогревание) ССГ.

Для реализации вышеперечисленных задач потребуется следующий принцип действия ССГ: сжиженный гелий из ВПО КВУ подаётся в накопительный сосуд ССГ через криогенный коллектор К1 и вентиль ДВ1.

Из ёмкости НС сжиженный гелий может заливаться в транспортные сосуды СТГ через вентиль РВ1 или испаряться электронагревателем W, образовавшийся газообразный гелий через вентиль ДВ2 и теплообменник ПТ направляется в хранилище криогенного цеха.

Рис.1. Система слива жидкого гелия из КВУ.

Сокращения:

          ВПО - ванна промежуточного охлаждения КВУ;

          НС - накопительный сосуд сжиженного гелия;

          ДВ1, ДВ2 - вентили дистанционного управления WEKA;

          РВ1, РВ2 - вентили с ручным управлением;

          ОК - обратный клапан;

          ПТ - пластинчатый теплообменник на улице;

          СТГ - транспортируемый гелиевый сосуд Дьюара;

          К1,К2,К3 - криогенные коллекторы;

          ЭНВ - электронагреватель воздуха;

          W - электроиспаритель жидкого гелия;

          Н - непрерывный уровнемер жидкого гелия;

          Н1, Н2, Н3 - точечные уровнемеры жидкого гелия.

ССГ размещена в помещении ПК1, на двух уровнях: на верхнем (отм. +2.55 м) - накопительный сосуд с вентилями ДВ1 и ДВ2, на нижнем (отм. -1.35 м) - СТГ с коммуникационными трубопроводами и вентилями РВ1 и РВ2, рампа, низкопрофильные весы для статического взвешивания, стойка с промышленным PC, блоками управления и дисплеем оператора СТГ..    
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

1.       Разработка технологического процесса изготовления детали типа «Гайка накидная»

.1 Служебное назначение детали

Гайка - крепёжное изделие <#"698082.files/image003.gif"> , тогда (1)

Рис 2. Разбиваем деталь на элементарные геометрические фигуры

Находим массу детали по формуле (2):

Где d - диаметр, l - длине, γ=7,85г/см для стали

Годовой объем выпуска деталей N=2500 шт/г. Определяем тип производства.

Таблица 1

Из Таблицы 1 следует, что тип производства - среднесерийное.

1.5 Выбор заготовки

Заготовку выбираем, исходя из минимальной себестоимости готовой детали для заданного годового выпуска. Чем больше форма и размеры заготовки приближаются к форме и размерам готовой детали, тем дороже она в изготовлении, но тем проще и дешевле ее последующая механическая обработка и меньше расход материала.

При изготовлении детали «Гайка» наиболее целесообразным представляется применение заготовок, получаемых с применением горячекатаного шестигранного проката ГОСТ 2879-88.заг =0.36 кг;

Определим коэффициент использования материала (Ким):

Ким = mдет/mзаг =0.172/0.36=0.478;

Коэффициент Ким должен стремиться к 1. Данная деталь имеет Ким=0,478 т.к. большое количество материала снимается в виде напуска при получении пазов, но, не смотря на это, заготовка из шестигранного проката наиболее экономичная и приближается к форме и размерам готовой детали.

Допускаемое отклонение по размеру а (размер под ключ) при обычной точности прокатки и диаметре вписанного круга D=36 мм - 41+0.5-0.7(табл. 6.3)

1.6 Разработка маршрутного и операционного технологического процесса изготовления детали

Технологические задачи при изготовлении детали гайка, обусловленные ее назначением, представлены на чертеже.

Рассматриваемая делать имеет удобные базовые поверхности и не вызывает особых технологических трудностей при ее изготовлении. При этом может использоваться высокопроизводительное оборудование и оснастка. Материал гайки - Сталь 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72 , масса детали - 0.17 кг.

Приведенный (таблица 2) технологический процесс предусматривает обработку гайки при программе выпуска 2500 шт/год.

Таблица 2

2.       Расчет режимов резания

Сверление отверстия D=25 мм на длину L=26 мм

·        Глубина резания t, мм (для сверления):=0.5*D=0.5*25=12.5 мм;

·        Подача S, мм/об:

Диаметр сверла 25 мм => подача S=0.32ч0.35 мм/об (стр. 381,

табл. 35, (3));

·        Скорость резания V, м/мин

;

Т=45 мин (стр. 384, табл.40, (3));

 ; (стр. 358, табл. 1-4, (3))

;

;

 =1 ; (стр.361, табл. 5, (3))

 =1 ; (стр.361, табл. 6, (3))

 ;

;

·        Крутящий момент Мкр, Нм:

;

;

·        Осевая сила Р, Н (для сверления):

;

;

·        Частота вращения шпинделя n, мм/об:

;

·        Мощность резания Ne, кВт:

;

·        Машинное время Тм (с):

;

i-число проходов, L- длина прохода;

;

обрабатываемая поверхность заготовки;врезание ();

-перебег;

;

Результаты расчетов режимом резания сведены в таблицу (Приложение 1)

2.1 Расчет штучного времени операций

Норма штучного времени на операцию :

где Т0- технологическое (основное) время, мин; Тв- вспомогательное время, мин;

Тпз- подготовительно-заключительное время, мин; N-размер партии.

Операция 005:

Т0 берем из таблицы

Норма штучного времени находим по формуле(2):

3.       Разработка управляющей программы

Исходными данными для разработки управляющей программы являются: расчетные значения подач, скорости резания (см. табл. 3), а также координаты опорных точек .

G95 - функция подачи, подача на оборот;- функция быстрого подвода;- линейная интерполяция;- круговая интерполяция, движение по часовой стрелке;- круговая интерполяция, движение против часовой стрелки;- выбор плоскости;- размер в приращениях;- функция главного движения, об/мин;

Т - функция инструмента;

М00 - программируемый останов;

М04 - вращение шпинделя против часовой стрелки;

М06 - смена инструмента;- функция подачи;- функция главного движения.

Управляющая программа

Таблица 4

// Операция 005 Переход 2: Центрировать отверстие. N5 F0.09 S274 M06 N10 T2 M03 N15 G91 G00 Z-24 X23.4 N25 G01 Z-4 N30 G00 Z4 N35 G91 G00 Z24 X-23.4 // Операция 005 Переход 3: Сверлить отверстие D=24 мм на глубину 25 мм. N5 F0.35 S106 M06 N10 T3 M03 N15 G91 G00 Z-24 X23.4 N25 G01 Z-25 N30 G00 Z25 N35 G91 G00 Z24 X-21.4          Х

Х

// Операция 005 Переход 4:Расточить отверстие D=24 мм до D=29.4 мм на глубину 20 мм. N5 F0.6 S385 M06 N10 T4 M03 N15 G91 G00 Z-20 X23.4 N20 G01 Z-20 N25 G01 X10 N30 G00 Z20 N35 G00 Z17 X-30 // Операция 005 Переход 5: Расточить канавку. N5 F0.17 S385 M06 N10 T5 M03 N15 G91 G00 Z-24 X23.4 N20 G01 Z-17 N25 G01 X-10 M08 N30 G00 X10 N35 G00 Z17 N40 Z24 X-23.4         Х Х

// Операция 005 Переход 6: Снять фаску 1х450. N5 F0.54 S530 M06 N10 T6 M03 N15 G91 G00 Z-24 X20.7 N20 G01 Z-1/5 N25 G01 X-10 M08 N30 G01 X-0.7 Z0.7 N35 G00 X10 N40 G00 Z24.3 X-20 // Операция 005 Переход 7: Нарезание резьбы M33x2 на глубину 14 мм. N5 F3.5 S274 M06 N10 T7 M03 N15 G91 G00 Z-24 X23.4 N25 G01 Z-14g00 x-2 N30 G00 Z14 N35 G91 G00 Z24 X-21.4              Х Х

// Операция 005 Переход 8: Отрезать заготовку. N5 F0.09 S777 M06 N10 T8 M03 N15 G91 G00 Z-24 X23.4 N20 G01 x23 N25 G00 x-23 N30G91 G00 Z24 X-23.4 // Операция 010 Переход 1: Подрезать торец диаметром D=46 мм, снять фаску 0.6х450, снять фаску 300. N5 F0.1 S106 M06 N10 T1 M03 N15 G91 G00 Z-20 X16.7 N20 G01 Z-2 N25 G01 X-12 M08 N30 G01 X-0.7 Z0.7 N35 G01 X-2 N40 G01 Z-2 X-2 N45 G00 Z25                Х

4.       Выбор технологического оборудования

4.1     Станок токарно-револьверный патронно-прутковый с ЧПУ 1В340Ф30

Станок предназначен для токарной обработки деталей из чугуна, стали и цветных металлов со ступенчатыми и криволинейным профилем из прутка диаметром 25-45 мм и штучных заготовок диаметром до 200мм. в условиях мелкосерийного и серийного производства.танок имеет автоматический гидрофицированный механизм зажима круглых (25-50 мм) и шестигранных (S=19-41) прутков в цанговом патроне, а также штучных заготовок (до 200 мм) в трехкулачковом патроне - привод вращения шпинделя: электродвигатель постоянного тока мощностью 15 КВт - привода подач: высокомоментные электродвигатели постоянного тока в комплекте с шариковыми винтовыми парами - выгрузка деталей из рабочей зоны при обработке прутка осуществляется разгрузочным устройством - прутки длиной до 3000 мм устанавливаются в защитную трубу с двумя стойками .

