---

Рисунок 6 - Принципиальная схема устройства для проведения испытаний терморегулятора в воде

Для испытаний терморегулятора с дистанционным датчиком должны использоваться две водяные ванны.

8.1.3 Устройство для проведения испытаний терморегулятора в воздушном потоке

Для проведения испытаний в воздушном потоке используют, как правило, два воздушных канала площадью поперечного сечения не менее 0,36 м² (рисунок 7). Терморегулятор устанавливается в середине одного из каналов, причем ось регулятора температур со встроенным датчиком должна быть расположена горизонтально. Установка терморегуляторов с дистанционным управлением осуществляется по инструкции изготовителя.

Обтекание терморегулятора воздухом производится снизу вверх. Конструкция устройства должна обеспечивать быстрое перемещение терморегулятора из одного канала в другой. Внутренняя стенка канала и датчик терморегулятора должны быть защищены от воздействия теплового излучения. Распределение температуры и скоростей в канале измерения должно быть равномерным в пределах 80 % площади поперечного сечения канала.

1 - установка для получения равномерного профиля потока воздуха и для генерации турбулентности; 2 - измеритель температуры; 3 - испытуемый образец; 4 - прибор для измерения перепада давлений; 5 - калиброванный расходомер; 6 - нагреватель; 7 - циркуляционный контур воды для изменения температурного режима; 8 - вентилятор

Рисунок 7 - Принципиальная схема устройства для проведения испытаний в воздушном потоке

Все заданные величины воздушного потока контролируются во время испытания измерительными приборами. Температура воздуха должна поддерживаться на заданном уровне с погрешностью ± 0,1 °С. Трубы, подводящие теплоноситель к терморегулятору, должны быть теплоизолированы и не должны находиться в воздушном потоке перед терморегулятором. Колебания температуры воздуха должны измеряться с максимальной погрешностью 0,03 °С.

Поток воздуха должен быть турбулентным. Среднее значение скорости воздуха устанавливается в пределах (0,1-0,15) м/с. Стандартное отклонение, рассчитанное исходя из изменения скоростей воздуха в воздушном канале статистическим методом и сопоставленное с заданной скоростью воздуха, или степень турбулентности потока должны быть в пределах 30-50 %.

8.2 Определение характеристик терморегуляторов

8.2.1 Характеристики терморегуляторов определяются по кривым 1-7 на рисунке 8. Эти кривые строятся на основании данных испытаний контрольно-измерительным оборудованием по 8.1.1 и 8.1.2.

Измерения должны проводиться при статическом давлении перед терморегулятором 0,1 МПа ± 10 % и при перепаде давлений 0,01 МПа ±2 %. Температура воды, протекающей через терморегулятор, должна составлять (50 ± 2) °С. Изменение температуры в водяной ванне не должно меняться более чем на 3 °С/ч.

Для всех кривых, полученных в промежуточном положении рукоятки регулятора температуры, это промежуточное положение должно быть установлено в процессе закрытия потока.

8.2.2 Кривая открытия при минимальном (кривая 1) и максимальном (кривая 2) положении рукоятки регулятора температуры

Устанавливают рукоятку регулятора температуры в минимальное положение. Начиная с температуры выше температуры открытия на 2 °С, постепенно понижают температуру окружающей среды датчика на 3 °С ниже температуры открытия и вычерчивают кривую открытия. Теперь, повернув рукоятку регулятора в максимальное положение, повторяют процедуру, описанную выше.

В - гистерезис; Г - влияние перепада давлений; Д - влияние статического давления; Е - разница температуры датчика в минимальном и максимальном положении регулятора; Ж - влияние температуры окружающей среды на терморегулятор с дистанционным управлением

1 - кривая открытия при минимальном положении рукоятки регулятора температуры; 2 - кривая открытия при максимальном положении рукоятки регулятора температуры; 3 - кривая открытия в промежуточном положении рукоятки регулятора температуры; 4 - кривая закрытия в промежуточном положении рукоятки регулятора температуры; 5 - кривая открытия терморегулятора с дистанционным датчиком и промежуточным положением рукоятки регулятора температуры; 6 - кривая закрытия терморегулятора в промежуточном положении рукоятки регулятора температуры и перепаде давлений больше, чем 0,01 МПа; 7 - кривая закрытия терморегулятора в промежуточном положении рукоятки регулятора температуры и статическим давлением 1,0 МПа

Рисунок 8 - Характеристики терморегуляторов

8.2.3 Кривая открытия в промежуточном положении рукоятки регулятора температуры (кривая 3)

Устанавливают промежуточное положение рукоятки регулятора температуры, которое соответствует температуре открытия в диапазоне 20-24 °С. Начиная с температуры выше температуры открытия на 2 °С, постепенно уменьшают температуру датчика на 6 °С ниже температуры открытия и вычерчивают кривую открытия.

