FI85620B - Adaptivt kontrollsystem foer mekanisk taetningsmontering och foerfarande foer reglering av taetningsmonteringen. - Google Patents

Description

1 85620

Adaptiivinen säätöjärjestelmä mekaanista tiivisteasennusta varten ja menetelmä tiivisteasennuksen säätämiseksi

Esillä oleva keksintö käsittää adaptiivisen säätö-5 järjestelmän sen tyyppistä mekaanista tiivisteasennusta varten joka sisältää ensimmäisen ja toisen tiivisteseinä-män. Keksinnön mukainen säätöjärjestelmä tutkii tiiviste-asennuksen ennalta määrättyä parametria toiminnan aikana, ja kun tietty ilmiö (osoittaen kahden tiivisteseinämän ver-10 tailuasemaa) ilmaistaan kyseistä parametria tutkittaessa, säädetään tiiviste-elimien suhteelliset asemat optimia tii-vistyssuorituskykyä varten.

Mekaaninen tiivisteasennus käsittää tavallisesti kaksi erillistä tiivisteseinämää, joilla kummallakin on 15 sileä säteittäinen seinämäpinta vasten toisen tiiviste-elementin vastaavaa säteittäistä seinämäpintaa. Nämä kaksi tiiviste-elementtiä ovat toisistaan erillään hyvin pienen välimatkan verran, luokkaa 1,25...5 pm, korkean paineen alaisena olevan nesteen vuodon minimoimiseksi kiinteässä 20 rungossa olevasta säiliöstä vastakkaisen seinämäpinnan kautta rungossa olevan pyörivän akselin viereiseen pieni-paineiseen tilaan. Toinen tiiviste-elementeistä on tavallisesti kiinnitetty runkoon tai sen suhteen, ja toinen tii-; visteseinämä on sijoitettu kiinteän tiivisteseinämän vie- 25 reen ja esiasetettu sitä kohti jousen, palkeen tai muun sopivan elimen avulla. Koko järjestelyn useat toimintaolosuhteet tai parametrit muuttuvat merkittävästi järjestelmän lähtiessä levosta, akselin ollessa pyörimättä, ja kiihtyessä sen jälkeen toimintatilaan, jossa se voi pyöriä satoja 30 tunteja ennen kuin järjestelmä jälleen saatetaan lepotilaan. Kyseisessä käytössä parametrit kuten nesteen lämpötila, paine, akselin kulmanopeus, kalvon paksuus (tai tiivis-teseinämien välinen välimatka), ja viskositeetti tai muut nesteen ominaisuudet, voivat muuttua. Kiinteä seinämä ei 35 voi liikkua aksiaalisessa suunnassa akselin kanssa yhdensuuntaisena, ja kelluva pinta (kohti kiinteää pintaa esi- 2 85620 asetettu pinta) liikkuu hieman yrittäessään mukautua mukauttaa nesteen dynaamiset ja mekaaniset voimat järjestelmän toiminnan aikana. Vaikka tiivisteseinämät näyttävät paljain silmin hyvin tasaisilta niin tuhansia kertoja suurennettuna 5 käy ilmeiseksi, että kummallakin pinnalla on huomattavia karheuksia ja epäsäännöllisyyksiä. Välissä (seinämien välissä) olevan kalvon paksuuden ei tulisi ylittää seinämien rosoisuuden korkeusvaihtelulta mekaanisen kosketuksen estämiseksi tiiviste-elementtien välillä/ mutta välin tulisi 10 myöskään olla liian leveä liiallisten vuotojen välttämiseksi. Kalvon paksuus missä tahansa tiivisteessä riippuu sekä alkuperäisestä tiivisteen rakenteesta (muotoilusta/ tiiviste-elementtien materiaaleista/ jne.) sekä todellisista toimintaolosuhteista (erityisesti tiivistettävästä nesteestä, 15 akselin nopeudesta, lämpötilasta, paineesta). Siten tiivis-teasennus, joka on suunniteltu tietyille toimintaolosuhteille voi vuotaa liikaa tai jopa pettää mekaanisen kosketuksen vuoksi toimintaolosuhteiden muututtua, kuten käytettäessä eri nestettä, muutettaessa akselin nopeutta, tai 20 muutettaessa jotain muuta olosuhdetta.

Monissa mekaanisissa tiivisteasennuksissa kalvon paksuuden (tai välin leveyden) määrää vastakkaisten tiivis-teseinämän pintojen tarkka geometria. Esimerkiksi jos kyseiset kaksi tiivisteseinämää ovat täysin tasaisia ja tois-25 tensa kanssa yhdensuuntaisia, niin että niiden välinen väli on leveydeltään tasainen säteittäisten tiivisteseinämien koko ulottuvuuden yli, ei kalvoa voida ylläpitää ja se luhistuu aiheuttaen mekaanisen kosketuksen pintojen välillä, jolloin tuloksena on tiivisteen kuluminen ja mahdollinen 30 tuhoutuminen. Äärellisen kalvon paksuuden ylläpitämiseksi on havaittu, että vierekkäisten pintojen välisen välin tulee konvergoitua säteittäisessä suunnassa, lähdettäessä akselin keskustaan nähden kauemmasta pisteestä (tiiviste-asennuksen suuripaineiselta puolelta) säteittäisesti si-35 säänpäin kohti pienipaineista puolta, lähemmäksi akselin keskiviivaa. Vaihtoehtoisessa muodossa voisi suuri paine 3 85620 olla akselilla ja pieni paine ulkohalkaisijalla. Tässä tapauksessa täytyy vierekkäisten seinämien divergoitua sä-teittäisessä suunnassa, lähtien akselin keskustasta kauempana olevasta pisteestä (tiivisteasennuksen pienipaineisel-5 ta puolelta) säteittäisesti ulospäin kohti pienipaineista puolta, lähemmäksi akselin keskiviivaa. Edelleen, mitä suurempi on konvergenssin aste, sitä suurempi on kalvon paksuus. Koska yleisenä käytäntönä on ollut valmistaa mekaaniset tiivisteseinämät alkujaan tasaisiksi ja yhdensuuntai-10 siksi, esiintyy kyseistä seinämän konvergenssia (ainakin kaupallisesti menestyksekkäissä tiivisteasennuksissa) tii-visteseinämien ja tiivisteasennusten muiden komponenttien termisistä ja mekaanisista muodonmuutoksista johtuen. Tulee huomata, että vaadittavat kalvon paksuudet ovat niin pie-15 niä, että vastaavat tarvittavat muodonmuutokset ovat myös hyvin pieniä, luokkaa 1,25-5 μπι. Edelleen, kun tavanomainen tiiviste on kerran suunniteltu ja rakennettu vaatimusten mukaisesti ja asetettu sen jälkeen käyttöön, ei muodonmuutoksia (ja siten tuloksena olevaa kalvon paksuutta) voi 20 toimintaolosuhteissa säätää tai muuttaa. Siten muodonmuutosta ja lopullista kalvon paksuutta ei määrää vain alkuperäinen suunnittelu ja valmistus, vaan myös myöhemmät toimintaolosuhteet. Täydellinen selostus parhaasta tunnetusta tavasta vierekkäisten tiivisteseinämien välisen konvergens-25 sin säätämiseksi on esitetty toisessa patenttihakemuksessa "Controllable Mechanical Seal”, US-sarjanumero 789889, päivätty 21.10.1985, ja uudelleenjätettynä US-sarjanumero 840369, päivätty 17.3.1986, osoitettuna esillä olevan hakemuksen hakijalle.