Технические характеристики:

·        Наибольший диаметр изделия, устанавливаемого над станиной, мм 400;

·        Наибольший диаметр обрабатываемого изделия, мм 200;

·        Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, мм 41;

·        Расстояние от торца шпинделя до револьверной головки, мм 226-530;

·        Наибольшее поперечное перемещение револьверной головки, мм 100;

·        Частота вращения шпинделя, об/мин 219421;

·        Пределы подач револьверного суппорта, мм/мин Продольного 219148;

·        Пределы подач револьверного суппорта, мм/мин Поперечного 1-1250;

·        Мощность электродвигателя главного движения, КВт 15 ;

4.2 Выбор приспособления для закрепления

В нашем случае используется трехкулачковый самоцентрирующийся клиновой патрон с механизированным приводом, применяется для зажима заготовок. В пазах корпуса патрона 1 установлены три кулачка 2, к которым винтами 4 и сухарями 3 прикреплены сменные кулачки 5. В корпусе 1 патрона установлена втулка 6, которая винтом 8 и тягой соединена со штоком поршня пневмоцилиндра. Во втулке 6 имеются три паза «а» с углом наклона 150, в которые входят наклонные выступы «б» кулачков 2, образуя клиновые сопряженные пары.

Во время подачи сжатого воздуха в штоковую полость пневмоцилиндра поршень со штоком перемещается в пневмоцилиндре влево, шток через тягу, винт 8 и втулка 6, передвигает выступы «б» кулачков 2 вниз по наклонным пазам «а» втулки 6.

При этом сменные кулачки 5, перемещаясь к оси патрона, зажимают обрабатываемую заготовку. После обработки заготовки сжатый воздух подается в бесштоковую полость. Шток через промежуточные звенья передвигает втулку 6 вправо, выступы «б» кулачков 2 перемещаются по наклонным пазам втулки 6 вверх и сменные кулачки 5 расходятся от оси патрона и деталь разжимается.

Для замены кулачков в шестигранное отверстие втулки 6 вставляют торцовый ключ, который поворачивает втулку против часовой стрелки на угол 150, кулачки 2 выходят из пазов корпуса 1 и тогда их вынимают. Втулка 7 предохраняет патрон от засорения. Клиновые патроны обладают высокой жесткостью и износоустойчивостью.

Цанговый патрон:

Применяются они главным образом для закрепления материала в виде прутков или для повторного зажима заготовок деталей по предварительно обработанной поверхности.

Зажимная цельная цанга может быть выполнена в виде втулки с 3-6 пружинящими лепестками. Цанга с тремя лепестками применяется при обработке заготовок до 3 мм, с четырьмя - до 80 мм и с шестью - свыше 80 мм. Угол при вершине конуса цанги обычно 30°.

5. Расчет универсального трехкулачкового клинового патрона

Спроектировать пневматический патрон для обработки торцевой поверхности детали типа гайка накидная. Деталь обработана до размеров, указанных на рис.1. Объем выпуска в год - 2.5 тыс. штук. Материал заготовки - сталь 12Х18Н10Т (ГОСТ 5632-72).

Рис.4 Гайка накидная

5.1     Обоснование выбранной конструкции и описание принципа действия

В качестве аналога проектируемого патрона для обработки отверстия в детали крышка, принимаем универсальный токарный патрон 7102-0072 ГОСТ 24351-80. Данный трехкулачковый клиновой патрон можно использовать в диапазоне, регулируемом от d= 20 мм, до d = 260 мм. Кроме того, погрешность закрепления в трехкулачковом патроне равна нулю.

Рис.5 - Универсальный токарный патрон 7102-0072 ГОСТ 24351-80

Проектируемый трехкулачковый патрон может устанавливаться как на универсальные токарные станки, так и на токарные станки с числовым программным управлением и использоваться с любым видом привода.

В пазах корпуса патрона 1 установлены три кулачка 2, к которым винтами 4 и сухарями 3 прикреплены сменные кулачки 5. В корпусе 1 патрона установлена втулка 6, которая винтом 8 и тягой соединена со штоком поршня пневмоцилиндра. Во втулке 6 имеются три паза «а» с углом наклона 150, в которые входят наклонные выступы «б» кулачков 2, образуя клиновые сопряженные пары. Во время подачи сжатого воздуха в штоковую полость пневмоцилиндра поршень со штоком перемещается в пневмоцилиндре влево, шток через тягу, винт 8 и втулка 6, передвигает выступы «б» кулачков 2 вниз по наклонным пазам «а» втулки 6. При этом сменные кулачки 5, перемещаясь к оси патрона, зажимают обрабатываемую заготовку.

После обработки заготовки сжатый воздух подается в бесштоковую полость. Шток через промежуточные звенья передвигает втулку 6 вправо, выступы «б» кулачков 2 перемещаются по наклонным пазам втулки 6 вверх и сменные кулачки 5 расходятся от оси патрона и деталь разжимается.

Для замены кулачков в шестигранное отверстие втулки 6 вставляют торцовый ключ, который поворачивает втулку против часовой стрелки на угол 150, кулачки 2 выходят из пазов корпуса 1 и тогда их вынимают.

Втулка 7 предохраняет патрон от засорения. Клиновые патроны обладают высокой жесткостью и износоустойчивостью.

5.2     Расчет усилия зажима

5.2.1  Расчет режимов резания

Рассчитаем режимы резания для Операции 010 перехода 1 - подрезать торец диаметром D=46 мм, снять фаску 0.6х450, снять фаску 300. Обработку производим проходным отогнутым резцом с углом ϕ=450 ГОСТ 18878-73.

.         Определяем глубину резания:

;

2.       Назначаем подачу суппорта на оборот:=0.5ч0.9 мм/об , принимаем S=0.5мм/об.

.         Определяем стойкость инструмента:

Тр = Тпр = 45 мин.

.         Расчет скорости резания:

;

 =0.9 ; (стр.361, табл. 5, (3))

 =0.3 ; (стр.361, табл. 6, (3))

 ;

5.       Частота вращения шпинделя:

По паспорту станка принимаем n = 500 об/мин;

6.       Определяем окружную составляющую силы резания Рz:

Рz=10СРztХSУVnКР;

где СРz - постоянная, характеризующая условия резания, СРz = 300Н.

х, у, n - показатели степени, соответственно равны 1,0; 0,75; - 0,15.

Поправочный коэффициент Кр представляет собой произведение ряда коэффициентов, учитывающих фактические условия резания:

Кр = КМр ·Кφр ·Кγр ·Кλр,

;

где n - показатель степени равный 0,75, табл.9[2].

Кφр = 0,89; Кyр = 1,0; Кλр = 1,0, табл.23[2].

Кр= 1,0·0,89·1,0·1,0 = 0,89;

Рz = 300·2·0,50.75 · 73.2-0.15 · 0,89 = 164 Н;

Определяем осевую составляющую силу Рх;

Рх  0,4·Рz = 0,4·164 = 65,6 Н.

Определяем радиальную составляющую силы Ру;

Ру = 0,5·Рz = 0,5 · 164 = 82 Н.

5.3    
Расчёт усилия зажима

Строим расчетную схему:

Рис. 3 - Расчетная схема

Суммарная сила зажима в трехкулачковом патроне(4):

где К - коэффициент запаса;

Рz - окружная сила резания;- коэффициент трения на рабочих поверхностях кулачков;- диаметр обрабатываемой поверхности; D1=30 мм;- диаметр зажимной поверхности; D = 45 мм.

Коэффициент запаса определяется по формуле:

К = К0К1К2К3К4К5 ;

где: К0 - габаритный коэффициент запаса. К0 = 1,5;

К1 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовок для групповой обработки. К1= 1,2;

К2 - коэффициент, учитывающий увеличение силы резания от затупления режущего инструмента. К2=1;

К3 - коэффициент, учитывающий условия обработки при прерывистом резании. Для непрерывной поверхности К3 =1;

К4 - коэффициент, учитывающий постоянство силы зажима, развиваемой силовым приводом приспособления;

Для пневмопривода К2 = 2;

К5 - коэффициент, учитываемый только при наличии моментов, стремящихся повернуть обрабатываемую деталь. К5 = 1,5;

К = 1,5·1,2·1·1·1·1,5 = 2,7;

тогда

Определяем усилие зажима в клиновом механизме.

