Buồng kiểm tra độ cao mang lại những lợi ích gì?
Buồng kiểm tra độ cao là gì? Buồng kiểm tra độ cao là buồng thử nghiệm được thiết kế để mô phỏng độ cao, độ chân không và nhiệt độ của các điều kiện môi trường ở độ cao phù hợp với kiểu bay của tất cả các dạng máy bay, từ thương mại đến quân sự.
Trong bài viết này, hãy cùng COMIT tìm hiểu kỹ hơn về lợi ích cũng như phân loại, yêu cầu của buồng kiểm tra độ cao nhé!
Lợi ích của buồng kiểm tra độ cao
Thử nghiệm buồng thử độ cao là một phần thiết yếu trong quá trình thử nghiệm các sản phẩm có thể bị ảnh hưởng bởi những thay đổi về áp suất. Những buồng được thiết kế và cấu hình đặc biệt này có khả năng mô phỏng dễ dàng các tác động liên quan đến việc tăng độ cao bằng cách điều chỉnh áp suất không khí trong buồng để đáp ứng các điều kiện và hoàn cảnh khí quyển khi ở trên núi hoặc đang bay.
Các sản phẩm có vỏ kín chứa chất lỏng hoặc hóa chất có thể vỡ khi ở trên cao, điều này có thể trở nên nghiêm trọng nếu bên trong có tính axit hoặc có hại. Bằng cách đặt sản phẩm kín trong buồng thử độ cao, có thể xác định được khả năng tồn tại của vật liệu vỏ cũng như áp suất và độ cao mà vỏ sẽ bị hỏng.
Việc triển khai và sử dụng các buồng thử nghiệm nhằm mục đích hoàn thiện sản phẩm và đánh giá điểm yếu hoặc điểm thất bại của chúng. Trong thời đại hiện đại, dữ liệu được thu thập bởi các phòng thử nghiệm có thể ngăn ngừa tai nạn và đảm bảo tuổi thọ của sản phẩm. Mọi khía cạnh của môi trường tự nhiên đều có thể được tái tạo bằng một phương pháp được kiểm soát để đánh giá, đánh giá và kiểm tra.
Buồng kiểm tra độ cao được sử dụng để kiểm tra điểm mạnh và điểm yếu của các dụng cụ, máy móc và thiết bị cần hoạt động dưới áp suất cao ở độ cao. Việc cấp nguồn cho một thiết bị cơ khí để xem liệu nó có còn hoạt động ở áp suất và độ cao tăng lên hay không có thể cung cấp thông tin về khả năng thực hiện chức năng của thiết bị khi chịu áp lực. Trong trường hợp máy bay và tàu vũ trụ, khía cạnh thử nghiệm này có thể rất quan trọng trong việc ngăn chặn việc lắp đặt một bộ phận gặp trục trặc ở nơi nó có thể bị hỏng. .
Một loạt các thử nghiệm và đánh giá mà các buồng độ cao có khả năng thực hiện chạy đầy đủ các loại sản phẩm từ những sản phẩm dành cho gia đình có thể bị lỗi khi áp lực tác động lên những sản phẩm quan trọng hơn cần thiết để cứu sống con người. Giống như tất cả các khía cạnh của thử nghiệm, thử nghiệm ở độ cao cung cấp dữ liệu và thông tin có thể quyết định sự thành công hay thất bại của sản phẩm.
Biến đổi nhiệt độ
Buồng kiểm tra độ cao có khả năng điều chỉnh nhiệt độ là một phần quan trọng của quá trình kiểm tra và mô phỏng các điều kiện độ cao khác nhau. Khả năng thay đổi nhiệt độ trong buồng này cho phép nghiên cứu và kiểm tra sự ảnh hưởng của nhiệt độ cao và thay đổi độ cao trên các sản phẩm và thiết bị.
Sự đa dạng của nhiệt độ trong buồng kiểm tra độ cao
- Thử nghiệm ở nhiệt độ thấp: Trong một số trường hợp, quá trình kiểm tra độ cao được thực hiện ở nhiệt độ thấp, thậm chí có thể thấp hơn nhiệt độ đông lạnh. Điều này giúp xác định cách các sản phẩm và vật liệu ứng phó với các điều kiện lạnh và khắc nghiệt trong không gian hoặc ở độ cao cao.