30 Kyseisessä vireillä olevassa hakemuksessa säädetään tiivisteseinämän konvergenssia tunnustelemalla tiettyä parametria mekaanisen tiivisteasennuksen toimiessa. Kyseinen parametri voi olla lämpötila, paine, tiivisteseinämien läheisyys tai jokin muu hyödyllinen informaatio. Useita yri-35 tyksiä on tehty eri parametrien valitsemiseksi ja hyväksi käyttämiseksi, mutta mitään optimijärjestelmää ei ole löydetty dynaamisissa toimintaolosuhteissa olevan kahden vie- 4 85620 rekkäisen tiivisteseinämän aseman säätämiseksi, konvergenssista puhumattakaan.

Esillä olevan keksinnön ensisijaisena tavoitteena on siten aikaansaada säätöjärjestelmä tiivisteseinämien 5 asemien säätämiseksi mekaanisessa tiivisteasennuksessa, joka järjestelmä reagoi dynaamisesti tiivisteen toiminta-olosuhteissa reaaliajassa tapahtuviin muutoksiin ja vaikuttaa säätöön ei vain tiivisteseinämien kulumisen minimoimiseksi vaan myös tiivisteseinämien poikki tapahtuvan vuodon 10 minimoimiseksi.

Tarkempana tavoitteena on aikaansaada adaptiivinen säätöjärjestelmä, joka käyttää "itseoppimis"-menetelmää nesteen keskilämpötilassa tai paineessa sekä akselin pyörimisnopeudessa tapahtuviin satunnaisiin muutoksiin automaat-15 tiseksi mukautumiseksi.

Keksinnön mukaiselle adaptiiviselle säätöjärjestelmälle on tunnusomaista se, mitä jäljempänä olevissa patenttivaatimuksissa on esitetty.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti konstruoitu sää-20 töjärjestelmä on erityisen hyödyllinen sen tyyppisessä me kaanisessa tiivisteasennuksessa, joka käsittää ensimmäisen ja toisen tiivisteseinämän, kummankin seinämän pinnan ulottuessa kohti toisen tiiviste-elementin seinämän pintaa. Toinen tiiviste-elementti liikkuu kohti ja poispäin toises-25 ta tiiviste-elementistä välin aikaansaamiseksi tiivistesei nämien pintojen väliselle nestekalvolle. Siten ilmaisu "kalvon paksuus" esillä olevassa selityksessä ja mukana seuraavissa vaatimuksissa on samanarvoinen vastakkaisten seinämien pintojen välille määritellyn välin kanssa. Toi-30 mielin säätää toisen tiivisteseinämän asemaa kohti ja poispäin toisesta tiivisteseinämästä, säätäen vastaavasti kalvon paksuutta. Toiseen tiivisteseinämään on kytketty tuntoelin ensimmäisen signaalin aikaansaamiseksi, joka muuttuu tiivisteasennuksen tietyn parametrin funktiona.

35 Keksinnön mukainen adaptiivinen säätöjärjestelmä on liitetty tuntoelinlaitteen ja toimielinlaitteen välille toimielinlaitteen säätämiseksi vastaanotetun ensimmäisen 5 85620 signaalin funktiona. Esillä olevan keksinnön mukaisesti adaptiivinen säätöjärjestelmä toimii, vasteena tietyn ilmiön esiintymisen ilmaisulle mekaanisessa tiivisteasen-nuksessa, liikkuvan tiivisteseinämän sen vertailuaseman 5 tunnistamiseksi jossa ilmiö esiintyy, ja sen jälkeen liikkuvan tiivisteseinämän siirtämiseksi poispäin kiinteästä tiivisteseinämästä optimin tiivistyssuorituskyvyn aikaansaamiseksi .

Rajataajuusvärähtely esiintyy, kun toinen tiiviste-10 seinämistä fyysisesti koskettaa toista. Tämä rajataajuus-värähtely toimii keksinnön edullisessa suoritusmuodossa kyseisenä tiettynä ilmiönä, joka ilmaistaan ei-toivotun kosketuksen esiintymisen osoittamiseksi ja liikkuvan tiivisteseinämän vertailuaseman aikaansaamiseksi. Säätöjär-15 jestelmä ohjaa sen jälkeen liikkuvaa tiivisteseinämää askeleittain poispäin kiinteästä tiivisteseinämästä optimia kalvon paksuutta lähestymistä varten, ja säätöjärjestelmä säätää jälkeen normaaliin tapaan. Voidaan löytää myös muita ilmiöitä kuin rajataajuusvärähtely, jotka voidaan myös 20 määrittää tutkimalla tiettyä parametria, kuten koko asennuksen lämpötilaa, painetta ja niin edelleen. Kyseiset ilmiöt voivat toimia samalla tavoin kuin rajataajuus-... värähtelyä on hyödynnetty esillä olevan keksinnön edulli- / . sessa suoritusmuodossa.

; 25 Piirustusten useissa kuvissa merkitsevät vastaavat - viitenumerot vastaavia komponentteja, ja piirustukset käsittävät:

Kuvio 1 esittää yksinkertaistettua leikkaus- ja : lohkokaaviota, joka esittää keksinnön mukaisen adaptiivisen 30 säätöjärjestelmän säätämää mekaanista tiivisteasennusta; :·: kuviot 2 ja 6 ovat graafisia esityksiä, jotka kos- kevät mekaanisen tiivistetoiminnan toimintaolosuhteita; kuvio 3 esittää keksinnön edullisen suoritusmuodon » · • "· toteutuksessa hyödyllisen säätöalgoritmin tilakaaviota; 35 kuviot 4A-4E esittävät yhdessä keksinnön käytössä tarvittavan säätöalgoritmin vuokaaviota; 6 85620 kuvio 5 esittää lohkokaaviota, joka on hyödyllinen pyrittäessä ymmärtämään tietyn ilmiön ilmaisua esillä olevan keksinnön mukaisesti.

Kuvio 1 esittää nesteensiirtolaitteen 20 osaa, 5 joka sisältää pyörivän akselin 21, joka on asennettu pyörimään keskiviivan A suhteen rungossa 22 nesteen siirtämiseksi yhdestä paikasta toiseen. Todellisia siipiä tai lapoja jotka siirtävät nesteen ei ole esitetty, koska kyseisten lapojen rakenne ja toiminta ovat alalla ennes-10 tään hyvin tunnettuja. Paineen alainen neste pakotetaan kammioon 23, ja se estetään vuotamasta, ainakin oleellisesti vuotamasta, pienipaineiselle alueelle 24 mekaanisella tiivisteasennuksella 25. Tiivisteasennus sisältää ensimmäisen seinämäelementin 26 ja toisen seinämäelementin 15 27. Asennuselin 28 kiinnittää toisen seinämäelementin 27 runkoon 22, mutta tämän selityksen kannalta sisältää ilmaisu termi "mekaaninen tiivisteasennus" ensimmäisen ja toisen seinämäelementin 26 ja 27. Muita komponentteja kuten asennuselintä 28 ei pidetä mekaanisen tiivisteasen-20 nuksen osana kun termiä käytetään mukana seuraavissa vaatimuksissa. Ensimmäinen tiivistyselin 30, joka voi olla O-rengas, on sijoitettu asennuselimen 28 ja tiivistyssei--- ; nämän 27 väliin, ja saman tyyppinen tavanomainen tiivistys- . yksikkö 31 sijaitsee tiivistysseinämän 26 syvennyksessä • ; 25 paikassa jossa se on vasten akselia 21. Komponentit 30, 31 * ovat tavanomaisia eivätkä ne ole osana "mekaanisessa tii- ..·' visteasennuksessa" siten kuin kyseistä ilmaisua käytetään : tässä ja mukana seuraavissa vaatimuksissa. Esijännitys- -V elementti, joka on esitetty yksinkertaisena jousena 32, 30 on sijoitettu akselilla 21 olevan pysäytyselementin 33 ja • - · tiivisteseinämän 26 toisen pään välille, seinämän 26 pakot- . . tamiseksi kohti toista seinäelementtiä 27. Vastaavien tiivisteseinämien 26, 27 säteittäisten seinämäpintojen 34 ja 35 välinen etäisyys määrittää välin 36. Nestekalvo 35 kulkee juuri tämän välin kautta suuripaineisesta säiliöstä pienipaineiseen säiliöön 24, ja osan kalvosta täytyy olla 7 85620 voitelun takia säteittäisten seinämäpintojen välillä seinämien todellisen fyysisen kosketuksen estämiseksi. Siten "kalvon paksuus" vastaa "välin leveyttä" tai "väliä".