где W - требуемое усилие зажима;

α - угол скоса клина, град;

φ1- угол трения на наклонной плоскости клина, град;

φ2 - угол трения на горизонтальной плоскости клина, град.

Q = 1386 [tg(5°30' + 7°) +tg90°] = 2758,14 Н

Рис. 6 - Схема зажима с клиновым механизмом

Определяем диаметр пневмоцилиндра(7):

где р - расчетное давление воздуха, р = 0,5 МПа;

η - механический КПД пневмоцилиндра, η = 0,8;

Так как данное приспособление позволяет обрабатывать детали других типоразмеров, то принимаем диаметр пневмоцилиндра Dпр = 150 мм.

Современное машиностроение следует рассматривать как производство, основанное на взаимозаменяемости, обладающее высокой производительностью и в большинстве своем создающее точные машины и механизмы при высоком качестве изготовления.

Характерной особенностью современного машиностроения является все более широкое внедрение автоматизированного, роботизированного производства, в том числе гибких автоматизированных производств.

Спроектированное приспособление позволяет устранить разметку заготовок перед обработкой, увеличить производительность труда и облегчить условия труда рабочих.

II.      КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ

1.       Описание криогенно-вакуумной установки (КВУ)

На 70 ГэВ протонном синхротроне ИФВЭ создается пучок чистых К-мезонов для изучения СР-нарушения в распадах К - мезонов.

Для выделения экзотических частиц К-мезонов из общего числа частиц, вылетевших из мишени, используется сверхпроводящий высокочастотный сепаратор, погруженный в криостат с жидким сверхтекучим гелием. Охлаждение дает возможность резко увеличить добротность и отклоняющее поле, уменьшить полосу пропускания и, в конечном счете, получить более чистый пучок частиц. Для охлаждения был создан криогенный комплекс, включающая в себя:

-         газгольдер;

-         компрессор;

          криогенную гелиевую установку КГУ;

          откачные машины ОМ;

          блок дистанционного управления откачной машиной БДУ;

          криостаты.

Газгольдер - установка для хранения газообразного гелия. Компрессором гелий из газгольдера подается в криогенную установку. В криогенной установке газ захолаживается, и жидкий гелий с температурой Т = 4,2К поступает в криостаты. Криостат имеет две теплоизолирующие оболочки: внутренняя - вакуум, внешняя - жидкий азот с температурой 77К.

Сверхпроводящий дефлектор находится в криостате и полностью погружен в жидкий гелий.

При нормальном атмосферном давлении 760 мм рт. ст. над зеркалом гелия и температурой Т = 4,2К возникает эффект сверхпроводимости.

Но для снижения собственных шумов СВЧ - аппаратуры установка должна находиться в среде, с температурой Т=1,8К.

Для дальнейшего понижения температуры от 4,2К до 1,8К необходимо откачивать газ над зеркалом гелия. Эта операция производится группой насосов, образующих откачную машину (ОМ). Режимом работы откачной машины управляет блок дистанционного управления откачной машиной (БДУ). Откачанный газообразный гелий поступает в КГУ.

Для дальнейшего понижения температуры от 4,2К до 1,8К необходимо откачивать газ над зеркалом гелия. Эта операция производится группой насосов, образующих откачную машину.

Режимом работы откачной машины управляет блок дистанционного управления откачной машиной (БДУ). Откачанный газообразный гелий поступает в КГУ. Для поддержания постоянного уровня жидкого гелия в криостате отведенный газообразный гелий компенсируется жидким из КГУ. Основными контролируемыми параметрами криостата являются:

.         давление газа над зеркалом гелия;

.         уровень жидкого гелия;

.         температура жидкого гелия на поверхности высокочастотного дефлектора.

Система слива сжиженного гелия является частью всей криогенно-вакуумной установки. Структурная схема КВУ и ССГ приведена на рис. 1.

Система слива сжиженного гелия состоит непосредственно из накопительного сосуда (НС), головки с расположенными на ней вентилями дистанционного управления, уровнемера с датчиками, трубопровод и системой управления и сбора данных.

Общей вид системы слива представлен на листе диплома №1.

2.       Конструкция накопительного сосуда

В системе слива сжиженного гелия используется сосуд гелиевый накопительный, сконструированный по принципу сосуда Дьюара. Емкость сосуда составляет 800 л. Емкость азотной ванны -190 л. Масса всего сосуда 850 кг.

Рис.2 Условная схема накопительного сосуда для определения количества сжиженного гелия в литрах от высоты уровня жидкого гелия. V=800л - полный объём сосуда «без горловины».

Гелий <#"698082.files/image068.gif">

Рис.3 Сосуд Дьюара

- горловина для заливки азота; 2 - головка со штуцерами <#"698082.files/image069.gif">

Рис.4 Расположение датчиков на штоке

.        
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

В системе слива сжиженного гелия, рассматриваемой и описываемой в данном дипломном проекте подконтрольным объектом является накопительный сосуд. С помощью набора определенных исполнительных средств и измерительных преобразователей (датчиков) мы можем контролировать такие величины как: уровень гелия, давление в накопительном сосуде, температура. А так же наполнение НС и сосудов Дьюара. Их описание и подробные характеристики представлены ниже.

Краткое перечисление составляющих элементов системы:

·        Для измерения уровня жидкого гелия в ВПО и НС используются сверхпроводящие линейные уровнемеры типа «КРУС».

·        Для калибровки линейного уровнемера типа «КРУС» используется дискретный уровнемер - 4 датчика сопротивления типа ТВО, расположенных на различной глубине в соответствии с длиной линейного уровнемера (0%, 25%, 50%, 100%).

·        В ССГ используется мановакууметр типа МЕТРАН -100 ДА для измерения давления внутри НС. Показания с этого датчика используются при регулировании степени открытия вентиля ДВ2.

·        Каждый СТГ производства ИФВЭ снабжён точечными датчиками уровня, фиксирующими наполнение сосуда сжиженным гелием до уровня 80% и до уровня 100%.

·        Используются низкопрофильные электронные весы ВЭП 300, выдающие информацию о весе брутто и весе нетто СТГ, заливаемого сжиженным гелием.

·        Электроиспаритель W5 так же, отнесён к исполнительным устройствам, поскольку он используется при регулировании уровня сжиженного гелия и давления в НС. Максимальная мощность электроиспарителя W - 100 Вт.

·        Для сбора, обработки и отображения информации с датчиков, а также управления вентилями используется встраиваемый компьютер ARK 3383 фирмы ADWANTECH, совместно с промышленным монитором с сенсорной панелью FPM-2150G.

·        Для управления электроиспарителем используется регулятор мощности SRA 10/18 .

·        Для связи датчиков с интерфейсом RS485 и промышленным компьютером, в ряде случаев используется Автоматический преобразователь интерфейсов USB/RS-485 АС4.

резание датчик измерение преобразователь

1.       Датчики для измерения уровня сжиженного гелия в накопительном сосуде

1.1 Линейный уровнемер

Линейный датчик уровня типа «КРУС» используется для точного измерения уровня жидкого гелия, а также состояния сосуда при его охлаждении.

Датчик уровня предназначен для работы в стационарных условиях на неподвижном криогенном оборудовании и обеспечивает непрерывное преобразование величины измеряемого уровня в унифицированный сигнал постоянного тока и может использоваться в системах контроля, регулирования и управления производственными и технологическими процессами.

Датчик уровня - отрезок из сверхпроводящего провода ( NbZr ) длиной Lд=1100мм.

На датчике расположен нагреватель - спираль из константового провода вокруг сверпроводящего провода из NbZr.

Характеристики нагревателя датчика:

          Рабочий ток нагревателя датчика Iнагр=60-80 Mа;

          Ток нагревателя, при котором уровнемер переходит из СП состояния (сверхпроводящего) в нормальное в жидком гелии Iнагр=120mA;

          Сопротивление нагревателя уровнемера Rнагр=32 Ом при Т=300К(+270С).

Пара датчиков температуры ТСАД, один из которых расположен у нижнего конца датчика, другой у верхнего для контроля температуры гелия.

1.2 Дискретный уровнемер

ТВО резистор как датчик температуры

Предназначен для однообразных измерений, в частности, в присутствии сильного магнитного поля.

Рис.1 Конструкция ТВО резистора

-Электрические выводы; 2-контактный узел; 3-угольная/керамическая масса; 4-керамический корпус; 5-внешнее изоляционное покрытие.

Угольные термометры широко распространены для измерения низких температур. Основными достоинствами угольных термометров являются:

-         большая чувствительность;

-         относительно малая чувствительность к магнитному полю;

          небольшая стоимость.

Существенный недостаток таких термометров - сравнительно невысокая длительная стабильность и необходимость индивидуальной калибровки.

Многочисленные исследования, проведенные в различных лабораториях и богатый опыт, накопленный в ИФВЭ, позволяют рекомендовать величину измерительного тока не более 100мкА. На уровне 4,2К термометр имеет сопротивление 3-6 кОм, и рассеивает мощность 0,3 - 0,6 мкВт. При этом, находясь даже в самых неблагоприятных условиях (коэффициент теплоотдачи 10 Вт/м2К, в потоке гелия он всегда выше), термометр разогреется не более чем на 0,001 К.