- Thử nghiệm ở nhiệt độ cao: Ngược lại, buồng kiểm tra độ cao cũng có khả năng tạo ra nhiệt độ cao đến 200°C hoặc hơn. Điều này quan trọng trong việc nghiên cứu hiệu ứng của nhiệt độ cao lên các vật liệu và sản phẩm, đặc biệt là trong các ứng dụng không gian và hàng không, nơi nhiệt độ có thể biến đổi đáng kể.
- Điều chỉnh nhiệt độ theo thời gian: Một yếu tố quan trọng trong buồng kiểm tra độ cao là khả năng điều chỉnh nhiệt độ theo thời gian. Điều này có nghĩa là buồng có thể mô phỏng sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian, tương tự như các điều kiện môi trường thực tế.
- Tùy chỉnh nhiệt độ cho sản phẩm cụ thể: Mỗi sản phẩm hoặc vật liệu có thể có yêu cầu nhiệt độ thử nghiệm khác nhau. Buồng kiểm tra độ cao cho phép tùy chỉnh nhiệt độ để phù hợp với yêu cầu cụ thể của sản phẩm được kiểm tra.
Ứng dụng của việc thay đổi nhiệt độ trong buồng kiểm tra độ cao
- Kiểm tra độ bền vật liệu: Việc thay đổi nhiệt độ trong buồng kiểm tra độ cao giúp xác định sự ảnh hưởng của nhiệt độ cao và thay đổi độ cao lên độ bền của vật liệu.
- Đào tạo phi hành đoàn: Buồng kiểm tra độ cao cũng được sử dụng để đào tạo phi hành đoàn và kỹ thuật viên về cách xử lý các tình huống mô phỏng các điều kiện khắc nghiệt.
- Nghiên cứu và phát triển sản phẩm: Nghiên cứu về hiệu ứng nhiệt độ và độ cao trong buồng kiểm tra độ cao có thể giúp phát triển sản phẩm và vật liệu mới cho các ứng dụng không gian và hàng không.
Tóm lại, khả năng điều chỉnh nhiệt độ trong buồng kiểm tra độ cao là một phần quan trọng của quá trình nghiên cứu và kiểm tra các sản phẩm và vật liệu trong các điều kiện môi trường khắc nghiệt của độ cao và không gian.
Kiểm soát chính xác
Lý do cho việc tăng cường sử dụng các buồng thử nghiệm là khả năng tạo ra các điều kiện chính xác mà sản phẩm sẽ gặp phải trong quá trình sử dụng. Do tính chất quan trọng của các sản phẩm, dụng cụ và linh kiện được sử dụng ở độ cao lớn nên cần độ chính xác cao hơn để đảm bảo rằng các thông số môi trường chính xác được tái tạo.
Các nhà sản xuất buồng kiểm tra độ cao làm việc chăm chỉ trong việc phát triển các cơ chế điều khiển có khả năng tái tạo các chi tiết nhỏ nhất về áp suất, độ cao, khí hậu và khí quyển để phù hợp với yêu cầu của sản phẩm và xác định mức hiệu suất tối ưu của nó.
Mặc dù các điều kiện có thể được kiểm soát từ các bảng cảm ứng được lắp đặt trên buồng, nhưng chúng cũng có thể được truy cập từ máy tính xách tay hoặc máy tính bên ngoài. Những tiến bộ trong công nghệ và những cải tiến mới về thiết bị đã giúp lập trình các chi tiết chính xác của một thử nghiệm và đặt thời gian để dừng hoặc thay đổi các điều chỉnh.
Lý do sử dụng buồng đo độ cao để tạo điều kiện thử nghiệm là do bộ điều chỉnh áp suất truyền thống không có khả năng tạo ra những thay đổi áp suất đột ngột như ở độ cao lớn. Cần có buồng kiểm tra độ cao để đạt được mức giảm áp suất ổn định nhằm đạt được các thuật toán điều khiển phức tạp. Nhiều van, máy bơm và dụng cụ đo áp suất chỉ có thể được điều khiển chính xác trong buồng kiểm tra độ cao.
