PL202555B1 - Sposób i urządzenie do testowania zapalnika czasowo-ciśnieniowego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do testowania zapalnika czasowo-ciśnieniowego w procesie jego produkcji.

Znany jest z dotychczasowego stanu techniki sposób testowania zapalnika.

W procesie produkcji zapalnika czasowo-ciśnieniowego działającego w oparciu o polskie zgłoszenia patentowego nr 342 973 i 360 455 po wykonaniu skalowania jego układów logicznych wykonuje się sprawdzenie poprawności działania zapalnika. Dotychczas odbywa się to poprzez umieszczenie odbezpieczonego i zaprogramowanego zapalnika w mechanicznym symulatorze głębokości, a następnie pobudzeniu przetworników ciśnienia progowego i pomiarowego wartościami ciśnień o żądanych parametrach. Następnie bada się reakcję zapalnika na mechanicznie zasymulowane wartości ciśnienia a w szczególności bada się przedziały czasowe, po jakich wystąpi sygnał detonacji. Ze względu na bardzo złożoną zasadę działania zapalnika, który różnie interpretuje znaczenie sygnałów z czujników ciśnienia progowego i pomiarowego w różnych okresach swojej pracy proces jego testowania należy powtarzać wielokrotnie uwzględniając nie tylko wartości symulowanych ciśnień, ale również i czas ich wystąpienia. Jednocześnie niejednoznaczne jest określenie czasu zadziałania zapalnika w oparciu o pomiar wykonywany stoperem. Przy stwierdzeniu jakichkolwiek nieprawidłowości w pracy zapalnika określa się ich przyczynę. Po znalezieniu przyczyny usuwa się ją a cały proces sprawdzenia poprawności pracy zapalnika powtarza się wówczas od początku. Zasada działania zapalnika wymaga nawet w przypadku prawidłowo działającego zapalnika wielokrotnego jego demontażu i montażu do mechanicznego symulatora głębokości.

Istota sposobu sprawdzania poprawności pracy zapalnika czasowo-ciśnieniowego w czasie jego produkcji charakteryzuje się tym, że w urządzeniu w ustalonych przedziałach czasowych wytwarza się elektryczne sygnały symulujące działanie przetwornika ciśnienia progowego i wytwarza się elektryczne sygnały symulujące działanie przetwornika ciśnienia pomiarowego poddawanego działaniu ciśnienia o żądanych wartościach. Następnie podaje się tak wytworzone sygnały elektryczne do układu zapalnika i bada się poprawność sygnałów jego odpowiedzi w poszczególnych czasowych przedziałach jego pracy.

Istota urządzenia do testowania zapalnika czasowo ciśnieniowego w czasie jego produkcji charakteryzuje się tym, że ma układy logiczne do których magistralami komunikacyjnymi przyłączony jest symulator przetwornika ciśnienia pomiarowego, blok sterowania i zobrazowania, blok komunikacji, bufor separujący i układ pomiaru czasu. Dodatkowo do układów logicznych poprzez magistrale sterujące podłączony jest symulator czujnika ciśnienia progowego i symulator odbezpieczenia zapalnika.

Sposób i urządzenie do testowania zapalnika czasowo-ciśnieniowego oznacza się prostotą obsługi jak i niezawodnością działania. Ponadto umożliwia radykalne skrócenie czasu koniecznego do wykonania operacji testowania działania zapalnika czasowo - ciśnieniowego umożliwiając przy tym dogłębną analizę jego działania i dokładny pomiar jego parametrów. Urządzenie zapewnia pełną powtarzalność warunków w jakich testuje się zapalniki z uwzględnieniem możliwości taniego testowania działania układu zapalnika poddawanego silnym zmianom temperatur. Zastosowanie tego urządzenia radykalnie przyczynia się do wykonania zmian sprzętowych i programowych w zapalniku zmierzających do dalszego zwiększenia pewności jego działania i bezpieczeństwa osób odpowiedzialnych za jego eksploatację.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania uwidoczniony jest na rysunku, który przedstawia schemat blokowy układu urządzenia do testowania zapalnika czasowo-ciśnieniowego w okresie produkcji.

Sposób i urządzenie w przykładzie wykonania, zostanie bliżej omówiony w oparciu o zapalnik czasowo - ciśnieniowy przeznaczony dla bomby głębinowej.

