Продукция, выпускаемая на современных промышленных предприятиях, нуждается в проведении специальных испытаний. Основная их цель заключается в получении объективных и достоверных данных о реальных значениях качественных показателей изделия или материала и их соответствии нормативно-технической документации. На основании этих данных далее принимаются решения о запуске производства продукции, о приостановке или продолжении ее серийного выпуска, о целесообразности изготовления изделий на экспорт, о присвоении сертификата соответствия. Все проверки и тестирования осуществляются на специальном испытательном оборудовании.
Содержание:
- Испытательное оборудование - принцип работы
- Классификация климатического испытательного оборудования
- Производство испытательного оборудования
Испытательное оборудование - принцип работы
До поступления в эксплуатацию продукция подвергается комплексным испытаниям, которые подтверждают или опровергают ее соответствие действующим нормам и требованиям, на испытательном оборудовании. Все многочисленные устройства, использующиеся для этой цели, контролируют функционирование изделий, определяют уровень их надежности и износостойкости. Для этого они воссоздают внешние факторы, которые могут воздействовать на испытуемый объект в процессе его эксплуатации. Это могут быть температурные условия, уровень влаги, механические воздействия и прочие аналогичные факторы.
Испытательное оборудование - принцип работы
В лабораториях также часто возникает необходимость в проведении испытаний, которое гарантирует правильность тех или иных конструкционных решений и инженерных модификаций. Перечень испытательного оборудования для лаборатории весьма обширен.
Оборудование состоит из устройств, которые создают воздействия, и приборов, ответственных за измерения показателей и осуществляющих контроль. Иными словами, это комплексные установки, которые не только обеспечивают требуемый уровень воздействий извне на объект, но и фиксируют показатели воздействующей среды и показатели самого объекта.
Стандартный цикл испытаний включает в себя три стадии:
- Подготовка (определяется цель проверки, подбирается требуемая техника для испытаний и измерительные приборы, дорабатываются объекты, подготавливается техническая документация);
- Непосредственно испытание;
- Обработка информации, полученной в результате испытаний, и оформление их результатов.
В процессе испытания изделие помещают в рабочую камеру, где с помощью специальных устройств формируются условия, близкие к реальным условиям при эксплуатации объекта. Для усиления точности моделируемых параметров могут использоваться вакуумные насосные агрегаты, обеспечивающие сжатие воздуха. Все изменения фиксируются контрольно-измерительными приборами.
При испытаниях сложных изделий и их систем часто требуется получение и обработка больших объемов информации о разных параметрах, количество которых может измеряться тысячами. Поэтому современное оборудование оснащено автоматизированными информационно-измерительными системами.
Для регулирования параметров испытуемого объекта часто требуется управление режимами испытаний. С этой целью в оборудовании реализуют автоматизацию систем управления технологическим процессом испытаний. В особо сложном, специализированном оборудовании устанавливают защитные экраны.
Существует три ключевых варианта осуществления лабораторных испытаний: последовательно, параллельно и комбинированно.
Первый способ подразумевает поочередное воздействие разных факторов извне на проверяемые объекты и контроль их состояния. При этом важно придерживаться определенной последовательности воздействия. Целесообразно на первых этапах задействовать наименее сильные внешние факторы, для которых характерен наименьший риск отказов. Поочередность осуществления испытаний определяется предназначением изделия, планируемыми условиями и устанавливается отдельно для каждого объекта. Специалисты рекомендуют подвергать изделие сначала электрическим и механическим воздействиям. Основной изъян этого способа заключается в том, что результаты проверки зависят от воздействия одного фактора, тогда как в реальности на изделие в реальных условиях воздействует масса различных стрессовых источников. Плюс ко всему такие тестирования занимают много времени и способствуют существенному износу объекта.
При втором способе различные факторы одновременно воздействуют на несколько изделий, что помогает сократить продолжительность испытаний.
Третий способ подразумевает одновременное воздействие нескольких отличающихся между собой факторов на проверяемый объект. Это позволяет сделать условия испытания максимально приближенными к фактическим эксплуатационным условиям. Среди преимуществ комбинированного способа следует отметить уменьшение длительности испытаний, возможность обнаружения отказов, которые могли остаться незамеченными при первых двух способах. С другой стороны, одновременное воздействие усложняет определение конкретного фактора, ставшего причиной отказа. К тому же в этом случае требуется более серьезная оснащенность оборудования.