Buồng an toàn
Một khía cạnh của việc kiểm soát các buồng kiểm tra độ cao là nhu cầu an toàn sao cho một thí nghiệm hoặc thử nghiệm không đưa ra các điều kiện quá mức vượt quá các thông số trong thiết kế của nó. Mỗi buồng đo độ cao đều có một cơ chế kiểm soát an toàn không đảm bảo sẽ chấm dứt các điều kiện khi chúng đạt đến điểm mà tại đó chúng có thể không an toàn hoặc gây bất lợi cho buồng, vật liệu thử nghiệm hoặc các điều kiện xung quanh.
Các tính năng an toàn có thể được tạo ra theo nhiều cách, trong đó cách đầu tiên có thể được nhà sản xuất thiết lập để bảo vệ buồng và đảm bảo hoạt động của nó. Bộ điều khiển thứ hai nằm trong tay các kỹ thuật viên thực hiện các bài kiểm tra, những người này có thể nhập giới hạn dưới và trên của bài kiểm tra để tránh vượt quá yêu cầu của bài kiểm tra và thông số kỹ thuật của buồng.
Theo mô tả cơ bản nhất, buồng kiểm tra độ cao là một dạng máy tính khổng lồ tạo ra các điều kiện được lập trình, kiểm soát và giám sát các điều kiện đó, đồng thời đảm bảo rằng mọi khía cạnh của bài kiểm tra đều được hoàn thành một cách an toàn theo các yêu cầu đã đặt ra. Giống như bất kỳ dạng máy nào, nó có thể có những sai sót cần được theo dõi và kiểm soát bằng các biện pháp an toàn.
Kiểm soát luồng không khí
Một điều kiện có thể áp dụng cho tất cả các buồng thử nghiệm là việc kiểm soát luồng không khí cần thiết để tạo ra các điều kiện chân không và áp suất thích hợp. Luồng không khí là một trong những yếu tố đầu tiên mà các kỹ sư kiểm tra khi phát triển buồng độ cao vì áp suất không khí là một phần thiết yếu của các bài kiểm tra độ cao.
Việc kiểm soát luồng không khí phù hợp với điều kiện và có nhiệt độ chính xác đòi hỏi phải có thiết bị kỹ thuật và tính toán chính xác. Bao gồm trong việc giám sát luồng không khí là kiểm soát lượng hơi ẩm để quản lý độ ẩm, điều này có thể ảnh hưởng lớn đến kết quả thử nghiệm. Sự lưu thông không khí trong buồng kiểm tra độ cao có dòng chảy đi xuống tương tự như phòng sạch, giúp dòng không khí ổn định và đều.
Đóng kín
Các nhà sản xuất buồng thử nghiệm độ cao tự hào chỉ ra rằng buồng thử nghiệm của họ được niêm phong chặt chẽ như thế nào để tránh làm ô nhiễm các điều kiện thử nghiệm. Tất cả các khoang đều được hàn ở lớp lót bên ngoài và bên trong và được kiểm tra cẩn thận xem có bất kỳ rò rỉ, vết nứt hoặc lỗ hở nào không. Các kỹ thuật viên chuyên nghiệp được đào tạo bài bản làm việc siêng năng để đảm bảo rằng buồng có khả năng thực hiện hoàn hảo chức năng của nó.
Việc nâng cao độ kín trong buồng thử độ cao được tạo ra thông qua việc sử dụng thép cao cấp và thép không gỉ để đảm bảo lớp lót bên trong kín hơi. Những yếu tố này là một phần thiết yếu của tất cả các buồng thử nghiệm và buồng thử nghiệm độ cao nói riêng.
Phân loại và yêu cầu của buồng kiểm tra độ cao
Việc kiểm tra độ bền của sản phẩm đã tồn tại được vài năm. Nó bắt đầu một cách thô sơ và nhanh chóng phát triển thành các phương pháp công nghệ phức tạp hơn. Các nhà sản xuất sử dụng nhiều phương pháp thử nghiệm khác nhau để đảm bảo rằng sản phẩm họ bán sẽ có khả năng đáp ứng nhu cầu mà người dùng đặt ra.
Phòng thử nghiệm sản phẩm
Các buồng thử nghiệm đã được phát triển để đánh giá mức độ mà người sử dụng sản phẩm yêu cầu và để xác định mức độ sản phẩm có thể chịu được khi sử dụng. Các buồng thử nghiệm thông thường kiểm tra phản ứng của sản phẩm với thời tiết khắc nghiệt, thời gian bảo quản kéo dài, va đập hoặc rung động cũng như các điều kiện có khả năng gây hư hỏng khác.