Urządzenie do testowania układu zapalnika według wynalazku składa się z układów logicznych 1 połączonych magistralami komunikacyjnymi z symulatorem przetwornika ciśnienia pomiarowego 2, blokiem sterowania i zobrazowania 3, blokiem komunikacji 4, układem pomiaru czasu 9 i buforem separującym 10, oraz magistralami sterującymi z symulatorem czujnika ciśnienia progowego 7 i symulatorem odbezpieczenia 8.

W procesie przygotowania urządzenia do pracy podłącza się jego symulator przetwornika ciśnienia pomiarowego 2 do mechanicznego symulatora głębokości 5. Następnie przeprowadza się skalowanie urządzenia. W tym celu za pomocą bloku sterowania i zobrazowania 3 przesyła się sygnały cyfrowe do układu logicznego 1 wymuszające skalowanie urządzenia. W mechanicznym symulatorze

PL 202 555 B1 głębokości 5 wytwarza się ciśnienie o wartościach odpowiadających wartościom progowym. W bloku sterowania i zobrazowania 3 generuje się zakodowane sygnały cyfrowe przesyłane do układów logicznych 1. W momentach wygenerowania tych sygnałów, których to kod sygnału cyfrowego zawiera informację o wartości ustawionego ciśnienia układy logiczne 1 mierzą wartości sygnałów elektrycznych z symulatora przetwornika pomiarowego 2. Wartość ustawionego ciśnienia oraz wartość sygnałów elektrycznych zapamiętuje się. Po wykonaniu pomiarów sygnałów elektrycznych odpowiadających wszystkim wartościom ciśnień progowych i zapamiętaniu ich w bloku sterowania i zobrazowania 3, generuje się sygnały wymuszające uczenie się urządzenia.

Wówczas w układach logicznych 1 generuje się elektryczne sygnały pobudzające symulator przetwornika ciśnienia pomiarowego 2 a jego sygnały odpowiedzi mierzy się w układach logicznych 1. W wyniku procesu regulacji parametrów elektrycznych sygnałów pobudzających porównuje się odpowiedź symulatora przetwornika ciśnienia pomiarowego 2 z zapamiętanymi sygnałami odpowiadającymi wartościom ciśnień progowych. Po uzyskaniu zgodności tych wartości sygnałów, parametry sygnałów pobudzających zapamiętuje się w układach logicznych 1 Po zakończeniu skalowania odłącza się mechaniczny symulator głębokości 5 i do bufora separującego 10 symulatora przetwornika ciśnienia pomiarowego 2, symulatora przetwornika ciśnienia progowego 7, symulatora odbezpieczenia 8 podłącza się wyskalowany układ zapalnika 6. Potem za pomocą cyfrowego szyfrowanego i kodowanego sygnału z bloku sterowania i zobrazowania 3 wymusza się testowanie zapalnika. Polega ono na tym, że w układzie logicznym 1 wytwarza się elektryczne sygnały przesyłane do symulatora odbezpieczenia zapalnika 8, symulatora ciśnienia progowego 7, symulatora ciśnienia pomiarowego 2 w wyniku, czego symuluje się odbezpieczenie zapalnika i bada się sygnały świadczące o zakończeniu czasu samokontroli zapalnika. Po czym w czasie oczekiwania zapalnika do układu zapalnika 6 poprzez blok komunikacji 4 wysyła się z układów logicznych 1 zaszyfrowane i zakodowane sygnały komunikacyjno-pytające o wynik testu samokontroli. Po odebraniu tych sygnałów zapalnik szyfruje i koduje rezultat testu samokontroli, który przesyła do układów logicznych 1 poprzez blok komunikacyjny 4. Układy bloku komunikacyjnego 4 rozkodowują i odszyfrowują otrzymane sygnały odpowiedzi i w procesie weryfikacji sprawdzają ich poprawność. Po stwierdzeniu poprawności w układach logicznych 1 wytwarza się sygnały programujące zapalnik na wybraną głębokość detonacji. W tym celu sygnał wybranej głębokości detonacji szyfruje i koduje się, po czym z układów logicznych 1 wysyła się do układu zapalnika 6 poprzez blok komunikacyjny 4. Układ zapalnika 6 po odebraniu go rozkodowuje, weryfikuje i rozszyfrowuje otrzymany sygnał programujący, po czym przelicza otrzymane nastawy na cyfrowe wartości amplitudowe sygnału z czujnika ciśnienia pomiarowego oraz cyfrowe wartości czasów opóźnienia i analizy. Po poprawnym przeliczeniu zapalnik zapamiętuje cyfrowe parametry tych sygnałów, po czym wytwarza zaszyfrowany i zakodowany sygnał odpowiedzi potwierdzający zaprogramowanie żądanej głębokości, który przesyła poprzez blok komunikacji 4 do układów logicznych 1. W układach logicznych 1 sygnał odpowiedzi rozkodowuje i rozszyfrowuje się, po czym bada się jego poprawność. Poprawnie zaprogramowany układ zapalnika pobudza się sygnałem z symulatora czujnika ciśnienia progowego 7 w wyniku czego zapalnik rozpoczyna czas bezpieczeństwa. W tym celu w układach logicznych 1 wytwarza się sygnały sterujące, przekazywane do symulatora czujnika ciśnienia progowego 7. Jednocześnie w układach logicznych 1 wytwarza się sygnały komunikacyjne przesyłane do układu pomiaru czasu 9 rozpoczynając pomiar czasu.

