Po prozkoumání těchto špiček jsme vyvinuli laboratorní metodu pro stanovení velikosti skutečné tlakové špičky, která způsobila posunutí a selhání snímače. Tyto testy opravdu potvrdily, že v systému se může vyskytnout mnohonásobné zvýšení tlaku, oproti nominálnímu tlaku. Díky této metodě jsme například zjistili, že dva snímače vrácené jedním z našich uživatelů po prozkoumání v laboratoři pro analýzu poruch byly vystaveny tlakovým špičkám 19 500 a 21 500 psi.
Po prozkoumání těchto špiček jsme vyvinuli laboratorní metodu pro stanovení velikosti skutečné tlakové špičky, která způsobila posunutí a selhání snímače. Tyto testy opravdu potvrdily, že v systému se může vyskytnout mnohonásobné zvýšení tlaku, oproti nominálnímu tlaku. Díky této metodě jsme například zjistili, že dva snímače vrácené jedním z našich uživatelů po prozkoumání v laboratoři pro analýzu poruch byly vystaveny tlakovým špičkám 19 500 a 21 500 psi.
Avšak uživatel shledal naše závěry stěží přijatelné. Testovací systém obsahoval vhodné pojistné ventily, odpružený hydraulický píst a měl provozní pracovní tlak pouze 1350 psi. Když jsme uživateli řekli, že došlo k 14,4 a 15,9 násobnému zvýšení tlaku v systému (tlaková špička) samozřejmě nám nevěřil.
K vyřešení tohoto problému jsme vzali digitální úložný osciloskop a diskový zapisovač a připojili ho do systému zákazníka. Díky tomuto kroku jsme byli schopni všechny naměřené hodnoty zaznamenat a dokázat, že systém nepracuje stabilně. Rekordér měl funkci automatického spouštění, která umožňovala měření s rozlišením 0,5micro sec / bod. Výsledky zkoušek odhalily tlakové špičky od 5500 psi do více než 20 000 psi. Přestože byl nastavený provozní tlak 1250 až 1350 psi.
Podobné testy jsme provedli na vstřikovacích strojích na University of Lowell, Lowell, Massachusetts. V závislosti na tom, kde jsme se napojili na hydraulický systém stroje, kde jsme zjistili tlakové špičky 4 až 20-ti násobně větší než v ustáleném stavu. Šířka pulsu byla přibližně 0,25 ms - identická s šířkou pozorovanou na strojích u zákazníka.
Závěry z testů
Výsledky těchto testů a dalších testů provedených o šest měsíců později na stejném místě nás vedly k několika závěrům:
• Tlakové špičky se vyskytují v hydraulických systémech. Nejzávažnější jsou generovány rychlými změnami toku systému, které mohou být způsobeny komponenty, jako jsou čerpadla, písty, berany, ventily a ovládací zařízení.
• Zachycený vzduch v hydraulické kapalině zvýšil velikost tlakových špiček. Čištění vzduchu ze systému může snížit vrcholy až o 60%.
• Tlakové špičky vyšší než 20 000 psi mohou být generovány v systému s nominálním pracovním tlakem pouze 1300 psi. • Typická doba trvání pulsu tlakového hrotu je asi 0,25 ms. Většina pojistných ventilů, součástí pro odlehčení tlaku a vyfukovacích zátek nemůže reagovat na takové krátké přechodné období.
• Velikost hrotu přenášeného do převodníku závisí na jeho umístění v systému.
• Tlakové snubery účinně snižují velikost hrotu, který musí snímač vydržet. Snubbers zastavit nebo absorbovat rázy a pulzy, které poškozují tlakoměry.
Recommendations
The following recommendations are intended as a guide in selecting, installing and protecting transducers in systems that experience severe pressure transients.
• Use a transducer with the highest practical pressure range when replacing a transducer already damaged by pressure spikes. For example, replace a damaged 2500 psi transducer with a 3000 or 5000 psi model.
• Bleed air from a hydraulic system before startup.
• Use the absolute minimum length of piping between the transducer and the point of pressure measurement. When measuring ram inlet pressure, install the transducer as close as possible to the ram inlet port.
• Avoid installing the transducer at the end of long, straight pip runs.
• The most damaging spikes are generated by rapid change in system flow rate. Pressure rise can be extremely high if fast-acting solenoid valves stop flow. If possible, slow valve closure rates to reduce or even eliminate the shock pulse. This applies to all fast-acting flow controls.
• Install a properly sized pressure snubber at or near the transducer to protect against pressure spikes