Một phiên bản chuyên dụng để kiểm tra độ bền của sản phẩm là buồng kiểm tra độ cao, buồng này ngày càng trở nên quan trọng hơn khi nhu cầu của chuỗi cung ứng ngày càng tăng. Các sản phẩm nhỏ, có tính kỹ thuật cao đang được sản xuất ở nước ngoài và đưa về các nhà máy để lắp ráp. Điều cần thiết là sản phẩm không bị hư hỏng trong quá trình vận chuyển vì những tổn hại đó ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất và các yếu tố khác trong chuỗi cung ứng.
Buồng đo độ cao đã trở thành một phần cần thiết trong việc đánh giá các vấn đề tiềm ẩn sẽ ảnh hưởng đến bộ phận được vận chuyển bằng đường hàng không. Thiết kế kỹ thuật của các buồng thử độ cao giúp thử nghiệm có thể tái tạo chính xác các điều kiện được tìm thấy ở các độ cao khác nhau. Từ dữ liệu tích lũy được, nhà sản xuất sẽ điều chỉnh các linh kiện, bộ phận của mình để khắc phục mọi khó khăn.
Kiểm tra dụng cụ buồng kiểm tra độ cao
Một khía cạnh quan trọng hơn của nhu cầu về buồng kiểm tra độ cao là việc sử dụng chúng để kiểm tra các bộ phận, dụng cụ, bộ phận, thiết bị và cơ chế được sử dụng trong máy bay thương mại và máy bay quân sự, nơi thiết bị đo bị lỗi có thể dẫn đến hậu quả tai hại.
Không giống như buồng cao áp được sử dụng để hỗ trợ vận động viên, chuẩn bị cho phi hành đoàn và tạo điều kiện độ cao trên mặt đất, buồng kiểm tra độ cao mô phỏng các điều kiện chính xác mà một thiết bị thiết yếu của máy bay có thể gặp phải trong chuyến bay. Khi bộ điều khiển được kích hoạt trong buồng, các kỹ thuật viên và kỹ sư có thể quan sát hoạt động của thiết bị khi không khí thay đổi. Mọi sai sót, bất thường hoặc hư hỏng đều được quan sát và ghi lại để có thể thực hiện các điều chỉnh và thay đổi nhằm đáp ứng các điều kiện đã tạo.
Việc lựa chọn rộng rãi các buồng kiểm tra độ cao và khả năng của chúng giúp bất kỳ công ty sản xuất thiết bị bay kỹ thuật nào cũng có thể thuê hoặc mua buồng kiểm tra độ cao phù hợp chính xác với nhu cầu của họ. Việc kiểm soát độ chính xác và độ chính xác của dữ liệu được cung cấp đã được chứng minh là sự hỗ trợ đặc biệt trong việc giúp cung cấp các thành phần kỹ thuật có khả năng chống lỗi và có độ tin cậy cao.
Tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật của buồng kiểm tra độ cao
Khi các nhà sản xuất sản xuất sản phẩm cho các ngành quan trọng, họ phải tuân theo các quy định và tiêu chuẩn theo dõi và giám sát hiệu suất của sản phẩm đối với ngành đó. Một số cơ quan quản lý, từ những cơ quan công bố các tiêu chuẩn quốc tế đến những cơ quan được công bố trên toàn quốc, đều có các quy định liên quan đến thực hành thử nghiệm các dụng cụ và bộ phận được sử dụng trong thiết bị trên không.
Quân đội Hoa Kỳ, khi có hợp đồng sản xuất thiết bị, sẽ có các tiêu chuẩn chính xác về vật liệu sẽ được sản xuất và thậm chí còn liệt kê các bước chính xác cần thực hiện trong quá trình thử nghiệm. Trong quy định của quân đội có những yêu cầu cần thiết đối với thiết bị thử nghiệm được các nhà sản xuất buồng thử độ cao tuân thủ nghiêm ngặt.
Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế (ISO)
ISO là tổ chức hướng dẫn của các nhà sản xuất quốc tế có đại diện từ hơn 150 quốc gia. Ủy ban của tổ chức họp thường xuyên để thiết lập các tiêu chuẩn và cập nhật các tiêu chuẩn hiện tại.