Seinämäelementti 26 on myös esitetty akselin 21 5 mukana pyöriväksi ja aksiaalisesti liikkuvaksi, ja seinämä-elementti 27 on esitetty pyörimättömänä ja aksiaalisesti kiinteänä. Tulee kuitenkin selvästi ymmärtää, että kumpikin elementti voi olla pyörivä toisen ollessa pyörimätön, ja kampikin voi olla kelluva (liikkuva) toisen ollessa 10 kiinteä. Tulee myös ymmärtää että toimielin 43 voi liittyä kumpaankin elementtiin, tai muodostaa elementin kanssa yhtenäisen osan erillisen komponentin sijaan. Esitetyssä suoritusmuodossa elementti 26 on sekä pyörivä että kelluva, elementin 27 ollessa pyörimätön ja kiinteä. Toimielintä 43 15 pidetään erillisenä komponenttina joka liittyy elementtiin 27. Tässä ja mukana seuraavissa vaatimuksissa käytetyssä terminologiassa tiivisteseinämää 27 pidetään liikkuvana tai siirtyvänä tiivisteseinämänä.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti käytetään adap-20 tiivistä säätöjärjestelmää 40 tiivisteseinämien 26, 27 suhteellisten asemien säätämiseksi. Adaptiivinen säätöjärjestelmä 40 sisältää säätimen 42 ja 41 ja jänniteläh-: teen 4 2. Toimielin 43 on kiinnitetty rungon 22 ja seinämä- - - elementin 27 osan välille, elementin 27 siirron toteut- 25 tamiseksi tiivisteseinämän 26 suhteen, ja siten seinämien , kohdistuksen muuntamiseksi toisiinsa nähden, ja vastaa vasti välin 36 etäisyyteen vaikuttamiseksi. Edullisessa suoritusmuodossa toimielin 43 käsittää pietsosähköistä materiaalia, kuten bariumtitanaattia. Kyseisen tyyppinen 30 materiaali toimii muuttimena ennestään tunnetulla tavalla. ·:**'- Kun jännite syötetään kyseisen tyyppiseen toimielimeen, yksi sen fyysisistä mitoista (kuten pituus) muuttuu, aikaan-.* . saaden elementin kuten seinämäelementin 27 vastaavan liik- ; keen. Siten säätämällä jännitelähteestä 42 linjaa 44 pitkin 35 toimielinlaitteeseen 43 kulkevan jännitteen amplitudia, τ’* : voidaan seinämäelementin 27 asemaa ja/tai kohdistusta 8 85620 muuttaa kuten edellä esitetyssä vireillä olevassa hakemuksessa on selostettu, ja vastaavasti säätää välin 36 laajuutta. Siten seinämäelementtiä 27 pidetään toimielimen 43 säädetyn siirron funktiona liikkuvana. Ottoinformaation 5 aikaansaamiseksi adaptiiviselle säätöjärjestelmälle 40, on tuntoelinlaite 45 tiiviste-elementissä 27, lähellä sen säteittäistä seinämäpintaa 35. Edullisessa suoritusmuodossa tämä tuntoelin on termopari kyseisen komponentin vieressä olevan seinämän lämpötilan osoittamiseksi. Tämä 10 lämpötilainformaatio siirretään sähköisenä signaalina linjaa 46 pitkin adaptiivisen säätöjärjestelmän 40 yhteen ottoon. Koska termopari 45 on hyvin lähellä tiiviste-seinämän 27 pintaa, kutsutaan linjan 46 lämpötilainformaatiota tiivisteseinämän lämpötilaksi. Tämä linjalla 46 ole-15 va signaali voi itsessään toimia ensimmäisenä signaalina, joka vaihtelee tiivisteasennuksen tietyn parametrin funktiona - tässä tapauksessa kyseinen tietty parametri on tiivisteseinämän lämpötila. Toinen termopari 47 sijoitetaan kammioon 23 toisen signaalin aikaansaamiseksi linjalle 20 48, joka liittyy kammiossa 23 olevan nesteen lämpötilaan.

Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa signaalin käsitte-lyaste 50 säätimen 41 ottopuolella vastaanottaa sekä • ; ; kammion lämpötilasignaalin TC että tiivisteseinämän lämpö- tilasignaalin TF, ja yhdistää kyseiset kaksi signaalia * ; 25 algebrallisesti lämpötilaerosignaalin (DT) aikaansaamisek- - ’· si, joka sen jälkeen toimii ensimmäisenä signaalina, josta tietty ilmiö voidaan ilmaista. Lisäksi tämän järjestelyn käyttö mahdollistaa poikkeaman kvalitatiivisen mittauksen optimista järjestelmän toimintapisteestä. Esimerkiksi 30 pieni lämpötilaerosigfiaali osoittaa liiallista välin kaut-ta tapahtuvaa vuotoa, kun taas lämpötilaerosignaalin liian suuri arvo merkitsee liian pientä kalvon paksuutta, tai / . vieläpä tiivisteseinämien liiallista kulumista. Siten on * · edullisempaa käyttää lämpötilaerosignaalia, kuten seloste- 35 taan täydellisemmin kuvion 5 yhteydessä, kuin aikaansaada pelkkää tiivisteseinämän lämpötilan informaatiota kantava signaali säätimeen 41.

9 85620

Esillä oleva keksintö toimii, ilmaistuaan tietyn ilmiön esiintymisen jossain mekaanisen tiivisteasennuksen paikassa, antosignaalin aikaansaamiseksi linjan linjalle 44, joka toimielimen 43 välityksellä siirtää seinämäele-5 mentin 27 poispäin toisesta seinämäelementistä 26 kunnes ilmaistua ilmiötä ei enää esiinny. Kiinnostuksen kohteena oleva ilmiö on rajataajuusvärähtely, yhden tai useamman komponentin erityinen värähtely tai nopea jaksollinen liike tietyn tilan esiintyessä. Rajataajuusvärähtely 10 on ymmärrettävissä tunnettujen elektronisten komponenttien kuten tavanomaisen oskillaattorin yhteydessä. Tietyllä teholähteellä ja kiinteillä komponenteilla kuten induktansseilla ja kondensaattoreilla oskillaattorin ollessa jännitteellinen se aikaansaa vaihtovirta-antosignaalin 15 edellä selostettujen rajoitusten määrittämällä amplitudilla tai taajuudella. Samalla tavoin kun jokin ei-toivottu tila, kuten kahden seinämäelementin 26, 27 säteittäisten seinämäpintojen fyysinen kosketus esiintyy, esiintyy useissa mekaanisissa tiivisteparametreissa analoginen 20 värähtely, joka käy ilmi lämpötilan, välin viereisen paineen, tiivistekomponenttien fyysisten asemien jne. vaihteluina. Kun kalvon paksuus on riittävän suuri järjestelmän normaalin toiminnan sallimiseksi ilman mitään kosketusta - : tiivisteseinämien välillä, ei mitään rajataajuusvärähte- -· 25 lyä esiinny. Siten rajataajuusvärähtely toimii kiinnostuk- sen kohteena olevana ilmiönä, joka tulee ilmaista tutki-maila tiettyä parametria - tässä tapauksessa tiiviste-. : : seinämän ja kammiossa olevan nesteen lämpötilaeroa - koko mekaanisessa tiivisteasennuksessa sen toimiessa. Alan 30 ammattimiehille on huomattavissa, että myös muita para- ____: metrejä voidaan tutkia tietyn ilmiön esiintymisen osoituk- sena.