Классификация климатического испытательного оборудования
Для выполнения полноценной программы испытаний на каждом производстве должно быть в наличии оборудование, моделирующее весь комплекс воздействий извне, обозначенный в технической документации.
Классификация климатического испытательного оборудования и других видов
Различают следующие виды испытательного оборудования:
- Климатическое (камеры тепла, холода, влаги, тепла-холода-влаги, дождя, инея и росы, соляного тумана, пыли, бароиспытаний, термобароиспытаний, термовлагобароиспытаний, радиации и пр.);
- Механическое (вибрационные установки и вибростенды, ударные установки и стенды, центрифуги, акустические камеры и пр.);
- Электромагнитные (пробойные испытательные системы, кольца Гельмгольца и пр.).
Отдельного внимания заслуживает испытательное климатическое оборудование. Воссоздание воздействия основных факторов климата позволяет проверить, насколько изделие сохраняет свою работоспособность и внешний вид в условиях повышенных (пониженных) температур, влажности, атмосферного давления.
К подобного рода испытаниям приступают зачастую после проведения механических испытаний, поскольку трещины и другие повреждения, появившиеся в результате механических перегрузок, усиливают негативный эффект от влияния климатических факторов.
Классификация оборудования осуществляется в зависимости от типа моделируемых факторов. Различают установки для проведения испытаний:
- На воздействие атмосферного давления (устройства повышенного и пониженного атмосферного давления, бароудара);
- На воздействие влаги, осадков (устройства повышенной относительной и пониженной относительной влажности, влажности, соляного тумана, дождя);
- На температурное воздействие (устройства тепла, холода, тепла и холода, термоциркулирования);
- На воздействие абразивных частиц (устройства песка и пыли).
Существует также техника для выполнения комбинированных климатических испытаний.
Рассмотрим некоторые из них более детально. Проверки на воздействие атмосферного давления осуществляются в баро- или термобарокамерах, которые реализованы в виде герметичного шкафа. В него можно поместить тестируемый объект через застекленную дверь с надежным уплотнением. Через смотровое окно можно наблюдать за состоянием проверяемых изделий, чтобы при необходимости приостановить испытание.
В ходе тестирования изделие должно находиться во включенном режиме при установленном атмосферном давлении и на протяжении установленного времени. При этом не должны нарушаться коммутации электроцепей электротехнического оборудования, повреждаться перекрытия между токоведущими компонентами и появляться характерная корона на поверхности изделий.
Проверку на влагоустойчивость осуществляют в камерах тепла и влаги. Между двойными стенками камеры такого типа реализована теплоизоляция. Ключевым рабочим элементом устройства является подогреватель. Насосный агрегат побуждает воздух циркулировать через слой воды от увлажнителя и рабочее пространство. Уровень увлажненности регулируется посредством включения и выключения насоса. За измерение влажности отвечает психрометр.
Производство испытательного оборудования
Все материалы, используемые в строительстве, промышленности, должны соответствовать нормам и стандартам качества и быть способными сохранять свои эксплуатационные характеристики и внешний вид даже в неблагоприятных условиях эксплуатации. Поэтому при изготовлении они в обязательном порядке проходят испытания на прочность, износостойкость, устойчивость к воздействию агрессивных внешних факторов в специальном оборудовании, которое способно с высокой точностью выявлять уровень способности объекта сопротивляться разнообразным нагрузкам.
Производство испытательного оборудования
На современном нишевом рынке представлено большое количество разноплановых испытательных устройств, оснащенных разными системами управления и средствами измерения. Ведущие компании при производстве оборудования такого типа используют новейшие технологии и высококачественные материалы, что помогает повысить точность и эффективность испытаний. Устройства постоянно подвергаются модернизации. Совершенствуются все их основные системы и элементы. Кроме того, обязательна сертификация испытательных установок. Только в таком случае они смогут стопроцентно справляться с возложенными на них задачами.
Во время эксплуатации испытательное оборудование время от времени проходит аттестацию. Ее периодичность установлена в эксплуатационной документации или при его первичной аттестации. Также осуществляется калибровка (установка характеристики) и поверка (подтверждение соответствия характеристик действующим нормам и требованиям) установок.
При соблюдении правил эксплуатации и своевременном техническом обслуживании срок службы современных испытательных устройств весьма продолжителен. Они помогают правильно оценивать уровень качества продукции и запускать в производство действительно прочные, износостойкие и высококачественные изделия.