ISO 7137 bao gồm các tiêu chuẩn liên quan đến các điều kiện môi trường khác nhau và quy trình thử nghiệm đối với thiết bị trên không. Trọng tâm chính của các tiêu chuẩn là liên quan đến các ứng dụng máy bay vận tải.
Tổ chức Thiết bị Hàng không Dân dụng Châu Âu (EUROCAE)
EUROCAE được thành lập vào năm 1963 để chuẩn hóa các quy trình và thủ tục liên quan đến hệ thống và thiết bị trên không và trên mặt đất. EUROCAE ED 14 liệt kê các điều kiện thử nghiệm môi trường tối thiểu đối với thiết bị trên không. Mục đích của các thử nghiệm là kiểm tra các đặc tính của thiết bị bay trên không trong các điều kiện đại diện.
Tiêu chuẩn quân sự Hoa Kỳ (MIL STD)
Các tiêu chuẩn MIL STD phác thảo rõ ràng và ngắn gọn các phương pháp cũng như quy trình thử nghiệm thiết bị và vật liệu dùng cho quân sự. Các yêu cầu được trình bày chi tiết và bao gồm các chi tiết nhỏ của quy trình kiểm tra.
MIL STD 810 phác thảo kế hoạch chương trình và kỹ thuật để kiểm tra các áp lực môi trường có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của một bộ phận trong thời gian sử dụng. Nội dung của các tiêu chuẩn nêu ra các loại điều kiện thực tế cần thiết để thử nghiệm các hệ thống khác nhau.
Ủy ban kỹ thuật vô tuyến hàng không (RTCA)
RTCA được thành lập vào năm 1935 để cung cấp hướng dẫn kỹ thuật về tất cả các khía cạnh của ngành vận tải hàng không. Đây là một tổ chức thành viên phi lợi nhuận cung cấp dữ liệu và thông tin cho các tổ chức chính phủ và phi chính phủ.
RTCA DO 160 phác thảo các điều kiện môi trường và quy trình thử nghiệm đối với tất cả các thiết bị trên không. Vì điều quan trọng là hệ thống dẫn đường và liên lạc của máy bay phải hoạt động hoàn hảo trong nhiều điều kiện khác nhau nên RTCA đã công bố một bộ các biện pháp thực hành tốt nhất để thử nghiệm các thành phần quan trọng.
DO-160 phác thảo các quy trình cần thiết để thử nghiệm thiết bị trên không. Nó được xuất bản vào năm 1980 và thường xuyên được sửa đổi để đáp ứng những đổi mới công nghệ luôn thay đổi. Buồng kiểm tra độ cao có khả năng thực hiện tất cả các bài kiểm tra cần thiết.
Kết luận
Buồng kiểm tra độ cao công nghiệp tạo ra môi trường khắc nghiệt hơn nhiều so với môi trường dùng để đào tạo và kiểm tra con người. Lý do cho sự khác biệt này là nhu cầu tạo điều kiện để kiểm tra độ bền, độ bền, khả năng phục hồi và khả năng của các bộ phận, bộ phận và dụng cụ được sử dụng cho máy bay cũng như việc vận chuyển các công cụ tinh vi và nhạy cảm.
Hệ thống buồng thử độ cao rất phức tạp, với một số hệ thống con, bao gồm buồng chính, hệ thống bơm, hệ thống điều khiển và hệ thống làm lạnh. Sự phức tạp và hệ thống phức tạp của họ đòi hỏi chuyên môn công nghệ tiên tiến.
Một phiên bản chuyên biệt để kiểm tra độ bền của sản phẩm là buồng kiểm tra độ cao, ngày càng trở nên quan trọng hơn khi nhu cầu của chuỗi cung ứng tăng lên.
Không giống như các buồng thử nghiệm áp suất thấp kiểm tra tác động của các điều kiện độ cao trên mặt đất, các buồng thử nghiệm độ cao kết hợp nhiều yếu tố với độ cao bao gồm nhiệt độ, độ ẩm, đóng băng và đôi khi cả độ rung. Bằng cách lấy tất cả các yếu tố có thể có liên quan đến môi trường ở độ cao và kết hợp chúng, có thể mô phỏng và tạo ra các điều kiện trong thế giới thực.