Toinen tuntoelin 51 on saatettu akselin 21 viereen sähköisen signaalin aikaansaamiseksi linjan 52 kautta 35 säätimen 41 keskusprosessoriyksikköön 53 aina kun akseli : 21 liikkuu lepoasennosta ja aloittaa pyörimisen. Kyseisen ίο 85620 tyyppiset akselin pyörimisen tuntoelimet ovat ennestään hyvin tunnettuja. On myös ilmeistä, että vaikka yksittäinen johdin on esitetty linjoina 46, 48 ja 52 käytetään tavallisesti hyväksi johdinparia näiden sähköisten signaa-5 lien kuljettamiseksi. Yhtä johdinta voidaan käyttää kun järjestelmän runkoa tai muita komponentteja käytetään toisena tai maapaluujohtimena, mutta vain yksi linja on esitetty selostuksen yksinkertaisuuden vuoksi.

Säädin 41 käsittää myös muistiyksikön 54, joka on 10 sisäisesti liitetty keskusprosessoriyksikköön (CPU) 53.

Alan ammattimiehet havaitsevat asteista 53 ja 54 tietokoneen tai mikrotietokoneen perusrakenteen. CPU:hun syötetyt perusottosignaalit ovat signaalinkäsittelijästä 50 linjaa 56 myöten vastaanotettu ensimmäinen signaali, joka 15 olennaisesti "kertoo" CPU:Ile onko rajataajuusvärähtely esiintynyt tai parhaillaan esiintymässä. Lisäksi signaalin-käsittelyaste 50 ohjaa linjoja 46 ja 48 myöten vastaanotetut lämpötilasignaalit suoraan CPU:hun. Linjalla 52 oleva toinen ottosignaali tulosignaali informoi CPU:ta siitä 20 pyöriikö akseli 21 vai onko se levossa. CPU:sta 53 saatava antosignaali, ja siten säätimestä 41 saatava antosignaali viedään linjaa 57 myöten jännitelähteeseen 42. Tämä lähde vastaanottaa myös ottojännitteen linjaa 58 myöten. Jännitelähde säätää linjalla 44 olevan antojännitteen amplitudia . *: 25 linjalla 57 olevan signaalin funktiona, ja ohjaa anto- : jännitteen linjaa 44 myöten toimielimeen 43. Kyseiset piiri järjestelyt ovat ennestään tunnettuja eikä niitä *:· enempää selosteta.

: Välin vieressä olevan elementin 27 lämpötila valit- 30 tiin kiinnostuksen kohteena olevaksi parametriksi koska se on suorin ja vähiten kallein muuttuja tässä mitatta- ____; vaksi. Kammiossa 23 olevan nesteen lämpötila on samoin ... helppo mitata. Muut parametrit, kuten lämpövirtaus, tii visteen kitkavoima, tiivisteseinämän poikkeama ja välin :.*i 35 kautta tapahtuva vuoto ovat vaikeita mitata. Vääntömomentin *"*: suora mittaus muuttimen avulla on mahdollista mutta ei • t • · · • · η 85620 kovin käytännöllistä käyttöympäristö huomioonottaen. Kuitenkin on tärkeätä huomata, että muita parametreja voidaan todellisuudessa tunnustella tutkittavan ilmiön, rajataajuus-värähtelyn määrittämiseksi, koska kyseinen värähtely käy 5 ilmi koko järjestelmässä kaikkien näiden muiden muuttujien kautta. Rajataajuusvärähtelyn esiintyminen osoittaa, että väli on pienentynyt alle 1,25yUm:n etäisyydeksi, mikä osoittaa että kyseiset kaksi tiivisteseinämää ovat todennäköisesti koskettaneet kohottaen termoparin 45 tunnustele-10 maa lämpötilaa.

Ennen esillä olevan keksinnön säätöstrategian yksityiskohtaista tarkastelua tarkastellaan kuvion 2 esitystä. Kyseisessä kuvassa abskissa-asteikko osoittaa välin 35 ulottuvuuden, tai kalvon paksuuden vierekkäisten säteit-15 täisten tiivisteseinämien 34, 35 välillä. Ordinaatta- asteikko on kitkakertoimen mitta, toisin sanoen tiiviste-seinämien välille muodostuneen kitkan mitta. Käyrä 60, joka todellisuudessa käsittää kolme suoraa lohkoa, osoittaa kitkakertoimen ja tiivisteseinämien välin välisen suh-20 teen. Alue jakautuu periaatteessa kolmeen alueeseen pystyviivoilla 61 ja 62. Viivan 61 oikealla puolella oleva alue osoittaa sen alueen, jossa esiintyy liiallinen vuoto tiivisteseinämien välisen välin ollessa liian suuri; abskis-... salia tämä tapahtuu oikealla pisteestä D3. Kun tiiviste- ‘ 25 seinämien välisen välin ulottuvuus pienenee, edustaa viivo- : jen 61 ja 62 välinen alue haluttua tiivisteen toiminta- " aluetta. Tämä on asteikolla pisteiden D1 ja D3 välillä.

Jos väli kapenee liikaa, alueella viivasta 52 vasemmalle esiintyy hyvin korkea kitkakerroin ja siten tiivistekompo-: : : 30 nenttien kulumisnopeus on suuri aiheuttaen epävakaisuutta.

Välin ollessa suuri esiintyy toinen äärimmäisyys liial-··: lisen vuodon alueella, ja toivottava toiminta-alue on näiden kahden ääripään välissä, välin mitta-asteikossa välillä D1 ja D3.

- : 35 Esillä oleva keksintö liittyy erityisesti säätöön ’ optimin toimintapisteen saavuttamiseksi, joka on merkitty 12 8 5620 viitteellä 63. Tämä saavutetaan aloittamalla järjestelmä suurella tiivisteseinämien välisellä välillä, niin että järjestelmä toimii liiallisen vuodon alueella. Väliä pienennetään sen jälkeen asteittain pienin portain kuten 5 on esitetty pienillä x:illä pitkin käyrää 60, menemällä itse asiassa ohi ideaalisen pisteen 63, ohi ensimmäisen taitepisteen 64 pisteeseen 65 saakka käyrällä 60. Kun väli pienenee mitta-asteikolla pistettä Dl vastaavan pisteen leveyden alle ja kalvon paksuus on pistettä 65 vas-10 taava, esiintyy rajataajuusvärähtely jonka järjestelmä ilmaisee. Keksinnön mukaisesti väliä suurennetaan sen jälkeen välin D1 ja D2 edustamalla määrällä, niin että järjestelmä toimii pisteessä 63. Korostetaan sitä, että ideaalinen piste saavutettiin itse asiassa menemällä liian 15 pitkälle, ohi pisteen 64, ja palaamalla sen jälkeen alas käyrää 60 pitkin sopivaan toimintapisteeseen, Tämä on mahdollista koska rajataajuusvärähtely antaa hyvin selvän osoituksen taitepisteestä 64 tunnistaen epävakaan toiminnan ja suurentuneen kulumisnopeuden alueen.