Układ zapalnika 6 po uaktywnieniu czasu bezpieczeństwa uaktywnia pomiar ciśnienia z czujnika ciśnienia pomiarowego 2. Jednocześnie wytwarza on wewnętrzne sygnały sterujące, które poprzez bufor separujący 10 przekazuje się do układów logicznych 1, gdzie weryfikuje się ich poprawność. W czasie czasu bezpieczeństwa zapalnika testuje się działanie elektronicznej kontroli poprawności zadziałania czujnika ciśnienia progowego. W tym celu w układach logicznych 1 wytwarza się sygnały sterujące przekazywane do symulatora czujnika ciśnienia pomiarowego symulując opadanie zapalnika w toni wodnej. Kontroluje się poprawność sygnałów sterujących pracą obwodu uzbrojenia zapalnika 6 przekazywanych poprzez bufor separujący 10 do układów logicznych 1. Zakończona sukcesem weryfikacja poprawności działania obwodu elektronicznej kontroli poprawności zadziałania czujnika ciśnienia progowego zapalnika jest sygnałem dla układów logicznych 1 do symulowania warunków krytycznych dla zapalnika w uaktywnionym czasie opóźnienia. W czasie odliczania przez zapalnik wartości czasu opóźnienia symuluje się osiągnięcie przez zapalnik głębokości większej od zaprogramowanej głębokości detonacji. W tym celu w układach logicznych 1 wytwarza się sygnały sterujące przekazywane do symulatora czujnika ciśnienia pomiarowego, który wytwarza sygnał elektryczny o wartości wskazującej na przekroczenie zaprogramowanej głębokości. Po wytworzeniu tego sygnału bada się

PL 202 555 B1 czas w jakim został wygenerowany w układzie zapalnika sygnał detonacji przekazywany poprzez bufor separujący 10 do układów logicznych 1. Wystąpienie tego sygnału jest sygnałem dla układów logicznych 1 do wytworzenia sygnałów komunikacyjnych przekazywanych do układu pomiaru czasu 9 celem zatrzymania zliczania czasu i pobrania jego wartości, która po zaszyfrowaniu i zakodowaniu przesyłana jest do układu sterowania i zobrazowania 3. Następnie bada się poprawność przechowywania zaprogramowanej głębokości w pamięci zapalnika oraz poprawność działania układu zapalnika z uwzględnieniem działania zapalnika w czasie analizy. W tym celu w układach logicznych 1 generuje się sygnały przekazywane do symulatora odbezpieczenia 8, które symulują zabezpieczenie zapalnika w wyniku czego wyłącza się zasilanie obwodów zapalnika. Po czym w układzie logicznym 1 wytwarza się elektryczne sygnały przesyłane do symulatora odbezpieczenia zapalnika 8, symulatora ciśnienia progowego 7, symulatora ciśnienia pomiarowego 2 w wyniku czego symuluje się odbezpieczenie zapalnika i bada się sygnały świadczące o zakończeniu czasu samokontroli zapalnika. W czasie oczekiwania zapalnika do układu zapalnika 6 poprzez blok komunikacji 4 wysyła się z układów logicznych 1 zaszyfrowane i zakodowane sygnały komunikacyjno-pytające o wynik testu samokontroli. Po odebraniu tych sygnałów zapalnik szyfruje i koduje rezultat testu samokontroli, który przesyła do układów logicznych 1 poprzez blok komunikacyjny 4. Układy logiki 4 rozkodowują i odszyfrowują otrzymane sygnały odpowiedzi i sprawdzają ich poprawność. Po stwierdzeniu poprawności nie programując głębokości detonacji pobudza się układ zapalnika 6 sygnałem z czujnika ciśnienia progowego 7 rozpoczynając czas bezpieczeństwa. W tym celu w układach logicznych 1 wytwarza się sygnały sterujące przekazywane do symulatora czujnika ciśnienia progowego 7. Jednocześnie w układach logicznych 1 wytwarza się sygnały komunikacyjne przesyłane do układu pomiaru czasu 9 rozpoczynając pomiar czasu. Układ zapalnika 6 uaktywnia pomiar ciśnienia z czujnika ciśnienia pomiarowego 2. Jednocześnie wytwarza on wewnętrzne sygnały sterujące, które poprzez bufor separujący 10 przekazuje się do układów logicznych 1 gdzie weryfikuje się ich poprawność. W czasie bezpieczeństwa zapalnika testuje się działanie elektronicznej kontroli poprawności zadziałania czujnika ciśnienia progowego. W tym celu w układach logicznych 1 wytwarza się sygnały sterujące przekazywane do symulatora czujnika ciśnienia pomiarowego symulując opadanie zapalnika w toni wodnej. Kontroluje się poprawność sygnałów sterujących pracą obwodu uzbrojenia zapalnika 6 przekazywanych poprzez bufor separujący 10 do układów logicznych 1.