Выдерживают импульсные напряжения от 400В до 25кВ в зависимости от мощности. Ряд мощностей 0,125-60Вт, номиналы сопротивлений 1Ом-1Мом.

Особенностью датчиков типа ТВО является нулевая индуктивность и высокое сопротивление электрической изоляции - до 5000 МОм.

Время реакции составляет около 1млс при 4.2К.

Материалы: около 4% углерода, остальные компоненты бор, свинец, порошок оксида алюминия (около 90%).

Градуировочные характеристики двух угольных датчиков типа ТВО, номиналом 1000 Ом:

Рис. 2 - Градуировочные характеристики угольных датчиков типа ТВО.

Дискретный уровнемер состоит из 4 точечных датчиков типа ТВО (R=1кОм):

          1-0%

          2-25%

          3-50%

          4-100%

Датчики устанавливаются горизонтально, длина ножки 10 мм. Защитная обложка не применяется. Ток, проходящий через датчики =0.5 mA.

Признак перехода из жидкого состояния в пары и наоборот - изменение на 3% сопротивления от максимального для данного экземпляра.

Электронный блок измерения и управления с интерфейсом RS-485.

Результаты измерения отображаются с помощью программы обработки и визуализации данных.

2. Мановакууметр Метран-100 ДА

Интеллектуальные датчики давления серии Метран-100 предназначены для измерения и непрерывного преобразования в унифицированный аналоговый токовый сигнал и/или цифровой сигнал в стандарте протокола HART, или цифровой сигнал на базе интерфейса RS485 следующих входных величин:

избыточного давления (Метран-100-ДИ);

абсолютного давления (Метран-100-ДА);

разрежения (Метран-100-ДВ);

давления-разрежения (Метран-100-ДИВ);

разности давлений (Метран-100-ДД);

гидростатического давления (Метран-100-ДГ).

Конфигурирование датчика:

кнопочное со встроенной панели;

с помощью HART-коммуникатора;

с помощью программы HART-Master и компьютера. Доступ к параметрам датчика через ОРС-сервер.

Измеряемые среды: жидкости (в т.ч. нефтепродукты), пар, газ, в т.ч. газообразный кислород и кислородосодержащие газовые смеси; пищевые продукты.

Диапазоны измеряемых давлений:

минимальный 0-0,04 кПа;

максимальный 0-100 МПа

Основная погрешность измерений до ±0,1% от диапазона

Диапазон перенастроек пределов измерений до 25:1

Наличие исполнений:

взрывозащищенное (Ех, Вн);

кислородное.

Межповерочный интервал 3 года.

Датчики давления Метран-150 и Метран-100 поддерживаются коммуникатором модели 375 в объеме общих, универсальных и специальных команд.

3. Встраиваемый компьютер c 7 USB портами ARK-3383

Характеристики:

Процессор Intel ULV Celeron M 1 ГГц или LV Pentium M 1 ,4 ГГц

Чипсет Intel 852GM+ ICH4;

ОЗУ DDR SDRAM до 1 Гбайт (1ЧSODIMM);

Накопители: 2,5" HDD, CompactFlash;

Сторожевой таймер;

Порты ввода/вывода: 1ЧRS-232; 4ЧRS-232/422/485; 7ЧUSB 2.0;

Порты Ethernet 2Ч100Base-T, контроллер Intel 82551QM;

Видеосистема: видеоОЗУ до 64 Мбайт;

поддержка ЭЛТ-мониторов через внешний разъем VGA;

поддержка плоских панелей с интерфейсом LVDS 36 бит;

Аудиосистема AC’97;

Питание +12…+24 В, потребление 56 Вт (типовое);

Размеры 264,5Ч69,2Ч137,25 мм;

Диапазон рабочих температур от -20 до +60°C ;

Вибрации/удары: 5g/50g (с накопителем CompactFlash).

4. Промышленный плоскопанельный монитор

FPM-2150G и низкопрофильные весы ВЭП-300

4.1 Монитор

- Промышленный плоскопанельный монитор

Экран 15'' XGA TFT LCD с разрешением 1024 X 768

Степень защиты IP65

Возможность оснащения сенсорным экраном

Прочное стекло с антибликовым покрытием для защиты ЖК панели

Габаритные размеры: 383х307х48 мм

Вес: 4.5 кг.

4.2 Весы ВЭП-300

Используются для взвешивания накатываемых грузов: тележек, рохли, кар, Эти весы погрузчиков, емкостей на колёсах и т.д.

Для облегчения заезда на весы конструкция платформы имеет минимальную высоту от пола (40 - 45 мм). Комплектуются одним, либо двумя (для сквозного проезда тележек) пандусами (трапами) для заезда.

Разработаны для работы в жестких условиях, выдерживают: силовые и температурные перегрузки, влияние агрессивных сред (вода, реагенты, кровь, соль, очистительные растворы), боковые удары, бросание груза на платформу и т.д. За счёт повышенной живучести и надёжности годятся для использования и обслуживания даже низко квалифицированным персоналом (работниками склада, грузчики). Используются практически во всех отраслях промышленности.

Особенности

Конструкция низкопрофильных весов сделана по ”плавающей” схеме: платформа имеет ход внутри основания, за счёт чего потенциальная энергия груза в момент опускания переходит частично в кинетическую энергию колебаний платформы в рамках основания (зазоры между платформой и основанием - 3 - 3,5 мм). Что оберегает тензодатчики от неблагоприятных перегрузок в момент опускания груза на платформу (эффект “динамического удара”). Это в свою очередь сильно продлевает ресурс электроники. Конструкция платформы весов не имеет выпирающих шаровых опор, таким образом, датчики не соприкасаются непосредственно с полом, а усилие между ними и основанием передаётся через шарики из спецстали, в установленные внутри платформы опоры датчиков.

Таким образом, в отличие от конструкций весов с жесткой сцепкой опор датчиков и пола (весов без основания), в этой модификации датчики надёжно защищены от боковых и фронтальных перегрузок.

При стационарном использовании основание весов и заездные пандусы (трапы) крепятся анкерами (дюбелями) к полу через специальные отверстия ( 8,5 мм). Традиционно весы изготавливаются в трёх вариантах:

конструкционной стали с покраской всей поверхности;

конструкционной стали с полным покрытием расплавленным жидким

цинком;

нержавеющей пищевой стали.

5. Регулятор мощности SRA 10/18

Регулятор мощности предназначен для регулирования мощности электронагревательных (ТЭНы, калориферы), осветительных приборов, электропаяльников, асинхронных электродвигателей переменного тока (вентилятора, электронаждака, электродрели) и т.д.

Основные параметры:

Два метода управления: фазовый и управление по переходу через ноль;

Встроенная защита от перегрузки и индикатор температуры радиатора;

Последовательный интерфейс RS-485;

Возможность отображения на дисплее входных и выходных параметров;

Функция пробного включения;

Функция диагностики ошибок;

При подключении трансформатора тока становится доступна функция

контроля обрыва нагрузки и защиты от перегрузки;

Функции токовой защиты, защиты от перегрева и перегрузки по входу

доступны и без подключения трансформатора тока;

Встроенные предохранители упрощают техническое обслуживание.

6. Автоматический преобразователь интерфейсов USB/RS-485

Предназначен для взаимного преобразования сигналов интерфейсов.и RS-485. Позволяет подключать к промышленной сети RS-485 персональный компьютер, имеющий USB-порт.

Создание виртуального COM-порта при подключении прибора к ПК позволяет без дополнительной адаптации использовать информационные системы (SCADA, конфигураторы), работающие с аппаратным СОМ портом.

Технические характеристики:

Постоянное напряжение (на шине USB) 4,75…5,25 В;

Потребляемая мощность не более 0,5 ВА;

Допустимое напряжение гальванической изоляции входов не менее 1500 В.

Интерфейс USB

Стандарт интерфейса USB 2.0

Длина линии связи с внешним устройством не более 3 м

Скорость обмена данными до 115200 бит/с

Интерфейс RS-485

Длина линии связи с внешним устройством не более 1200 м

Количество приборов в сети:

без использования усилителя сигнала не более 32

с использованием усилителя сигнала не более 256

Используемые линии передачи данных А (D+), В (D-)

Габаритные размеры 36х93х57 мм

Степень защиты IP20

Крепление на DIN-рейку

7.Выбор блоков системы управления

Расположение блоков системы управления ССГ приведено на листе диплома №.. В системе предусмотрены две стойки электроники, находящихся на разных уровнях.

Верхний шкаф включает в себя 3 электронных блока: БДУ-блок дискретного уровнемера, БЛУ-блок линейного уровнемера, ИТ-8К-блок измерителя температуры 8-ми канальный.