20 Muistia 54 (kuvio 1) käytetään käyrällä 60 olevien pienten x:ien edustamiin kalvon paksuuden arvoihin liittyvän lämpötilainformaation tallettamiseksi. Tämä voidaan toteuttaa myös tallettamalla linjaa 44 myöten toimielimeen 43 viedyt komentojännitteet kalvon paksuuden asteittain • " 25 pienentyessä käynnistyksen jälkeen. Siten käyrä 60 muo- » : dostuu ja arvot talletetaan itse asiassa joka kerran kun järjestelmä kytketään päälle. Siten keksinnön mukainen adaptiivinen säätöjärjestelmä kompensoi sellaiset muuttu-: jät kuten tiivisteseinämien kulumisen, muutokset pumpatta- 30 vassa nesteessä, paine- ja lämpötilamuutokset ja niin edelleen. Jokainen käynnistys on uusi itseoppiva kokemus ja järjestelmä liikkuu pienin portain, joita merkitään x:illä, sen "oppimiseksi" milloin rajataajuusvärähtely esiintyy ja taitepistettä 64 vastaavan vertailuaseman '·.**: 35 siten tunnistamiseksi. Ra ja taa juu s värähtelyn ilmaisun jälkeen suurennetaan kalvon paksuutta portaalla, joka on 13 85620 suurempi kuin kalvon paksuuden pienennyksen viimeinen määrä, sen varmistamiseksi että järjestelmä toimii vakaalla alueella. Sen jälkeen kalvon paksuutta voidaan jälleen pienentää pienissä erissä sen varmistamiseksi, että kal-5 von paksuus ja siten nesteen vuoto ei ole liian suuri.

Keksinnön toisen tärkeän näkökohden mukaisesti järjestelmää säädetään niin että käynnistysvaiheessa järjestelmä toimii liiallisen vuodon alueella ennalta määrätyn aikajakson. Tämä sallii järjestelmän saavuttaa nopeutensa 10 ja halutut toimintalämpötilat, minkä jälkeen algoritmi aloittaa liikkuvan tiivisteseinämän siirron niin, että ensin saavutetaan piste 64 ja sen jälkeen järjestelmää ohjataan takaisinpäin pistettä 63 edustavan välin aikaansaamiseksi. Tämä estää vahingon tai liiallisen kulumisen, 15 joka muutoin saattaisi esiintyä käynnistyksen aikajakson aikana.

Kuviossa 3 on esitetty säätöalgoritmin yleinen tila-kaavio. Aina kun merkintä osoittaa että jännite on suurentunut, tämä vastaa välin etäisyyden suurentumista kalvon 20 paksuuden suurentamiseksi. Viisi ympyrää, joiden sisällä on numerot 0...4, merkitsevät järjestelmän tiettyä toimintatilaa tai -muotoa tiettynä hetkenä.

Esimerkiksi, käynnistettäessä järjestelmä aloitetaan 0:11a merkityllä käynnistyksen toimintamuodolla.

• 25 Tähän toimintamuotoon voidaan tulla mistä muusta tahansa : muodosta kun järjestelmä on saatettu pois päältä ja uudel- leen käynnistetty, kun käynnistyksen tuntoelimestä 51 . aikaansaadaan signaali adaptiiviseen säätöjärjestelmään kuten edellä on selostettu. Näissä olosuhteissa asetetaan 30 suuri jännite riittävän leveän välin aikaansaamiseksi jolloin järjestelmän kuluminen on minimissä käynnistys-aikajakson aikana. Kun käynnistyksen aikajakso on saatettu ... päätökseen on käynnistyksen toimintamuoto päättynyt ja järjestelmä siirtyy muotoon 1, jota merkitään hakutoimin-35 tamuodoksi.

• · 14 85620 Tässä toimintamuodossa pienennetään toimielimeen 43 tulevaa jännitettä askeleittain, kuten on esitetty liikkeellä x:stä seuraavaan x:ään käyrällä 60 kuviossa 2. Tämä toiminta jatkuu hakutoimintamuodossa niin kauan kun 5 mitään rajataajuusvärähtelyä ei ilmaista.

Kun kalvon paksuus pienenee alle taitepisteen 64 edustaman paksuuden ja rajataajuusvärähtely ilmaistaan siirtyy järjestelmä toimintamuotoon 2, järjestelmän toiminnan optimoimiseksi. Tässä muodossa toimielimeen 43 10 syötettyä jännitettä suurennetaan askeleittain välin leveyden vastaavaksi suurentamiseksi, kunnes mitään värähtelyä ei ilmaista. Tänä aikana on löydetty sopiva toimintapiste, ja järjestelmä siirtyy toimintamuotoon 3, valvomaan neljää toimintoa: (1) akselin pyörimistä; (2) tiiviste- 15 seinämän lämpötilan suuria muutoksia; (3) ylittääkö tii-visteseinämän lämpötila vaarallisen rajan; ja (4) raja-taajuusvärähtelyiden olemassaoloa.

Kun järjestelmä on vakavoitunut, siirtyy se jälleen toimintamuotoon 1 ja suorittaa hakua sen määrittämiseksi 20 ettei toimintapiste 63 ole liian kaukana taitepisteen 64 oikealla puolella halutulla toiminta-alueella. Toisin sanoen, järjestelmä pienentää toimielimen jännitettä hieman ja määrittää sen jälkeen esiintyykö rajataajuusvärähtelyä; jos ei, niin järjestelmä on löytänyt uuden optimin 25 toimintapisteen 63.

\\ | Toimintamuoto 4 on virheen korjauksen toimintamuoto, : ja tähän voidaan siirtyä mistä tahansa edellä mainitusta *:· toimintamuodosta kun termoparista johdettu tiiviste seinämän - lämpötilan osoitus ylittää ennalta asetetun maksimiarvon.

30 Tämä osoittaa, että ra jataa juusvärähtely on esiintynyt; suuri komentojännite asetetaan sen jälkeen välin avaamiseksi ja järjestelmä siirtyy takaisin käynnistyksen toimintamuotoon, joka on edellä selostettu toimintamuoto O.

* » » * Tämän kokonaiskuvan avulla on seuraavassa esitettävä toi- :X: 35 minta yhdessä yksityiskohtaisen vuokaavion kanssa helpom- *:**: min ymmärrettävissä.

is 85620

Jotta alan ammattimiehet voisivat käyttää välittömämmin keksintöä, esitetään kuvioissa 4A-4E täydellinen algoritmi järjestelmän toiminnan säätämiseksi lähtien käynnistyksestä ja päätyen virheenkorjaukseen. Jokainen eril-5 linen toimintamuoto tai järjestelmän tila on kuvattu erillisellä piirustuksen sivulla, ja käytetyillä merkinnöillä on seuraavat merkitykset:

Merkintä Merkitys VOSC Vakiojännite johon optimaalinen toimin- 10 tapiste asetetaan sen antojännitteen yläpuolelle jossa värähtely ensimmäisen kerran esiintyi. Tämä varmistaa että mikään kohtuullisen pieni toimintaolosuhteen muutos ei aiheuta värähtelyltä. 15 VMIN Toimintaelimen minimi komentojännite.

