你可以称之为一个工厂,但你从来没有见过这样的植物。
这里的“生产”过程依赖于激光能量集中在一个目标的“镜头”BB的大小。
产品:核反应六次温度比太阳的核心。和越来越多的理解融合反应,总有一天地球摆脱依赖化石燃料的日益减少。
在国家点火装置(NIF)在加州的劳伦斯利弗莫尔国家实验室,科学家们正在努力创建核聚变反应,释放出更多的能量比他们的激光把灰尘的定义“点火”。It's a first step in a process that could one day bring "star power"—clean nuclear fusion energy—down to earth.
每个完整系统激光枪带来192个独立的激光束从四面八方聚集到一个billionths-of-a-second爆炸加热和压缩的小目标氚和氘。那些192 beams-up 180万焦耳的紫外线能量必须集中与最终的精度。如果你能站在投手土墩在旧金山和扔在道奇球场罢工在洛杉矶,350英里以外,你会准确。
需要大量的设施和设备,每个测试。NIF主楼站十层楼高,全天候运行。这房子这个世界最强大的高能激光和有史以来建造的最大的光学仪器,结合7500家大型(meter-size)光学和光学小超过26000。点火针释放辐射,所以辐射安全管理是至关重要的。
它是通过精心策划的一个最大的自动控制系统设计的一个科学机器,一个系统,包括60000多个控制点和850台电脑。成功取决于一些6000仪器、阀门、压力、温度和湿度传感器和发射器,NIF中的每个单独跟踪数据库。每一个人必须校准。
一个世界的能力和精度
“唯一相当于我们做的是一个美国国家航空航天局航天飞机发射倒计时,”特拉维斯Averill说,NIF校准项目经理。“如果事情不是维护和校准之后他们不可靠的和可重复的。使校准至关重要,从最小的inch-ounce扭矩螺丝刀,组装光学计算收益率创纪录的中子的示波器。如果我们不校准的两层楼暖通空调设备你会得到一个温度的剖面偏移。激光束通过气体的方式将会改变,而你不会打准确的现货你要打。”
技术人员如何管理如此巨大而复杂的设施吗?“我们使用gui(图形用户界面)在主控制室,在大多数的设施监测正在发生“Averill说。“这给了我们几乎所有的实时动态数据和控制。”
关键是要确保成千上万的网络组件和传感器将信号发送到控制室提供准确的数据通过GUI屏幕24 V直流控制网络。所以Averill执行“全循环”校准的数据出现在屏幕上,而不是在远程传感器与发射机输出。“我们校准GUI屏幕读出每一次,删除任何和所有的错误,我们可以。我非常相信校准全循环,”他说。
校准温度传感器,例如,Averill将连接他的侥幸9142 - p现场计量,装有一个内部福禄克5608参考标准,结合754记录过程Calibrato雷竞技appr-HART侥幸。他把计量生成一个特定的测试temperature-say 60, 70,或80华氏度(15.6、21.1或26.7摄氏度),然后插入元素或温度传感器。温度稳定后,他收音机控制室来验证GUI阅读。目标是一个控制室阅读变化不超过10度的干好设置。阅读56.10度将满足标准,但56.11度公差。
“如果发现数据符合规范,我们不会调整,“Averill说。“如果是宽容,我们首先要做的就是一个循环检查。我们插入了发射机754哈特沟通者和我们说,我们实际上领带到当前。我们将把在4 - 20毫安系列和监控。我将告诉发射机输出认为马是4,我们测量的结果。同时我期待GUI读56.00度,”Averill说。
“我妈测量通常绑定到754,因为它众多的功能。这是伟大的一部分。我可以用它来跟我的哈特传播者,而且我还可以用它来衡量,而应该是一个阅读56度的在这种情况下。我将4 mA输出和我通过754校准器,会循环,实际上测量。所以我有一个显示过程变量模拟输出,这就是它认为它的推出,我有一个马的实际测量输出。通过测试我校准发射机输出功能和确保它是specificaion之内。这个杀死一石二鸟。它花费更少的时间,用更少的鬼混。”
如果发射机的输出漂移,Averill将调整其输出(可编程使用的哈特发射器),这样读数在GUI与温度传感器看到。压力校准的过程是相似的。Averill再次使用福禄克754年或744年雷竞技app记录过程校准器,福禄克719便携式电动压力校准器,加上一个便携式手泵生产测试压力。
更大
Averill学到他的校准能力在5年的美国海军陆战队,校准FA-18大黄蜂战斗机的航空电子设备。然后他工作两年第三方校准供应商,工作主要集中在生物医学和制药领域。
“我现在所做的工作填补了需要做一些比自己装备的给了我,”他说。“在10、20或30年,当化石燃料枯竭,世界需要能源能力比今天高得多,聚变能将我们力量。”
Averill到达之前,NIF校准是由当地独立的实验室。今天在公司内部完成更多的工作,这有助于保持NIF时间表,每天放了几枪,有时更频繁。“最困难的事情之一是做校准的同时仍然保持操作和不影响拍摄,“Averill说。“支付账单在这里发射枪,越来越走向融合的目标。”
Averill依靠福禄克仪器(见边栏)因为他雷竞技app的海军陆战队的日子,为其他专业校准和他有一些想法。
校准温度传感器,”买一个或两个领域计量好,”他说。“他们将废弃液体浴在每个实验室和现场应用。你花在它最初几个使用后你将会节省时间,保证”。Profound improvements in control and accuracy were made utilizing the Fluke 9142-P Field Metrology Well
福禄克9雷竞技app142 - p是一个工业温度循环校准器设计用于执行发射机循环校准,校准比较,或简单检查热电偶传感器。重量不足18磅(8.2公斤),它是快速达到温度设定值,然而是稳定的,统一的,准确的。
“我们可以设置温度点,走开,又要登录我们的GUI屏幕。45分钟后回来,如果需要做任何调整,唯一的动手时间花在发射器连接,从钩上取下。我买了第二个,因为你可以使用两个很容易。如果我今天的我甚至想让三个处理,为了简化过程。”
培训团队
校准NIF涉及两个团队的维护技术人员:那些在传统工作设施和其他关注光束路径工具systems-40。
“他们往往一起工作,所以,每个人都有机会分享他们的知识和经验在维护和校准任务,“Averill说。“这样做带来了我们的技术优势的一些我所见过的最高水平。”
除了使用正确的校准工具,Averill说成功的关键是确保团队成员需要理解为什么某些测试,以及如何做。他写了50多个校准程序的帮助。
“技术人员迷失在哪里当他们盲目跟风程序不懂,”他说。“One of the main tricks I can offer is writing the procedures with technical eyes and ears, as if you are standing there next to the technicians telling them verbatim what to do, and what to look for if something isn't going right."
如果发现问题,维护团队可以参考失效模式和影响分析(FMEA)提前编写的文档,所以他们不需要算出所有的问题。很多设备的备件,所以操作可以很快恢复。
没有时间可以浪费。实现核聚变的目标是在2012年后期,所以Averill和其他NIF员工的前美国海军核工程师知道没有时间浪费。
“这是50年,“Averill说,“我们不到一年的时间了。这是令人兴奋的在这里。”