В нижнюю стойку устанавливают: БУН-100 - блок управления нагревателем 100 Вт, монитор с thouch screen, промышленный компьютер ARK-3383, контроллер весов ВЭП-300.

7.1 Выбор основного канала связи

В качестве основного канала связи выбираем RS-485.

RS-485 - англ. <#"698082.files/image072.gif"> 

Протокол связи RS-485 является наиболее широко используемым промышленным стандартом, использующим двунаправленную сбалансированную линию передачи. Протокол поддерживает многоточечные соединения, обеспечивая создание сетей с количеством узлов до 32 и передачу на расстояние до 1200 м.

Использование повторителей RS-485 позволяет увеличить расстояние передачи еще на 1200 м или добавить еще 32 узла. Стандарт RS-485 поддерживает полудуплексную связь. Для передачи и приема данных достаточно одной скрученной пары проводников.

Так же в системе используется интерфейс передачи информации RS-232.

RS-232 (англ. <#"698082.files/image074.gif"> 

Формат передаваемых данных показан на рисунке 1.2. Собственно данные (5, 6, 7 или 8 бит) соопровождаются стартовым битом, битом четности и одним или двумя стоповыми битами. Получив стартовый бит, приемник выбирает из линии биты данных через определннные интервалы времени. Очень важно, чтобы тактовые частоты приемника и передатчика были одинаковыми, допустимое расхождение - не более 10%). Скорость передачи по RS-232C может выбираться из ряда: 110, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 бит/с.

Формат данных RS-232

Количество каналов измерения

Перечень сигналов ввода/вывода

Общее число каналов: 19

В том числе: система сбора данных - 16 каналов,

Система управления - 3 канала.

Из них: аналогового ввода - 0 каналов;

          дискретного ввода - 1 канал;

          дискретного вывода - 2 канала (все в системе управления);

          аналогового вывода - 16 каналов (все в системе управления).

7.2 Описание выбранных блоков управления

Исходя из числа каналов измерения и управления выбираем наиболее подходящие блоки управления:

7.2.1 Блок измерения уровня гелия дискретный

Четырехканальный блок БДУ предназначен для измерения уровня гелия датчиками температуры ТВО. Каждый канал имеет свой управляемый напряжением источник тока 0-5мА, и измерительный ОУ с установленным коэффициентом усиления.

Функционально блок состоит: из гальванически развязанных преобразователей напряжения-ток G1, G2,G3 и G4, управляемого DAC, десять каналов измерения напряжений ADC, встроенного микроконтроллера с обвязкой, гальванически развязанных линий связи CAN, RS-232 или RS-485, устройства адресации блока, выходной линии SP1, источника питания AC/DC.

Считанная и обработанная информация микроконтроллером выдается на верхний уровень через гальванически развязанные линии связи CAN или RS485. Питание цифровой части блока выполнено на базе AC/DC серии KAM0705 с выходными параметрами +5В 1,5А, с защитой от КЗ по выходу и объявленными уровнями пульсаций по напряжению не более 100мВ. Для установки адреса блока на передней панели установлены два DIP-переключателя.

На лицевой панели блока находятся:

4 разъема (X10-X13) MCV 1.5/5 для подключения датчиков температуры;

2 разъема DB-9 линий связи CAN или RS-485;

4 светодиода индикации линий связи CAN и RS-485;

2 светодиода индикации вида связи RS-232 и RS-485;

разъем для вывода информации на индикатор;

2 DIP переключателя для установки адреса блока;

светодиод индикации питания +5В;

источник питания AC/DC (КАМ0705)

плавкий предохранитель VP1;

разъем сетевого питания ~220 В.

Рис.. Внешний вид блока измерения уровня гелия дискретный

Конструктив блока-алюминиевый профиль фирмы BOPLA, с возможностью монтажа на DIN-рейку. Габаритные размеры 180х105х35мм.

7.2.2 Блок уровнемера сжиженного гелия

Линейный уровнемер, представляет собой вертикальный отрезок сверхпроводящего провода из NbZr с нагревателем. Рабочая длина зонда - 110см. Сопротивление датчика Rd = 32 Ом при Т = 293 К. Ток датчика Id » 10мА (5-15мА). Ток нагревателя датчика In = 60¸80мА. Ток перехода уровнемера из СП - состояния в нормальное (в жидком гелии) In ³ 120мА. Сопротивление нагревателя уровнемера Rнагр. = 136 Ом. Ниже приведен график зависимости сопротивления датчика от температуры.

Режим работы с датчиком уровня жидкого гелия:

1.       Захолаживание сосуда с датчиком от 300К до 50К, нагреватель обесточен, данные снимаются по линейному уровнемеру.

2.       Захолаживание сосуда с датчиком от 50К до 10,5К, нагреватель обесточен, данные снимаются по встроенным датчикам температуры ТСАД.

.         Захолаживание сосуда с датчиком ниже 10,5К, нагреватель включен, данные снимаются по линейному уровнемеру.

.         Работа с данными от встроенных датчиков температуры и линейного уровнемера позволяют провести точную калибровку последнего.

.         Для реализации калибровки линейного уровнемера необходимо предусмотреть возможность изменения токов запитки датчиков и нагревателя, как самого уровнемера, так и встроенных датчиков температуры ТСАД.

Блок измерения жидкого гелия КРУС:

Функционально блок состоит: из гальванически развязанных преобразователей напряжение - ток G1 и G2, управляемых DAC1 и DAC2, четырех каналов измерения напряжений ADC1, встроенного микроконтроллера с обвязкой, гальванически развязанных линий связи CAN, RS232 или RS485, устройства адресации блока, выходной линии SPI, внутреннего датчика температуры DT, источника питания AC/DC.

Каждый канал измерения напряжения состоит из полного инструментального усилителя DA (AD620), имеющего следующие параметры:

коэффициент подавления синфазной помехи 100Дб;

напряжение смещения - 50мкВ;

время установления (до 0,01%) - 15мкс;

дрейф напряжения смещения - 0,6мкВ/С;

ток смещения - 1нА;

уровень шумов - 9нВ/Гц;

низкое потребление - 1,3мА.

Данные с каждого канала измерения через оптронную развязку ОС считывается 8-разрядным КМОП микроконтроллером ATmega128, основанном на расширенной AVR RISC-архитектуре, и включающего в себя следующие функциональные блоки:

8-разрядное арифметическо-логическое устройство (АЛУ);

внутреннюю флэш-память программ объемом 128 Кбайт с возможностью внутрисистемного программирования через последовательный интерфейс;

32 регистра общего назначения;

внутреннюю EEPROM память данных объемом 4 Кбайт;

внутреннее ОЗУ данных объемом 4 Кбайт;

6 параллельных 8-разрядных портов;

4 программируемых таймера-счетчика;

10-разрядный 8-канальный АЦП и аналоговый компаратор;

последовательные интерфейсы UART0, UART0, TWI и SPI;

блоки прерывания и управления (включая сторожевой таймер).

В состав микроконтроллера входят: высокостабильный кварцевый генератор Q1 на 16мГц, микросхема памяти ОЗУ на 32Кx8, микропроцессорный супервизор со сторожевым таймером МСМ.

Считанная и обработанная информация микроконтроллером выдается на верхний уровень через гальванически развязанные линии связи CAN или RS485. Питание цифровой части блока выполнено на базе AC/DC серии KAM0705 с выходными параметрами +5В 1,5А, с защитой от КЗ по выходу и объявленными уровнями пульсаций по напряжению не более 100мВ. Для установки адреса блока на передней панели установлены два DIP-переключателя.

Рис. Внешний вид блока измерения уровня жидкого гелия KRUS.

На лицевой панели блока находятся:

разъем MCV 1,5/10 (X12) для подключения линейного уровнемера

2 разъема DB-9 линий связи CAN и RS485

4светодиода индикации линий связи CAN и RS485

разъем IND (IDC-10) для вывода информации на индикатор

2 DIP переключателя (ADDR) SWD16 для установки адреса блока

светодиод индикации питания +5В

плавкий предохранитель VP1

источник питания AC/DC (KAM0705)

разъем DFK-MC 1,5/3 (X6) сетевого питания ~220В.

Конструктив блока - алюминиевый профиль фирмы BOPLA, с возможностью монтажа на DIN-рейку. Габаритные размеры 180х105х35 мм.

7.2.3 Блок измерителя температуры ИТ-8К

Блок предназначен для измерения криогенных температур с использованием широко применяемых термодатчиков (с диапазоном сопротивлений от 0,5 до 50000Ом) следующих типов:

угольных типа АВ, ТВО, сопротивления, которых изменяется в пределах от 1 до 20 000 Ом в диапазоне температур от 2 до 300К.

полупроводниковых датчиков типа ТСГ (4-170Ом), ТПК (4-45кОм).

терморезисторы ТСАД (2-1000Ом), ТСП (0,15-100Ом).

Выходной величиной измерителя является сопротивление- дальнейшее преобразование сопротивления в температуру производится на верхнем уровне.

