Temperatur Test System

Transkript

1 Zur Realisierung verschiedenster Temperaturprofile von 200 C bis 1000 C Das Temperatur Test System (TTS) kann beliebige Prüflinge im Bereich von 200 C bis 1000 C mit unterschiedlichen Gradienten erhitzen und auch wieder abkühlen. Hierbei können verschiedene Arbeitsschritte über die Steuerungssoftware vorgegeben werden, die in einem Zyklus nacheinander angefahren und beliebig oft wiederholt werden. Die Messdaten werden im PC gespeichert. Mit dem TTS können Materialien unterschiedlichster Art wärmetechnisch behandelt und Aussagen über Standfestigkeit und Wärmeverhalten der Prüflinge getroffen werden. Bei der Entwicklung des TTS standen Flexibilität, einfache Bedienung, geringe Wartung und hohe Lebensdauer im Mittelpunkt. Diese Anforderungen konnten mit Hilfe von Mikrocontrollersteuerung und Visualisierung am PC realisiert werden. 1

2 Das TTS besteht aus folgenden Komponenten: Mikrocontrollersteuerung (1) PC mit Systemsoftware (2) Brennstoffaufbereitung und Dosierung (3) Brenner (4) Gebläseluftweiche (5) Heißgasmischer (6) Gebläse Freigabe Mikrocontroller (1) RS232->PC (2) Schaltkontakte ext.geräte Brennstoff Druckluft (3) Brenner (6) Heißgas Gebläseluft (5) Steuerelement Mikrocontrollersteuerung (1) Das TTS wird von einer Mikrocontrollersteuerung automatisch geregelt und überwacht. Die Mikrocontrollersteuerung beinhaltet eine 15-kanalige Messwerterfassung für Temperaturen, Druck, Drehzahlen, Spannungen und digitale Signale, eine RS 232 Schnittstelle und 8 Ausgänge. Die Mikrocontrollersteuerung überwacht sich selbst und arbeitet nach der Parametrierung durch den PC völlig autark. Der PC wird somit nur zum Parametrieren und zum Abspeichern der Daten benötigt. Im Dauerbetrieb ist er nicht zwingend notwendig. Der Benutzer kann die Mikroprozessorsteuerung über die Systemsoftware am PC mit einer bedienungsfreundlichen Oberfläche ansprechen. 2

3 Systemsoftware (2) Die Systemsoftware im PC ermöglicht die Programmierung und Visualisierung des Testablaufs und speichert die Messdaten. Ein Testprogramm kann in beliebig viele Zyklen mit bis zu 6 Arbeitsschritten aufgeteilt sein. Folgende Parameter können pro Arbeitsschritt eingestellt werden: Schrittdauer Heißgastemperatur Temperaturgradient Drucktoleranz Toleranz der Brennstoffmenge Schaltzeiten der beiden Schaltkontakte Grafik 1 zeigt beispielhaft 3 verschiedene Zyklen mit langsamer bzw. schneller Temperaturänderung und einem gemischten Betrieb mit kurzer Standzeit bei 1100 C. Temperatur [ C ] 1200 langsame Temperaturänderung schnelle Temperaturänderung gemischter Betrieb Zeit [ Sek ] Grafik 1 3

4 Um einen schnellen Überblick über die im Moment aktiven Ausgänge zu ermöglichen wurden in der Systemsoftware mehrfarbige Signalflächen integriert die den aktuellen Schaltzustand jedes einzelnen Steuerelements visualisieren. Der aktuelle Arbeitsschritt sowie die letzten 20 Arbeitsschritte werden im Klartext auf dem Bildschirm online angezeigt. Sämtliche Parameter die für den Betrieb notwendig sind, können online und offline betrachtet und geändert werden. Für die Anzeige der Fehler die von der Mikrocontrollersteuerung erkannt werden, sind zweifarbige Signalflächen für jeden Fehlerzustand implementiert. Diese Signalflächen erleichtern das Lokalisieren von Problemen, die speziell bei Dauerläufen auftreten. Um das TTS auch im Dauerlauf einsetzen zu können, kann die Software die notwendigen Grenzwerte selbst erlernen, eine Programmierung oder Parametrierung ist hierfür nicht mehr notwendig. Die Parametrierung wird dadurch erheblich vereinfacht und beschleunigt. Jedes Testprogramm kann gespeichert und wieder geladen werden. Dadurch sinken die Rüstzeiten, und die Inbetriebnahme kann auch von nicht geschultem Personal durchgeführt werden. Die Meßdaten werden online auf dem PC alphanumerisch und grafisch dargestellt und gespeichert. Die Software ist mit einer übersichtlichen Onlinehilfe ausgestattet, wodurch die Bedienung vereinfacht wird. Brennstoffaufbereitung und Dosierung (3) Mittels eines Einspritzventils und einem nachgeschalteten Mischerblock erfolgt die Anpassung des Brennstoff-Luftgemisches. 4

5 Brenner (4) Ein geregelter Heizölbrenner der selbst bei stark unterschiedlichen Luftdurchsätzen und unterschiedlichen Temperaturen ein gutes Brenn- und Regelverhalten aufweißt. Durch die Verwendung von Inconell für das Brennergehäuse und dem optimierten Luftleitsystem werden hohe Standzeiten erzielt. Gebläseluftweiche (5) Zur Realisierung von hohen Temperaturgradienten wird über eine Weiche Gebläseluft dem Brenner oder Heißgasmischer zugeführt. ext. Geräte Zusätzlich stehen 2 Eingänge zur Verfügung, wenn das TTS mit anderen Geräten (z.b. Hydropulser oder Shaker) kombiniert wird. Schaltkontakte Um zusätzliche Geräte ( z.b. Wasserdusche, Schwingereger) am TTS anschliessen zu können stehen 2 potentialfreie Wechslerkontakte zur Verfügung. Die Schaltvorgänge sind mittels Parameter in der Systemsoftware zu parametrieren. Schnittstelle Es ist eine RS232 Schnittstelle um die Verbindung zum PC mit der Systemsoftware zu realisieren. Freigabe Am Freigabeeingang wird das TTS eingeschaltet. Im Dauerlaufeinsatz sollte dieser Eingang von einem übergeordneten Sicherheitssystem geschaltet werden. 5

6 Technische Daten: TTS 750 // 500 HGS 750 // 500 HGS 300 Höhe Heißgasaustritt ca. 900 mm ca. 900 ca. 700 mit Höhenverstellung ca mm ca mm ---- max. Gegendruck 1 Bar 1 Bar 1 Bar Gebläseluftdurchsatz kg/h kg/h ca kg/h kg/h kg/h Heißgastemperatur ca C ca C ca C Temperaturgradient ca. 1 - >150 K/sek opt. ca K/sek opt. ca K/sek Abmessungen (l*h*t) 1150*1200*600 mm 1000*1200*600 mm 800 * 850 * 300 mm Gewicht ca. 180 kg ca. 180 kg ca. 140kg Anschlussdaten: Strom : 220 V / 3 A Heizöl / Diesel: max.1 Bar oder 10 m Saugleitung Druckluft : 5 Bar CreaTeS GmbH Erkstr.3a Fischach Tel.: 0175 / vertrieb@creates.de 6