VMAX Toimintaelimen maksimi komentojännite.

VINC Toimintaelimen jännitteen askeleen lisäyksen jakso värähtelyn lopettamiseksi (VINC>>VDEC).

20 VDEC Toimintaelimen jännitteen askeleen pienennyksen jakso värähtelyn hakua varten (VDECCCVINC).

VSTRT Alkuperäinen toimintaelimen jännite käynnistyksen ja haun toimintamuotojen . 25 aikana (VSTRT< =VMAX) .

TFMAX Maksimi siedettävä tiivisteseinämän lämpötila.

TF Maksimi sallittu lämpötilapoikkeama kartoitetusta seinämän lämpötilasta 30 (TFMAP-TFCTF).

TFMAP Kartoitettu tiivisteseinämän lämpötila optimissa toimintapisteessä.

T Tietokoneen näytteenottojakso.

’·” TO Ajanhetki käynnistyksen toimintamuo- : 35 dossa O.

T2 Minimiaika optimoinnin toimintamuodossa . 2 vakaan toiminnan saavuttamiseksi.

16 85620

Merkintä Merkitys Τλ Maksimiaika valvonnan toimintamuodossa 3 ennen hakutoimintamuotoon siirtymistä. T4 Minimiaika virheenkorjauksen toiminta- 5 muodossa 4 ennen hakutoimintamuotoon siirtymistä.

T5 Aika jona, jos kaksi toimintamuodon 4 suoritusta esiintyy, mitään muuta aktiivista säätöä ei esiinny ennen kuin akse-10 li on pysäytetty ja uudelleen käynnis tetty.

DTOSC Lämpötilaeron minimiamplitudi raja- taajuus värähtelyn vahvistukselle.

FLOW Värähtelyn ilmaisun minimitaajuus.

15 FHIGH Värähtelyn ilmaisun maksimitaajuus.

TF Tiivisteseinämän lämpötila.

TC Kammion lämpötila.

DT Tiivisteseinämän ja kammion välinen lämpötilaero - värähtelyn ilmaisimen 20 otto.

Y Värähtelyn ilmaisimen anto.

VO Toimintaelimen antojännite.

VOFT Optimi toimintapiste.

Näillä merkintöjen selityksillä on algoritmi itses-. ·: 25 sään selittävä.

: Kuviossa 4B, juuri ennen algoritmin hakutoiminta- V : muodon lohkon keskiosaa on sen alapuolella toimintalaatik- ko, joka on merkitty "TALLETA TF VO:N FUNKTIONA". Tämä : tarkoittaa että kuvion 2 käyrä 60 muodostetaan ja tallete- 30 taan osoittamalla arvot jotka merkitsevät pieniä x:iä käyrällä 60. Jokainen arvo osoitetaan tiivisteseinämän 35 lämpötilalla, joka saadaan linjaa 46 myöten, linjaa 44 myöten saatavan komentojännitteen VO funktiona samana het-\ kenä. Tällä tavoin käyrä 60 kehitetään ja talletetaan :/-f 35 järjestelmän toiminnan myöhempää käyttöä varten.

17 85620

Kuvio 5 esittää yleistettynä piiriä, jonka tehtävänä on suorittaa kuviossa 1 yhtenä lohkona esitetyn signaalin käsittelyasteen 50 tehtävät. Tiivisteseinämän lämpötilan signaalilla linjalla 46 ja kammion nesteen 5 lämpötilan signaalilla linjalla 48, kuten on esitetty kuviossa 1, on samat viitenumerot kuviossa 5. Nämä kaksi signaalia TF ja TC syötetään summausasteeseen 70, joka algebrallisesti yhdistää signaalit ja ohjaa tuloksena olevan signaalin 71, DT, linjaa 72 myöten kaistanpäästö-10 suodattimeen 73. Tämän suodattimen ominaiskäyrä on esitetty yleisesti sen yläpuolella, ja se päästää taajuudet väliltä FLOW ja FHIGH esiasetettuun amplitudiin saakka. Suodattimen 73 anti, jota kuvaa käyrä 74, johdetaan linjaa 75 myöten tasasuuntausasteeseen 76. Tässä asteessa tapahtuu 15 tavanomainen tasasuuntaus vastaavan signaalin kuin viitenumerolla 78 merkityn aikaansaamiseksi linjalle 77. Kynnys-tai DTOSC-taso on sama kuin on jo kuvattu värähtelyn mini-misuuruutena tutkimuksen alaisessa signaalissa rajataajuus-värähtelyn esiintymisen vahvistamiseksi. Tämä signaali 20 viedään vertailijaan 80, jonka anto syötetään linjaa 56 myöten CPU:hun 53 (kuvio 1). Tätä signaalia edustaa viitenumero 81, ja sen on esitetty tulevan suureksi ajanhetkenä t^. Toisin sanoen, kun tasasuuntaajasta 76 tuleva signaali ylittää kynnysarvon DTOSC, kytkeytyy vertailijän 80 anto 25 sen vahvistamiseksi CPU: lie että ra jataa juusvärähtely on ilmaistu. Alan ammattimiehet voivat havaita, että muita piirejä järjestelmän signaalien käsittelemiseksi voidaan helposti toteuttaa minkä tahansa sopivan muuttujan tutkimiseksi tietyn ilmiön esiintymisen kannalta. Lisäksi 30 kuviossa 5 kuvattujen funktioiden toteutus voidaan suorittaa sekä softwaren että hardwaren avulla.

Kuvio 6 kuvaa todellisia testituloksia jotka on saatu tallentamalla tiivisteseinämän lämpötila TF ja toimi-'· ' elimeen syötetty jännite VO ajan funktiona. Kuten edellä : ·35 on huomautettu, tätä informaatiota on käytetty kuviossa 2 esitetyn käyrän 60 määrittämiseksi. Kuviossa 6 esitetyt ie 85620 testitulokset saatiin noin 45 minuutin toimintajaksolta. Kuviossa 6 esitetyn ajan alussa on toimielimeen 43 syötetty signaali suuri, kuten se on käynnistystoimintamuo-dossa, ja siten kalvon paksuus tai vuoto on suuri, mikä 5 johtaa pieneen tiivisteseinämän lämpötilaan. Järjestelmä on käynnistyksen toimintamuodossa.

Ajanhetkenä t1 järjestelmä siirtyy hakutoimintamuo-toon 1. Toimielimeen syötetty jännite pienenee asteittain ajanhetkeen t2 saakka. Tänä hetkenä adaptiivinen säätö-10 järjestelmä ilmaisee rajataajuusvärähtelyn, ja tämä käy ilmi äkillisenä nousuna tiivisteseinämän lämpötilassa tämän hetken jälkeen, siten järjestelmä siirtyy optimoinnin toimintamuotoon. Ajanhetkien t2 ja t3 välillä toimintamuodossa 2 komentojännite suurenee portaittain kunnes sig-15 naalinkäsittelijän 50 anto tulee pieneksi, osoittaen että enää ei rajataajuusvärähtelyä esiinny. Toimintapiste on löydetty ja siirrytään valvonnan toimintamuotoon 3. Tiivisteseinämän lämpötila putoaa äkillisesti, ja nousee sen jälkeen asteittain paljon pienemmällä nopeudella koska 20 nesteen lämpötila on asteittain kasvanut ajanhetkestä t1. Järjestelmä pysyy valvonnan toimintamuodossa 3 ajanhetkeen t4 saakka.