8.2.4 Кривая закрытия в промежуточном положении рукоятки регулятора температуры (кривая 4)

При том же самом положении рукоятки регулятора температуры, начиная с температуры на 4 °С ниже температуры открытия, постепенно увеличивают температуру выше температуры закрытия на 1 °С и вычерчивают кривую закрытия.

8.2.5 Кривая открытия терморегулятора с дистанционным датчиком в промежуточном положении рукоятки регулятора температуры (кривая 5)

При неизменном положении рукоятки регулятора температуры опускают датчики с передаточной трубкой длиной 1 м во вторую ванну с температурой воды на (10 ± 0,1) °С выше, чем температура при номинальной величине потока. Оставшуюся часть передаточной трубки и регулятор температуры погружают в первую ванну.

Начиная с температуры выше температуры открытия на 2 °С, уменьшают температуру датчика на 3 °С ниже температуры открытия и вычерчивают кривую открытия.

8.2.6 Кривая закрытия терморегулятора в промежуточном положении рукоятки регулятора температуры и перепаде давлений больше чем 0,01 МПа (кривая 6)

Для терморегуляторов со встроенным датчиком температуры вычерчивают кривую закрытия при перепаде давлений 0,06 МПа ± 2 % сразу после измерения для построения кривой 4 по 8.2.4 и тем же методом. Для терморегуляторов с дистанционным датчиком вычерчивают кривую закрытия по 8.2.5.

Если максимально допустимый перепад давлений, указанный производителем, меньше чем 0,06 МПа, то испытание производят при максимальном давлении, указанном производителем.

8.2.7 Кривая закрытия терморегулятора в промежуточном положении рукоятки регулятора температуры и статическим давлением 1,0 МПа (кривая 7)

Для построения используется метод, описанный в 8.2.4. Измерения осуществляют сразу после измерения по 8.2.6. Строят кривую закрытия при статическом давлении 1,0 МПа ± 2 %.

8.3 Построение теоретических кривых

Данный расчет производится для построения кривых открытия или закрытия (рисунок 9).

Рисунок 9 - Расчет теоретической характеристики и точки S

Линейный участок кривой удлиняется до точки пересечения с осью абсцисс g_m = 0 (точка 1₁) или строится касательная в точке перегиба кривой.

Отступив от точки пересечения (1₁) по оси абсцисс на 2 °С в сторону снижения температуры (точка 2₁, определяют соответствующую величину потока (точка 3₁).

Отмечают точки 4₁ и 5₁, соответственно составляющие 50 % и 25 % величины потока в точке 3₁.

Проводят прямую линию через точки 4₁ и 5₁ до пересечения с осью абсцисс (точка 6₁).

Повторяют процедуру, начиная с точки 6₁ до тех пор, пока на очередном шаге не прекратится прирост значения температуры в точке 6_n. Эта последняя точка и будет точкой S.

Величина потока воды, соответствующая понижению температуры на 2 °С от точки S, равна g_ms.

Линия, проходящая через последние точки 50 % и 25 % от g_ms на кривой и через точку S на оси абсцисс, является теоретической кривой.

8.4 Испытание механических свойств

8.4.1. Предел прочности, герметичность клапана (п. 5.1.1)

Испытание должно проводиться согласно схеме на рисунке 10.

Для проведения испытания необходимо затянуть соединительную гайку с усилием, равным крутящему моменту, указанному в таблице 3, и закрыть терморегулятор с противоположной стороны. Величину крутящего момента для других типов соединений устанавливает производитель.

Открыв клапан, необходимо установить статическое давление воды 1,5 МПа. Температура воды должна быть (20 ± 10) °С. Время выдержки одна минута, после чего проверяют наличие утечек через соединения или корпус клапана.