Рис. Внешний вид блока ITR8W.

Блок имеет два встроенных интерфейса связи CAN и RS485.- осуществляет связь с верхним уровнем.- технологический интерфейс. (позволяет оперативно, без извлечения и отключения из системы производить визуальный контроль данных, вставок и т.д., или для перепрограммирования встроенного микроконтроллера).

Визуальный контроль осуществляется при помощи подсоединенного к разъему RS485 ручного тестера с ЖК-индикацией.

Технические характеристики:

Количество измерительных каналов - 8.

Схема включения датчиков - четырех проводная.

Диапазон изменения измерительного тока -1мкА - 3мА.

С шагом I*10D, где I-значения от 0до 9, а D-декада (0,1,2,3).

Коэффициент усиления - может быть задано:

*К, 2*К, 4*К, 8*К, 16*К,

где К - начальный коэффициент усиления К=100.

Время нахождения датчика под измерительным током-35мс.

Максимальное время одного измерения 80мс.

Погрешность измерения - 0.1%, при длине измерительной линии 100м.

Исполнение - стандартный корпус от производителя Phoenix Contact, с возможностью монтажа на DIN- рейку.

Питание - сеть 220В.

Потребляемая мощность блока -2Вт.

Устройство и работа блока:

Блок ИТР-8 представляет собой 8-канальный измеритель температуры на базе АЦП интегрирующего типа.

Функционально блок размещен на двух платах:

плата аналоговых сигналов.

плата контроллера.

В состав платы аналоговых сигналов входят:

входные аналоговые ключи 16 входов на 1 выход,

внутренний коммутатор,

управляемый источник тока,

усилитель с управляемым КУ, равным 1,2,4,8,16,

набор опорных резисторов с коммутаторами,

устройство выборки-хранения,

интегратор,

компаратор,

устройство фиксирования обрыва токовой линии датчика,

устройство контроля питающих напряжений -15В и +15В,

микросхема программируемой логики, где запрограммированы все временные тактирующие и управляющие импульсы, а также счетчики-таймеры,

преобразователя напряжения +5В в +\-15В

Плата контроллера состоит из:

микроконтроллера AduC 834,

гальванически развязанных интерфейсов CAN и RS485,

устройство считывания адреса блока в данной системе.

7.2.4 Блок автоматического преобразователя интерфейсов АС4

Прибор предназначен для взаимного электрического преобразования сигналов интерфейсов между USB и RS485, RS232, CAN во всех направлениях. Это позволяет одновременно работать от USB с RS485, RS232, CAN. Наличие гальванической развязки портов обеспечивает работу блока с внешними устройствами, не имеющими общего заземления. На разъем RS485 выведено напряжение питания +15В (670мА) для питания внешних устройств.

Блок преобразователя интерфейсов АС-4 (внешний вид представлен на рис.2.) выполнен в пластиковом настольном корпусе с системой вентиляции серии Ultramas от фирмы изготовителя BOPLA [8].

          Потребляемая мощность блока - 14Вт.

          Габаритные размеры 62 х158 х200 мм.

          Масса - 1200 г.

На передней панели блока (рис.3.) находятся:

2 разъема DB-9 (X5, X3) линий связи CAN и RS485/RS232;

разъем USB (X6);

светодиод индикации режима работы USB;

4 светодиода индикации линий связи CAN и RS485 (Rx, Tx);

2 светодиода индикации питания +U и +5В.

Рис. 3. Передняя панель блока АС-4.

На задней панели блока (рис.4.) находятся:

разъем сетевого питания ~220В (X1).

разъем DB-9 (X4) линии связи RS485.

2 светодиода индикации линии связи RS485 (Rx, Tx).

сетевой выключатель S1 (B100R-BR).

Рис. 4. Задняя панель блока АС-4.

Подключение блока АС-4 к ПК производится с помощью стандартного USB-кабеля. Перед первым подключением прибора к ПК устанавливается драйвер, поставляемый в комплекте с прибором.

Вспомогательное программное обеспечение блока АС-4:

Для индивидуальной работы с блоком АС-4 в лабораторных условиях с использованием LabVIEW (NI Developer Suite) разработана программа АС-4 WISE. Программа автоматически осуществляет поиск подключенного к компьютеру блока.

Рис.7. поиск АС-4.

После успешного обнаружения АС-4, пользователю предлагается выбрать один из трёх каналов/интерфейсов (рис. 8) и скорость передачи данных (рис.9).

Рис.8. Выбор интерфейса.

Рис.9. Выбор скорости передачи.

Основное рабочее окно программы представлено на рис.10. Пользователь сам определяет формат передаваемого кадра, задержку и количество повторений. Кадр запроса, кадр ответа опрашиваемого модуля и время операции отображаются в таблице.

Преобразователь интерфейсов АС-4 в настоящее время используются в системе сбора информации, управления и контроля на установке ССГ и др. Опыт эксплуатации данной аппаратуры показал ее достаточную надежность и удобство в работе.

8.Описание алгоритма работы системы сбора данных ССГ

Алгоритм - точный набор инструкций <#"698082.files/image085.gif">

Рис. Алгоритм работы ССГ

          НС-накопительный сосуд

          Не-гелий

          СТГ-сосуд транспортируемый гелиевый

          РВ-ручной вентиль

          ВЭП 300-весы электронные платформенные (до 300 кг)

Работа системы начинается с конфигурирования блоков и устройств ССГ и графического интерфейса.

На мнемосхеме, разработанной в среде графического программирования LabVIEW, предусмотрено отображение всех электронных блоков системы, а так же предусмотрено оповещение о неполадках системы, что позволяет оператору наблюдать за состоянием системы в режиме реального времени.

Во время определения текущего состояния системы происходит сбор данных о ее состоянии, а именно опрос датчиков уровня КРУС, дискретного уровня типа ТВО, температурных датчиков типа ТСАД, датчика давления Метран 100.

На основании полученных данных можно судить непосредственно о состоянии накопительного сосуда (НС) - наличии или отсутствия в нем сжиженного гелия.

Если сжиженный гелий отсутствует, то оператор дает команду на начало процесса накопления. Во время накопления оператор контролирует наполнение сосуда. Затем происходит выполнение одного из условий:

если объем сжиженного гелия V≥600 л., то оператору поступает сообщение о том, что необходимо дать команду на пневмопозиционер о необходимости закрытия вентиля дистанционного управления, работающего на заполнение системы;

если объем сжиженного гелия V≤50 л., то системы продолжает накапливать гелий;

если условия наличия сжиженного гелия удовлетворяют условию 600≥V≥50 л., то оператору поступает сообщение о разрешении открытия РВ (ручного вентиля) и начала наполнения СТГ (сосуда транспортируемого гелиевого).

Если при сборе данных о системе сжиженный гелий уже находился в наличии, то сразу осуществляется проверка выполнения одного из условий, перечисленных выше, для выполнения дальнейших процессов.

При наполнении СТГ оператор или пользователь может контролировать этот процесс, наблюдая его так же на мнемосхеме. Контроль происходит с помощью весов ВЭП-300, на которых находиться сосуд во время наполнения. Это происходит путем постоянного вычитания из текущего веса (вес сосуда с гелием) вес самого сосуда. Получающаяся разность и есть вес гелия.

н=Ртек-Рс=Ргел где

Рн-вес настоящий;

Рг-вес гелия;

Рг=Рн;

Ртек-текущий вес (вес сосуда с гелием);

Рс-вес сосуда(пустой сосуд).

Если сосуд наполнен, то на дисплее появляется соответствующее сообщение. Если же нет, то происходит дальнейшее наполнение.

Параллельно происходит контроль наличия сжиженного гелия в НС. При этом должно выполниться одно из условий:

если объем сжиженного гелия V≤50 л., то появляется сообщение о необходимости закрытия РВ;

если объем сжиженного гелия 600≥V≥50 л., то возможно наполнение следующего сосуда сжиженным гелием.. 
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

При работе с системой накопления сжиженного гелия источником опасности является сосуд со сжиженным газом и напряжение в электрической цепи.

При производстве, хранении, транспортировании и использовании криогенных продуктов образуются опасные и вредные производственные факторы, воздействию которых подвержен персонал, обслуживающий криогенное оборудование или находящийся рядом с ним. Действие криогенных продуктов на организм человека определяется их физико-химическими свойствами.

При непосредственном контакте человеческого тела с криогенной жидкостью, ее парами, охлажденной или газовой средой, частями оборудования, трубопроводов, инструмента и конструкций под действием криогенной температуры происходит образования кристаллов льда в живых тканях, что может вызвать их разрыв. Контакт с криогенными продуктами может вызвать ожог участка тела, глаз (вплоть до потери зрения) и легкие обморожения в результате глубокого охлаждения участков тела.

Азот и гелий при атмосферном давлении своим присутствием снижают парциальное давление кислорода воздуха. Гелий при применении под давлением действуют как наркотики.