Ajanhetkenä t4 järjestelmä tunnistaa että huomattava lämpötilan nousu on tapahtunut, ja että tila ei enää ehkä ‘.' I 25 ole optimaalisessa toimintapisteessä. Siten järjestelmä : : : palaa hakutoimintamuotoon 1 sen määrittämiseksi onko kal- von paksuus liian suuri. Jännite VO pienenee jälleen ajanhetkien t4 ja t5 välillä kunnes rajataajuusvärähtely ilmaistaan, mistä on todisteena vastaava nousu tiiviste-30 seinämän lämpötilassa ajanhetkenä t5, ja järjestelmä palaa optimoinnin toimintamuotoon 2. Ajanhetkien t5 ja t6 välillä jännitesignaali kasvaa kunnes signaalinkäsittelijän ‘ 1 anto jälleen tulee pieneksi, merkiten rajataajuusvärähte lyn poissaoloa. Järjestelmä pysyy tässä vakaassa toiminta-35 tilassa, valvonnan toimintamuodossa 3, ajanhetkien t6 ja t7 välillä.

I* ·« > . < 19 85620

Ajanhetkenä tl tiivisteseinämän lämpötila alkaa pienentyä, mutta tänä ajanhetken aikana tapahtuu paineen nousu tiivisteasennuksen viereisessä nesteessä. Tämä johtaa rajataajuusvärähtelyn muodostumiseen ja nopeaan tii-5 visteseinämän lämpötilan nousuun. Kuten on esitetty suurentaa järjestelmä jälleen toimielimeen syötettävää jännitettä kalvon paksuuden suurentamiseksi, suurentuneeseen paineeseen sopeutumista varten. Tämä suoritetaan optimoinnin toimintamuodossa Z, ja ajan t8 kuluttua järjestelmä 10 on vakavoitunut uuteen kasvaneeseen kalvon paksuuteen, jolloin järjestelmä palaa valvontatoimintatilaan 3. Siten tiivisteasennukseen kohdistuneesta häiriöstä huolimatta mukautuu esillä olevan keksinnön mukainen säätöjärjestelmä muuttuneisiin olosuhteisiin, aikaansaaden uuden optimin 15 kalvon paksuuden, joka tuottaa pitkän tiivisteen eliniän ja minimivuodon.

Esillä olevan keksinnön mukainen järjestelmä on täysin adaptiivinen, koska se aikaansaa uuden toiminta-käyrän, joka on esitetty käyränä 60 kuviossa 2, joka ker-20 ran kun järjestelmä saatetaan päälle. Siten jos tiiviste-seinämät ovat kuluneet, jos lämpövirtauksessa on eroa, jos järjestelmän vääntömomentti on muuttunut, tai tiivisteseinämän vuoto tai poikkeutus on muuttunut, keksinnön mukainen järjestelmä tulee optimiin toimintapisteeseen 25 optimin kalvon paksuuden tuottamiseksi todellisissa toi-:: mintaolosuhteissa. Sekä kuluminen että vuodot on minimoitu • ·.; kaikille toimintaolosuhteille. Tämä on toteutettu käyttä- mällä hyväksi tiettyä fyysistä ilmiötä - tässä rajataajuus-. .·. värähtelyä - vertailupisteen muodostamiseksi, tässä taite- 30 piste 64 käyrällä 60, siten optimin toimintapisteen "löytämiseksi" juuri tämän käyrän taitteesta oikealla.

Vaikka keksinnön yhteydessä kuvattu ja selostettu liikkuva tiivisteseinämä on yhtenäinen tiivisteseinämä, alan ammattimiehen tulee huomata, että keksinnön mukaista : 35 adaptiivista säätöjärjestelmää voidaan käyttää myös säätä- mään liikkuvaa tiivisteseinämää, joka sisältää useamman 20 8 5 6 2 0 kuin yhden komponentin. Esimerkiksi liikkuva tiiviste-seinämä voi sisältää ensimmäisen komponentin kiinnitettynä, suoraan tai epäsuoraan, staattiseen runkoon, ja toisen komponentin jota toimielin liikuttaa. Kyseisessä jär-5 jestelyssä toisen komponentin liike vaikuttaa tiiviste-seinämien välisen välin muuttumiseen, siten säätäen kaivon paksuutta.

Tuntoelin 51 on esitetty akselin 21 vieressä signaalin aikaansaamiseksi, joka osoittaa akselin pyörimisen tai 10 pyörimättömyyden. Alan ammattimiehen tulee huomata, että tuntoelinjärjestely voi aikaansaada myös ylimääräistä informaatiota, kuten akselin kulmanopeuden muutoksen ennalta asetetun alueen yli, ja/tai tosiasiallisen akselin nopeuden muutoksen.

15 Mukana seuraavissa vaatimuksissa ilmaisu "kytketty" (käytettynä sähköisessä tai elektronisessa merkityksessä) tarkoittaa tasavirtakytkentää kahden komponentin välillä, komponenttien välisen tasavirtaresistanssin ollessa käytännössä nolla. Ilmaisu "liitetty" osoittaa tässä kahden 20 komponentin välistä toiminnallista suhdetta, muita elementtejä ollessa mahdollisesti sijoitettu näiden kahden komponentin välille, jotka on kuvattu "liitetyiksi" tai "keskinäisesti liitetyiksi".

Vaikka tässä on selostettu vain keksinnön tiettyä 25 suoritusmuotoa, on ilmeistä, että keksinnön monia muunnok-: siä ja muutoksia voidaan tehdä. Mukana seuraavien vaati- musten tarkoituksena on siten kattaa kaikki kyseiset muunnokset ja muutokset jotka kuuluvat keksinnön puitteisiin.

Claims (16)

2i 85620

1. Adaptiivinen säätöjärjestelmä (40) sen tyyppistä mekaanista tiivisteasennusta (25) varten ioka sisältää 5 ensimmäisen (26, 34) ja toisen (27, 35) tiivisteseinämän, toisen tiivisteseinämistä (27) ollessa liikkuva kohti ja poispäin toisesta tiivisteseinämästä (26) välin (36) säätämiseksi ja siten kalvon paksuuden säätämiseksi vastaavien tiivisteseinämien välillä, toimielinlaitteen (43) liikkuvan 10 tiivisteseinämän (27) siirron säätämiseksi kalvon paksuuden säätämistä varten, ja tuntoelinlaitteen (45) joka on kytketty aikaansaamaan ensimmäisen signaalin joka muuttuu tii-visteasennuksen tietyn parametrin funktiona, mainitun säätöjärjestelmän (40) ollessa liitetty tuntoelinlaitteeseen 15 (45) ja toimielinlaitteeseen (43) toimielimen (43) säätämi seksi vastaanotetun ensimmäisen signaalin funktiona, tunnettu siitä, että säätöjärjestelmä (40) toimii vas-teellisena rajataajuusvärähtelylle sen läsnäolon tunnistamiseksi mekaanisessa tiivisteasennuksessa (25), liikkuvan 20 tiivisteseinämän (27) vertailuaseman tunnistamiseksi, ja sen jälkeen liikkuvan tiivisteseinämän (27) siirtämiseksi poispäin toisesta tiivisteseinämästä (26) optimin tiivis-tyssuorituskyvyn aikaansaamiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen adaptiivinen sää- 25 töjärjestelmä, tunnettu siitä, että tietty para metri on toisen mainitun tiivisteseinämän (27) lämpötila (TF).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen adaptiivinen säätöjärjestelmä, tunnettu siitä, että runko si- 30 sältää nestettä tiivisteseinämien vieressä, että tietty parametri on mainitun nesteen lämpötilan (TC) ja toisen mainitun tiivisteseinämän (27) lämpötilan (TF) välinen ero.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen adaptiivinen säätöjärjestelmä, tunnettu siitä, että tunto- 35 elinlaite sisältää ainakin yhden termoparin (45). 22 85620

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen adaptiivinen säätöjärjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu termopari (45) on asetettu tunnustelemaan mainitun tiivis-teseinämän (35) lämpötilaa, ja että tuntoelinlaite edelleen 5 käsittää toisen termoparin (47), joka on asetettu tunnustelemaan mainitun nesteen lämpötila (TC).

