Zrobotyzowany trzykomorowy
helowy tester szczelności STH-ZK-3
STH-ZK-3/21 jest automatycznym systemem przeznaczonym do integralnego badania szczelności płytowych wymienników ciepła akumulatorów metodą helową. Pomiar jest realizowany próżniową integralną przy wykorzystaniu trzech niezależnych komór próżniowych. Maksymalne ciśnieniu gazu testowego wynosi 50 bar.
System współpracuje z robotem realizującym załadunek i rozładunek detali, automatycznym mechanizmem transportu detali oraz układem sterowania i modułem HMI. Trzy naprzemiennie pracujące komory pozwalają uzyskać wydajność około 360 szt. na godzinę.
Zastosowanie i przebieg badania
System STH-ZK-3/21 został zaprojektowany do automatycznego badania szczelności płytowych wymienników ciepła. Kontrola odbywa się integralną metodą helową w trzech niezależnych komorach próżniowych. Jako gaz testowy może być stosowany hel o koncentracji 100% lub mieszanina helu i azotu o ustalonych proporcjach.
Proces rozpoczyna się od umieszczenia badanych detali w specjalnej ramce obsługiwanej przez robota. Podczas załadunku odczytywany jest kod DMC identyfikujący detale. Mechanizm obrotowy ustawia następnie ramkę przed wolną komorą testową, a układ transportowy automatycznie wsuwa ją do wnętrza komory.
Po umieszczeniu detalu w komorze zamykane są drzwi oraz zaciskane przyłącza próżniowo-gazowe. Każda ramka na której osadzony jest detal badany posiada cztery zaciski hydrauliczne – po dwa dla każdego testowanego wymiennika. Konstrukcja stanowiska wymaga jednoczesnego badania dwóch detali umieszczonych na jednej ramce.
Przed właściwym pomiarem wykonywany jest test wstępny. Komora jest odpompowywana do ciśnienia rzędu 10−2 mbar, a system kontroluje ewentualny spadek ciśnienia azotu w badanym detalu. Następnie detal jest odpompowywany do ciśnienia około 10 mbar i płynnie napełniany gazem testowym.
W zależności od wybranego programu napełnianie gazem znacznikowym może przebiegać jedno- lub dwustopniowo. W procedurze dwustopniowej wykonywany jest najpierw pomiar przy ciśnieniu pośrednim, umożliwiający wykrycie większych nieszczelności. Jeżeli system nie wykryje obecności helu, ciśnienie jest zwiększane do wartości końcowej, maksymalnie 50 bar, przy której wykonywany jest właściwy pomiar szczelności.
Po zakończeniu badania gaz testowy jest usuwany z detalu, a układ ponownie odpompowywany. Komora i detal są następnie zapowietrzane, drzwi komory otwierają się automatycznie, a ramka z detalami zostaje wysunięta i przetransportowana do pozycji rozładunkowej. Robot odbiera przebadane elementy, a system sygnalizuje wynik kontroli.
Konstrukcja systemu
STH-ZK-3/21 jest systemem modułowym składającym się z trzech współpracujących części: modułu trzech komór próżniowych, próżniowego stanowiska pompowego z rozdzielnią gazów oraz szafy zasilająco-sterującej. Moduły tworzą jeden system technologiczny i nie są przeznaczone do samodzielnej pracy.
Urządzenie wyposażono w panel operatorski HMI z elementami sygnalizacyjnymi i przyciskami umożliwiającymi ręczną obsługę stanowiska podczas testów i serwisu.
Oprzyrządowanie i transport detali
Dedykowane oprzyrządowanie testera obejmuje uchwyty i przyłącza zamontowane na specjalnych ramkach wsuwanych do komór testowych. Tooling stabilizuje detale podczas transportu, odpompowania oraz napełniania helem lub azotem.
Każda ramka umożliwia jednoczesne badanie dwóch detali i jest wyposażona w cztery zaciski – po dwa na każdy wymiennik. Układ zacisków może być dostosowany do konkretnej geometrii badanych wymienników ciepła.
Układ próżniowy i gazowy
Oddzielny moduł stanowiska pompowego i moduł gazowy współpracują z trzema komorami testowymi i zapewniają odpowiednio: realizację cykli odpompowania oraz aplikowanie gazów procesowych. Instalacja gazowa umożliwia stosowanie helu o koncentracji 100% lub mieszaniny helu i azotu oraz prowadzenie testów przy ciśnieniu do 50 bar.
Kalibracja systemu
System wyposażono w elementy umożliwiające okresową kontrolę i kalibrację układu pomiarowego, w tym butlę kalibracyjną z helową nieszczelnością wzorcową, układ zaworów sterujących oraz wyspę zaworową.
Sterowanie i automatyzacja
Robot obsługuje trzy naprzemiennie pracujące komory testowe i realizuje załadunek oraz rozładunek detali. Identyfikacja elementów odbywa się na podstawie kodów DMC. Stany maszyny oraz parametry procesu są wyświetlane i zapisywane w pamięci systemu, a wartości testowe mogą być zadawane i zapisywane z poziomu panelu operatorskiego HMI.
Dane techniczne
| Proces badania | |
|---|---|
| Badany detal | Płytowe wymienniki ciepła akumulatorów |
| Metoda pomiarowa | Integralny test helowy w komorze próżniowej |
| Zakres pomiarowy | 10−2–10−6 mbar·l/s |
| Liczba komór testowych | 3 (A, B i C) |
| Wymiary komory testowej | 781 × 250 × 1520 mm |
| Gaz testowy | Hel 100% lub mieszanina 4He/N2 o ustalonych proporcjach |
| Maksymalne ciśnienie gazu testowego | 50 bar |
| Czas testu | 60 s, łącznie z załadunkiem i rozładunkiem detalu |
| Wydajność | 360 szt./h |
| Konfiguracja systemu | |
| Obsługa detali | Automatyczny załadunek i rozładunek przez robota |
| Liczba detali na ramce | 2 |
| Identyfikacja detalu | Kod DMC |
| Kalibracja | Układ z helową nieszczelnością wzorcową |
| Parametry instalacyjne | |
| Moduł stanowiska pompowego | 1850 × 2260 × 2366 mm |
| Moduł komór próżniowych | 2685 × 2335 × 2311 mm |
| Szafa zasilająca i sterująca | 1800 × 505 × 2188 mm |
| Ciężar całkowity | 8800 kg |
| Głośność | do 75 dB(A) |
| Zasilanie elektryczne | 3-fazowe, 400 VAC + N + PE, 100 A, 50 Hz |
| Sprężone powietrze | 6–8 bar |
| Hel – maksymalne ciśnienie zasilania | 50 bar |
| Azot – maksymalne ciśnienie zasilania | 50 bar |
Galeria