При работе с криогенными жидкостями возникают вредные и опасные производственные факторы, характерные для криогенных продуктов:

• низкая температура криогенных продуктов;

• самопроизвольное повышение давления криогенных продуктов при их хранении и транспортировке;

• уменьшение концентрации кислорода в зоне дыхания при разрушении криогенного оборудования или проливе криогенной жидкости;

• гидравлические удары, обусловленные появлением паровых полостей в трубопроводах и последующим заполнением их жидкостью.

Специфическими вредными и опасными производственными факторами являются:

• наличие в воздухе токсичных паров и газов криогенных продуктов превышающих ПДК

• контакт органических веществ и материалов с криогенными жидкостями - окислителями и контакт криогенных жидкостей, горючих газов с кислородом или воздухом, что приводит к возгораниям, пожарам или взрывам.

Для обеспечения безопасности работы с криогенными жидкостями необходимы следующие меры:

• очистка криогенных жидкостей в процессе их производства от ацетилена, углеводородов, компрессорных масел с целью предотвращения взрывов;

• периодическая промывка аппаратуры органическими растворителями или водными моющими растворами;

• тщательная очистка исходного газа от кислорода при сжижении водорода (азота) для исключения взрыва аппаратуры с помощью вымораживания или адсорбции.

При хранении и транспортировке криогенных жидкостей необходимо обеспечить высококачественную теплоизоляцию (порошково-вакуумную или экранно-вакуумную).

Сосуды для хранения и транспортирования криогенных жидкостей должны быть оборудованы предохранительными клапанами, разрывными мембранами, а работающие под избыточным давлением - манометрами.

Должны соблюдаться нормы заполнения сосудов криогенными жидкостями (табл. 1), установленные правилами. Наружная поверхность емкостей для криогенных жидкостей должна быть окрашена алюминиевой краской, иметь надписи и отличительные полосы (табл. 2).

Табл. 1. Нормы заполнения сосудов криогенными жидкостями.

Табл. 2. Маркировка сосудов для криогенных жидкостей.

Сжиженные газы хранят и перевозят в стационарных и транспортных сосудах (цистернах), снабженных высокоэффективной тепловой изоляцией.

Для транспортирования и хранения относительно небольшого количества криогенных жидкостей (от нескольких литров до нескольких десятков литров) используют сосуды Дьюара.

При работе с сосудами Дьюара следует учитывать, что взрывы сосудов Дьюара происходят вследствие плотно закрытой горловины сосуда; закупорки горловины льдом; нарушения вакуумной изоляции сосуда и резкого повышения температуры внутри сосуда; расширения поглощенных адсорбентом газов при обогреве сосудов.

Запрещается:

• перевозить сосуды Дьюара в пассажирском лифте;

• допускать присутствие посторонних лиц на площадке, где находятся сосуды Дьюара во время их заполнения жидкими газами;

• в местах нахождения сосудов Дьюара курить, пользоваться открытым огнем, хранить горючие материалы и вещества. Запрещается также ремонтировать не отогретые сосуды и содержащие криогенные продукты.

Работу с криогенными жидкостями следует выполнять в чистой одежде и средствах индивидуальной защиты.

От радиаторов отопления и других нагревательных приборов сосуды с криогенными жидкостями должны находиться не ближе 1м; от печей и других источников открытого огня - не менее 5м.

В помещении должны соблюдаться требования санитарной гигиены по ГОСТ 12.1.005-88. Помещение должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей десятикратный воздухообмен в 1 ч и чистоту воздуха рабочей зоны помещения. Искусственное освещение должно быть выполнено во взрывозащищенном исполнении

Должны использовать следующие средства защиты при работе со сжиженными газами:

·        при высоких концентрациях сжиженных газов необходимо использовать шланговые изолирующие противогазы с принудительной подачей чистого воздуха. При небольших концентрациях используют фильтрующие противогазы марки А (коробка коричневого цвета), марки БКФ (коробка защитного цвета).

·        руки работающих со сжиженным газом должны быть защищены асбестовыми или кожаными рукавицами; на ноги следует надевать высокие ботинки с отворотами, глаза и лицо должны быть защищены очками с щитками или прозрачными экранами.

В соответствии с ГОСТ 12.1.030-81 необходимо соблюдать требования электробезопасности.

) Защитное заземление или зануление должно обеспечивать защиту людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.

.1) Защитное заземление следует выполнять преднамеренным электрическим соединением металлических частей электроустановок с "землей" или ее эквивалентом.

.2) Зануление следует выполнять электрическим соединением металлических частей электроустановок с заземленной точкой источника питания электроэнергией при помощи нулевого защитного проводника.

) Защитному заземлению подлежат металлические части электроустановок, доступные для прикосновения человека и не имеющие других видов защиты, обеспечивающих электробезопасность.

) Защитное заземление электроустановок следует выполнять:

при номинальном напряжении от 42 В до 380 В переменного тока и от 110 В до 440 В постоянного тока при работах в условиях с повышенной опасностью и особо опасных по ГОСТ 12.1.013-78.

) В качестве заземляющих устройств электроустановок в первую очередь должны быть использованы заземляющие контуры.

При использовании железобетонных фундаментов промышленных зданий и сооружений в качестве естественных заземлителей и обеспечении допустимых напряжений прикосновения не требуется сооружение искусственных заземлителей, прокладка выравнивающих полос снаружи зданий и выполнение магистральных проводников заземления внутри здания. Металлические и железобетонные конструкции при использовании их в качестве заземляющих устройств должны образовывать непрерывную электрическую цепь по металлу, а в железобетонных конструкциях должны предусматриваться закладные детали для присоединения электрического и технологического оборудования.

) Допустимые напряжения прикосновения и сопротивления заземляющих устройств должны быть обеспечены в любое время года.

) Заземляющее устройство, используемое для заземления электроустановок одного или различных назначений и напряжений, должно удовлетворять всем требованиям, предъявляемым к заземлению этих электроустановок.

) В качестве заземляющих и нулевых защитных проводников следует использовать специально предназначенные для этой цели проводники, а также металлические строительные, производственные и электромонтажные конструкции. В качестве нулевых защитных проводников в первую очередь должны использоваться нулевые рабочие проводники. Для переносных однофазных приемников электрической энергии, светильников при вводе в них открытых незащищенных проводов, приемников электрической энергии постоянного тока указанной нормы в качестве заземляющих и нулевых защитных проводников следует использовать только предназначенные для этой цели проводники.

) Материал, конструкция и размеры заземлителей, заземляющих и нулевых защитных проводников должны обеспечивать устойчивость к механическим, химическим и термическим воздействиям на весь период эксплуатации.

) Для выравнивания потенциалов металлические строительные и производственные конструкции должны быть присоединены к сети заземления или зануления. При этом естественные контакты в сочленениях являются достаточными.

.        
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РАЗДЕЛ

Перед проведением рабочего сеанса системы слива сжиженного гелия было предложено исследовать работу дискретного уровнемера с целью определения рабочего тока, при котором термодатчики будут обладать наибольшей чувствительностью. Это необходимо для того, что бы при внезапном отказе основного - линейного уровнемера, можно было более точно ориентироваться по данным дискретного уровнемера.

Рассмотрим более подробно принцип действия дискретного уровнемера.

При работе с устройствами, использующими сжиженный гелий, например, со сверхпроводящими магнитами и т.д., необходимо достаточно точно и надежно измерять уровень сжиженного гелия при минимальных тепловыделениях в жидкости. Важна также надежная работа уровнемера во время подлива или сильного испарения гелия.

В литературе описано большое число датчиков уровня , обладающих рядом недостатков: недостаточной надежностью, чрезмерными тепловыделениями, влиянием магнитных полей, большими габаритами и т.д. Более перспективными с точки зрения устранения перечисленных недостатков являются датчики на основе объемных угольных резисторов.

К датчикам уровня сжиженного гелия обычно предъявляются следующие требования:

Максимальное изменение регистрируемого сигнала с датчика на границе пар-жидкость при минимальном тепловыделении в жидкости;

Нечувствительность к изменению параметров паровой фазы.

Ранее для изучения влияния различных факторов на чувствительность датчика была изготовлена и испытана серия датчиков из резисторов сопротивлением 0.1 ч1 кОм при 300К, номинальной мощностью 0.125 и 0.25 Вт.

Были сняты вольтамперные характеристики (ВАХ) датчиков в жидкости и в паре. Для всех исследованных датчиков отмечен резкий (0.1ч0.2 см) скачок показаний при переходе от жидкости к пару, если напряжение на датчике U>Umin ~ 3ч4 В. Показания датчиков вблизи поверхности жидкости и на высоте ~10 см от поверхности практически не отличались.