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen adaptiivinen säätöjärjestelmä, tunnettu siitä, että se edelleen käsittää laitteen kalvon paksuuden säätämiseksi 10 mekaanisen tiivisteasennuksen toiminnan alkaessa aikaansaamalla aluksi kalvon paksuuden, joka on merkittävästi suurempi kuin normaali kalvon paksuus, ja ylläpitämällä suurempaa kalvon paksuutta (D3) ennalta määrätyn minimiaika-jakson ajan.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen adaptii vinen säätöjärjestelmä, tunnettu siitä, että käyttöakselia (21) pyöritetään tiivisteasennuksen toiminnan alkaessa, ja aikaansaadaan laite (51) käyttöakselin (21) pyörimisnopeuteen liittyvän signaalin syöttämiseksi adap-20 tiiviselle säätöjärjestelmälle.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen adaptiivinen säätöjärjestelmä, tunnettu siitä, että mainittua signaalia käytetään hyväksi sen määrittämiseksi onko akseli (21) pysähtynyt vai pyörimässä.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen adaptii vinen säätöjärjestelmä, tunnettu siitä, että se edelleen käsittää prosessoriyksikön (53) ja muistin (54), ja mainittuun muistiin talletetun säätöohjelman tiiviste-asennuksen toiminnan säätämiseksi normaalia suuremman kal-30 von paksuuden (D3) aikaansaamiseksi käynnistyksessä, kalvon paksuuden pienentämiseksi sen jälkeen tietyn mittaisin portain kunnes rajataajuusvärähtely (65) on ilmaistu, ja kalvon paksuuden (Dl, D2, 63) suurentamiseksi sen jälkeen mää-rällä, joka on suurempi kuin viimeisin kalvon paksuuden 35 pienennys juuri ennen rajataajuusvärähtelyn ilmaisua. 23 85620

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen adaptiivinen säätöjärjestelmä, tunnettu siitä, että kalvon paksuuden portaittaisia pienennyksiä merkitsevä data talletetaan muistiin, ja ilmaistaessa rajataajuusvärähtely 5 talletettua dataa käytetään hyväksi kalvon paksuuden suurentamiseksi sopivaan arvoon.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 3-10 mukaxnen adaptiivinen säätöjärjestelmä, tunnettu siitä, että säätöjärjestelmässä on signaalin käsittelypiiri (50), joka 10 on kytketty vastaanottamaan ensimmäisen signaalin, joka muuttuu toisen tiivisteseinämän lämpötilan (TF) funktiona, ja toisen signaalin, joka muuttuu nesteen lämpötilan (TC) funktiona, tulossignaalin aikaansaamiseksi, joka muuttuu lämpötilaeron (DT) funktiona nesteen ja sen tiivisteseinä-15 män välillä johon ensimmäinen tuntoelin (45) on asetettu, toimielimen säätämiseksi mainitun lämpötilaeron funktiona, säätöjärjestelmän toimiessa vasteena rajataajuusvärähtelyn esiintymisen tunnistamiselle tulossignaalista, liikkuvan tiivisteseinämän (27) vertailuaseman tunnistamiseksi, ja 20 sen jälkeen liikkuvan tiivisteseinämän siirtämiseksi poispäin vertailuasemasta ja toisesta tiivisteseinämästä kalvon paksuuden aikaansaamiseksi, jossa rajataajuusvärähtelyä ei esiinny.

12. Menetelmä mekaanisen tiivisteasennuksen (25) 25 säätämiseksi, jossa on kaksi seinämää (26, 27), toisen seinämän (27) ollessa siirrettävä toisen seinämän (26) suhteen välin (36) säätämiseksi ja siten seinämien välin määrittämän kalvon paksuuden säätämiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää seuraavat vaiheet: 30 tiivisteasennuksen toiminnan aloittaminen tietyllä kalvon paksuudella (D3), joka on suurempi kuin optimi kalvon paksuus; kalvon paksuuden asteittainen pienentäminen; tiivisteasennuksen parametrin tutkiminen tietyn 35 rajataajuusvärähtelyn määrittelemän ilmiön osoittamiseksi; 24 85620 j» mainitun ilmiön esiintymisen tunnistuksen jälkeen kalvon paksuuden (D2) suurentaminen kunnes ilmiötä ei enää esiinny, siten aikaansaaden tiivisteasennuksen toiminnan 5 optimilla kalvon paksuudella.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä mekaanisen tiivisteasennuksen säätämiseksi, tunnet- t u siitä, että käynnistettäessä ylläpidetään tietty kalvon paksuus ennalta määrätyn minimiajan ennen mitään kalvon 10 paksuuden pienennystä.

14. Patenttivaatimuksen 12 tai 13 mukainen menetelmä mekaanisen tiivisteasennuksen säätämiseksi, tunnettu siitä, että se edelleen käsittää asteittaisen kalvon paksuuden pienentymisen kartoittamisen käynnistyksen 15 jälkeen tallettamalla peräkkäisiä kalvon paksuuden pienen nyksiä sisältävän datasarjan, tallettamalla se kalvon paksuuden vertailudatan arvo, jossa rajataajuusvärähtelyn esiintyminen on tunnistettu, sekä vertailudatan arvon ja datasarjan käyttämisen suoritettaessa kalvon paksuuden suu-20 rentaminen optimia kalvon paksuutta lähestyttäessä.

15. Menetelmä mekaanisen tiivisteasennuksen säätämiseksi jonkin patenttivaatimuksen 12-14 mukaisesti käyttämällä muistilla varustettua dataprosessoria, tunnettu siitä, että se käsittää seuraavat vaiheet: 25 tiivistysasennuksen toiminnan aloittaminen tietyllä kalvon paksuudella (D3), joka tuottaa liiallisen vuodon; toisen seinämän lämpötilan (TF) tunnusteleminen ensimmäisen signaalin aikaansaamiseksi, joka muuttuu seinämän lämpötilan funktiona; 30 ensimmäisen signaalin tutkiminen rajataajuusväräh telyn osoituksen tutkimiseksi; ja rajataajuusvärähtelyn esiintymisen tunnistuksen jälkeen kalvon paksuuden suurentaminen ennalta määrätyllä määrällä siten aikaansaaden tiivisteasennuksen toiminnan 35 optimilla kalvon paksuudella. 25 85620

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä mekaanisen tiivisteasennuksen säätämiseksi, tunnettu siitä, että se edelleen käsittää seuraavat vaiheet: nesteen lämpötilan (TC) tunnusteleminen toisen signaalin aikaansaa-5 miseksi joka muuttuu nesteen lämpötilan funktiona, ensimmäisen ja toisen signaalin algebrallinen yhdistäminen tu-lossignaalin (DT) tuottamiseksi, tulossignaalin tutkiminen rajataajuusvärähtelyn osoitusta varten. 26 85620