Zakończona sukcesem weryfikacja poprawności działania obwodu elektronicznej kontroli poprawności zadziałania czujnika ciśnienia progowego zapalnika jest sygnałem dla układów logicznych 1 do symulowania warunków krytycznych dla działania zapalnika w uaktywnionym czasie opóźnienia, a po jego zakończeniu czasie analizy. W czasie odliczania przez zapalnik wartości czasu opóźnienia i czasu analizy symuluje się osiąganie przez zapalnik głębokości mniejszej od zaprogramowanej głębokości detonacji. W tym celu w układach logicznych 1 wytwarza się sygnały sterujące przekazywane do symulatora czujnika ciśnienia pomiarowego, który wytwarza sygnał elektryczny o wartości mniejszej od zaprogramowanej głębokości detonacji. Po wytworzeniu tego sygnału bada się czas w jakim został wygenerowany w układzie zapalnika sygnał detonacji przekazywany poprzez bufor separujący 10 do układów logicznych 1. Wystąpienie tego sygnału oznacza koniec odliczania w układzie zapalnika czasu analizy. Wystąpienie tego sygnału jest sygnałem dla układów logicznych 1 do wytworzenia sygnałów komunikacyjnych przekazywanych do układu pomiaru czasu 9 celem zatrzymania zliczania czasu i pobrania jego wartości, która po zaszyfrowaniu i zakodowaniu przesyłana jest do układu sterowania i zobrazowania 3. W następnej kolejności weryfikuje się czasową zgodność uzyskanych sygnałów detonacji dla końca czasu odliczania i końca czasu analizy z zaprogramowaną głębokością detonacji. Badania powtarza się dla innych zaprogramowanych głębokości detonacji w zakresie parametrów technicznych zapalnika. Wszelkie stwierdzone nieprawidłowości w świadczące o wadliwej pracy zapalnika przerywają proces testowania i są zobrazowane na pulpicie układu sterowania i zobrazowania 3.

Przedmiot wynalazku może znaleźć zastosowanie w testowaniu poprawności pracy układów ciśnieniowych lub czasowo-ciśnieniowych zwłaszcza zapalników min morskich i bomb głębinowych, dokonujących pomiaru głębokości.

Claims (2)

1. Sposób sprawdzania poprawności pracy zapalnika czasowo-ciśnieniowego w czasie jego produkcji, znamienny tym, że w urządzeniu w ustalonych przedziałach czasowych wytwarza się elektryczne sygnały symulujące działanie przetwornika ciśnienia progowego i wytwarza się elektryczne sygnały symulujące działanie przetwornika ciśnienia pomiarowego poddawanego działaniu ciśnienia o żądanych wartościach, po czym podaje się tak wytworzone sygnały elektryczne do układu zapalnika i bada się poprawność sygnał ów jego odpowiedzi w poszczególnych czasowych przedziałach jego pracy.

2. Urządzenie do testowania zapalnika czasowo-ciśnieniowego w czasie jego produkcji, znamienne tym, że ma układy logiczne (1), do których magistralami komunikacyjnymi przyłączony jest symulator przetwornika ciśnienia pomiarowego (2), blok sterowania i zobrazowania (3), blok komunikacji (4), bufor separujący (10) i układ pomiaru czasu (9), oraz magistralami sterującymi symulator czujnika ciśnienia progowego (7) i symulator odbezpieczenia (8) zapalnika (6).