Проведенные исследования показали, что наибольшей чувствительностью и потенциально более низкими тепловыделениями в жидкости обладают килоомные резисторы. При всех использованных технологиях изготовления датчиков относительное изменение сигнала ΔХ/Х с килоомных датчиков не менее чем в 1.5-2 раза превышало ΔХ/Х для 100-Ом датчиков. Поэтому для проведения основных исследований были выбраны резисторы с номинальными параметрами 1кОм; 0.125 и 0.25 Вт.

Принцип работы:

Для определения уровня жидкости можно снимать с датчика разность напряжений ΔU=Uжидк-Uпар при фиксированном токе через датчик, либо разность токов ΔI=Iпар-Iжидк при постоянном напряжении на датчике. В первом случае при погружении датчика в жидкость увеличивается коэффициент теплоотдачи в среду и, следовательно, сопротивление резистора. Увеличение мощности тепловыделения W=I2R(T) препятствует дальнейшему охлаждению датчика.

В паре наблюдается уменьшение выделяемой мощности с уменьшением коэффициента теплоотдачи, вследствие чего нельзя ожидать больших ΔU. Во втором случае с увеличением коэффициента теплоотдачи в паре увеличивается мощность тепловыделения. Из ВАХ видно изменение чувствительности при переходе от одной схемы к другой. Например, для начальной точки Uжидк=7В переход датчика в пар при U=const дает относительное изменение тока ΔI/Iж=104%, в то время как для перехода при I=const ΔU=Uжидк =24%.

На рис. 1 показана зависимости ΔI/Iж=f(U) для датчиков на основе килоомного резистора, 0.125 Вт. Датчик 1, кривая 1, выводы укорочены до минимально необходимой для пайки длины. Токоподводы диаметром 0.01 см на длине 10 см намотаны на медный стержень, помещенный на один уровень с датчиком. Длина стержня 0.8 см. Датчик 2-то же, что и кривая 1, но резистор спилен с одной стороны до угольной основы. Датчик 3 -то же, что и крива 2, но стержень с намотанными проводами помещен на 1 см выше датчика. Датчик 4-то же, что и кривая 3, датчик и провода обмотаны тремя слоями хлопчатобумажной ткани, поверх которой намотаны 2 слоя изоляционной ленты.

Рис. 1 Относительно изменение тока через датчики на границе жидкость-пар ΔI/Iж при Uдат=const для различных технологий изготовления

Увеличение чувствительности при спиливании (рис.1, датчики 1,2) связано с большим термическим сопротивлением пластмассового покрытия датчика.

При использовании хлопчатобумажной изоляции жидкость по капиллярным каналам поступает к телу датчика и эффективно его охлаждает. Когда датчик находится в парах, изоляция затрудняет теплообмен, чем достигается смещение ВАХ датчика в паре вверх при практически неизменной ВАХ в жидкости. Большое число слоев изоляции (>5) приводит к уменьшению чувствительности из-за ухудшения отвода испарившегося на датчике гелия. Наблюдается опережающее смещение ВАХ датчика в жидкости, особенно сильное при больших напряжениях.

Выделяемая в токоподводах мощность не оказывает большого влияния на максимум чувствительности (рис. 1, датчики 2,3), но в зависимости от теплосъема может приводить к смещению его в ту или иную сторону, т.е. к увеличению или уменьшению тепловыделений датчика. Наилучшие результаты получаются при размещении 5ч10 см проводов под изоляцией на одном уровне с датчиком, но это не всегда возможно из-за увеличения размеров датчика.

На основе проведенных экспериментов была выбрана технология изготовления датчиков уровня сжиженного гелия.

В качестве основы датчика используется килоомный резистор, 0.25 Вт. Датчики спиливаются с двух сторон до угольной основы.

Выводы обрезаются до минимально необходимой длины 0.2 см. (Контрольные испытания датчиков с целыми выводами дают уменьшение чувствительности на 20% за счет увеличение теплообмена в парах). Резистор с 5-10 см токоподводом обматываются двумя-тремя слоями хлопчатобумажной нити, закрепляемой на выводах клеем. Поверх нити плотно надевается фторопластовая трубка или 2-3 слоя холодостойкой липкой ленты для уменьшения теплообмена с паром или парожидкостной смесью.

Что бы исключить «перебор» датчиков во время проведения исследования или рабочего сеанса из-за их отказа в работе, предварительно осуществляется «тренировка» датчиков. Для этого датчики разделяются по группам (5 штук в каждой) и поочередно, каждая группа опускается в сосуд Дьюара с азотом 10 раз подряд. Затем извлекается из сосуда и дается время на отогрев группы датчиков до комнатной температуры. Далее процедура повторяется. Таким образом, часть резисторов оказывается непригодной после проведения «тренировки». Резисторы, которые прошли «тренировку» имеют экспериментально доказанную высокую надежность.

Итак, для проведения эксперимента для определение рабочего тока мы выбираем 4 килоомных датчика типа ТВО (угольные резисторы).

Датчики крепятся на штоке (рис.3) и по одному опускаются в сосуд Дьюара, наполненный сжиженным гелием. Затем, осуществляется движение штока вниз-вверх. На шток нанесены засечки через сантиметр, для точного определения нахождения датчика в сосуде.

Рис. 3. Общий вид установки для исследования

По результатам исследования ТВО№1 (для дискретного уровнемера), был выбран ток равным 2мА.

Исходя из кривых на рисунках 5,6,7,8 был выбран рабочий ток равным 2мА. При этом датчик обладает наибольшей чувствительностью (~120 Ом на см.) на переходе пар-жидкость и шириной «бурления» ~ 0.5 см. При токе равным 2.5 мА ширина «бурления» достигла значения  3см. (рис. 9).

Выводы

1.       Определена максимальная относительная чувствительность датчиков ТВО- 120 Ом/см при значении измерительного тока 2мА.

.         Определены значения сопротивления для каждого ТВО в сжиженном гелии:

          ТВО№1, R=2502 Ом;

          ТВО№2, R=2564 Ом;

          ТВО№3, R=1862 Ом;

          ТВО№4, R=3073 Ом;

.         Определено влияние давления на погрешность измерения.

.         Достаточно высокая стабильность блока измерения дискретного уровня -БДУ. Значение Up-p= ± 0.1 Ом (R=2500 Ом) при погружении в жидкий гелий.

.         Явно видна возможность сигнализации потребителю (например, на мнемосхеме мигание желтым цветом) за 2-3 см. до появления уровня сжиженного гелия. (Появление сжиженного гелия- индикация красным или другим цветом, по желанию заказчика).

.         Влияние бурления на результаты измерения наверняка можно снизить намоткой хлопчатобумажной изоляции на термодатчик.

Заключение

Результатом моего дипломного проекта стала разработка системы сбора данных установки сжиженного гелия технологического процесса обработки деталей низкими температурами.

Система слива сжиженного гелия удачно отработала рабочий сеанс. В итоге было наполнено два сосуда Дьюара по 100 л., и один - 250 л.

За работой системы слива можно было наблюдать в режиме реального времени на мнемосхеме, разработанной в среде графического программирования LabView (Приложение 2).

Был так же разработан технологический процесс изготовления детали типа «Гайка-накидная», разработана маршрутная карта, рассчитаны режимы резания, выбрано технологическое оборудование. Выполнен расчет станочного приспособления для крепления детали - универсального самоцентрирующегося клинового патрона. Разработан комплект технологической документации с помощью системы технологического проектирования и нормирования «Спрут-ТП», элементы которой приведены в Приложении 3.

Так же было предложено использовать ССГ для подачи сжиженного гелия в термокамеру, для обработки деталей в ней низкими температурами (Приложение 4). Приведены характеристики влияния на материал низких темпреатур.

В конструкторском разделе подробно описаны криогенно-вакуумная установка в целом, конструкции накопительного сосуда и штока уровнемера.

В разделе «Система управления» описаны выбранные блоки управления, алгоритм работы сбора данных системы слива сжиженного гелия, установленные в системе датчики уровня (линейного и дискретного), давления, температуры, а так же был выбран основной канал связи RS-485. Также приложена мнемосхема и описана тестовая программа работы весов ВЭП-300.

В исследовательском разделе приведены результат исследования работы датчика дискретного уровня, проведена калибровка каждого датчика по отдельности, определен более подходящий рабочий ток, а также сделаны выводы по проведенным исследованиям.

Описаны меры предосторожности при работе с системой слива сжиженного гелия в разделе безопасности жизнедеятельности (БЖД).

В итоге все задачи, поставленные в технологическом задании по разработке системы слива сжиженного гелия были выполнены.

Основные результаты:

·        Подтверждена правильность термодинамического и гидродинамического расчётов системы слива сжиженного гелия, которые явились основой для проектирования и изготовления системы.

·        Подтверждена правильность выбора криогенных комплектующих изделий системы слива.

·        Подтверждена правильность выбора датчиков криогенных параметров, обеспечивающих безопасную эксплуатацию системы слива.

Тем самым была повышены надежность работы криогенно-вакуумной установки, а также экспериментально доказано удобство введения ССГ для работы одновременно с двумя физическими установками.