Рисунок 10 - Испытание регулирующего клапана на герметичность

Таблица 3 - Крутящий момент, действующий на соединительную гайку

8.4.2 Герметичность уплотнения штока клапана (п. 5.1.2)

Испытание должно проводиться по схеме, указанной на рисунке 11. Терморегулятор должен быть закрыт со стороны радиатора и погружен в воду. Давление воздуха должно быть 0,02 МПа ± 10 %. Спустя одну минуту необходимо провернуть шток пять раз и проверить герметичность уплотнения штока клапана.

Рисунок 11 - Испытание герметичности уплотнения штока клапана

8.4.3 Прочность при изгибе корпуса клапана (п. 5.1.3)

Испытание должно проводиться на стенде по рисунку 12. Необходимо затянуть соединительную гайку на трубе длиной 1,0 м в соответствии с данными таблицы 3. Прикладывают силу F к концу трубы и перпендикулярно ее оси в течение 30 с. Сила F равна изгибающему моменту в соответствии с таблицей 4.

После этого испытания необходимо проверить герметичность по 8.4.1. Остаточная деформация оценке не подлежит.

Таблица 4 - Изгибающие моменты для испытания терморегуляторов

а - проходной клапан; б - угловой клапан

Рисунок 12 - Проверка корпуса терморегулятора на изгибающие нагрузки

8.4.4. Испытание регулятора температуры на прочность при вращении (п. 5.1.4)

Испытание регулятора температуры на прочность при вращении должно проводиться в соответствии со схемой, показанной на рисунке 13, при температуре воды (90 ± 2) °С и статическом давлении 0,1 МПа в циркуляционном контуре теплоносителя. Спустя 20 мин после начала испытания рукоятку регулятора температуры необходимо повернуть в крайнее минимальное положение. В течение 30 с прикладывают крутящий момент 8 Н×м в ту же сторону.

Рисунок 13 - Испытание регулятора температуры на прочность при вращении

После этого проводят аналогичное испытание для крайнего максимального положения рукоятки регулятора температуры.

Регуляторы с дистанционным датчиком должны быть установлены в соответствии с инструкциями производителя. В этом случае температура воды не имеет значения.

После проведения этого испытания проводят осмотр регулятора температуры на наличие повреждений (поломки, трещины, постоянные деформации).

8.4.5. Испытание регулятора температуры на прочность при изгибе (п. 5.1.4)

Испытание должно проводиться в соответствии со схемой, показанной на рисунке 14, при температуре воды (90 ± 2) °С и статическом давлении 0,1 МПа в трубопроводе. Через 20 мин будет достигнуто температурное равновесие. После этого прикладывают силу F = 250 Н и течение 30 с к регулятору температуры перпендикулярно его оси. Силу прикладывают на расстоянии 10 мм от наиболее удаленного конца при помощи ленты или ремня шириной 20 мм.

Рисунок 14 - Испытание регулятора температуры на прочность при изгибе

После проведения этого испытания проверяют регулятор на наличие повреждений (поломки, трещины, постоянные деформации).

Испытание терморегулятора с дистанционным датчиком должно проводиться в соответствии с инструкцией производителя. При этом температура воды в трубопроводе не регламентируется.

8.4.6 Крутящий момент (п. 5.1.5) на рукоятке управления терморегулятора при открытии и закрытии, который не должен превышать 2,0 Н×м, определяют динамометром.

8.5 Определение рабочих характеристик

8.5.1 Для определения рабочих характеристик используют кривые, построенные в соответствии с 8.2.

8.5.2 Номинальная величина потока при температуре S - 2 °С и величина потока при температуре S - 1 °С (п. 5.2.1)

На кривой 3 (рисунок 8) производят расчет точки S в соответствии с 8.2.2 и величины потока при температурах S - 2 °С и S - 1 °С. Величина потока при температуре S - 2 °С соответствует номинальному потоку.

8.5.3 Величина потока теплоносителя при минимальном и максимальном положении рукоятки регулятора температур (п. 5.2.2)

Используют метод, описанный в 8.2.2. Величину потока при температуре S - 2 °C (g_msmin и g_msmax) определяют по кривым 1 и 2 (рисунок 8).

8.5.4 Определение максимальной величины потока

Измерение величины потока проводят при промежуточном положении рукоятки регулятора температуры с температурой датчика (2 ± 1) °С и перепаде давлений 0,01 МПа ± 2 %.