壓寶計劃 : 壓力容器保障計劃

使用網路控制 LED 陣列動作  向 Arduino UNO 傳輸命令串連 max 2719 控制 8x8 LED 陣列。研究此功能以達成遙測系統的介面。 目前的動作：  1. 使用亂數呈現各行 LED 的亮滅，輸入 0~300 的次數。  2. 呈現六種 LED 的圖形。編號由 0~5 表示。   控制介面說明 電腦控制：以網頁為主的控制介面，可實現異地操作的功能。其偵測的數據可回傳到伺服器保存或分析使用。 手機控制：利用手機一樣能方便控制系統，搭配語音系統更可以實現語音操作的需求。 搭配網頁介面的益處：使用者可依期望控制的項目取得完成的操作說明，並可得到回饋。    可以使用行動電話控制 LED 陣列 影片展示： 電腦端之網頁介面 手機介面應用  

 壓力容器使用的部件在法規中已經有一些規定及要求，然而仍會有一些特殊的狀況會造成其構成無法與法規要求一致，這該如何處理？ 耐壓部件 由於壓力容器種類很多，用途也不少，所以在桶槽的設計上常常會設計出與法規規定不盡相同的部件；尤其是耐壓部件更是需求注意。 一般會注意的部件為端板、桶身、管材及法籣。會造成設計部件會與法規不同的原因： 1. 限制的空間：壓力容器是有使用壽命的，在設備達到使用年限會需求汰舊換新；又因為工廠使用的設備因為使用的年限不同，所以在欲更換之設備與相鄰的設備可移動的空間不足，所以新的設備為達到與原設備功能一致，可能會設計出非法規之部件。 2. 作為攪拌機：攪拌機的馬達會因為內容物的物理性質不同及葉片的造形，會造成基座及桶身有額外的作用力，一般在設計時除了要考慮壓力容器設計需求之外，要再加上新增的作用力分析才能符合設備的使用需求。 3.不同地區或建造法規組合使用的場合：常見的狀況是歐系系統與美系系統的整合環境；不同系統的法蘭接頭、球閥開關或是偵測器等接頭。 設計通例 以上狀況其設計原則為設備使用的材料必需符合其建造法規之要求；即不同建造法規的材質不可以焊接混用，除了是用螺栓件對鎖的部件。法蘭或是管牙口可以依法規的要求設計開發符合配合件的尺寸，唯必須依照法規設定的流程、數據進行設計驗證。若是外形不像是法規要求的設計時，最直接的方法是考慮使用有限元素分析法，以找出元件設計上可能的弱點。在設計非法規規定的承壓部件時一樣需要符合有關於焊接效率、最低金屬溫度 MDMT、材料熱處理要求等規定。開孔補強的分析，若不符合法規之要求，則需要分析補強區域外，另要包焊道的分析；在作有限元素分析時，焊道的深度、喉深及焊道的幾何造形都應建模分析，除非焊道設計已符合法規之要求。 有限元素分析 wiki : 有限元素分析  : 使用有限元素法（英語：Finite element method）分析物理現象，是一種用於求解微分方程組或積分方程組數值解的數值方法。使用的流程分別為 1. 前處理：製作要分析的部件電腦立體模型並生成網格 (mesh 檔)，給予受分析的材質物理性質數據，再設定作用力定位點及其受力種類及大小。 2. 分析處理各網格節點所受的力量大小，它是使用偏微分方程並求取其近似解，以達到分析的結果。3. 後處理：在網格資料分析完後，依其數據資料繪製應力應變圖，以圖形、顏色顯示

Common lisp 連接 Arduino UNO 微控制器，操作 8x8 LED 陣列  影片演示     各申機械設計工作室：電子電路實作  

 桶槽的容積計算應用：為了證明客戶訂製桶槽其容積符合採購合約的規範，我們需要提出書面資料來證明。所以在《 計算碟形端板的內容積/calculate internal volume of spherically dished 》取得上下端板的容積之後，再加上桶身圓柱體積就可以得到桶槽的總體積。然而在實際使用上客戶有機會將會要求提供容積液位刻度尺；例如消防用水槽在法定規定中必須維持一定的水量，而槽體上要使用液位計標示儲存水量是否達到消防法規的標準。 如何設計刻度尺的尺寸？ 忽略端板的內容積，假設我們使用立式桶槽，和客戶取得共識，以端板的直部與圓角的切線 (TL1) 為基準，到另一端板直部與圓角切線 (TL2) 為桶槽使用容積的計算範圍，可以協議客戶使用時液位的最高點為限，如此因為圓桶桶體的內徑可知，高度可知， TL1 - TL2 距離可知，就可以訂定每格刻度的容積量。 一樣以立式桶槽為主，如果客戶需要知道各水平位置的液體容積時，端板的內容積就可以包括在計算範圍之中，在刻度尺起始點標示包含下端板的容積，再向上設計刻度距離。而下端板型式可以為半球形、半橢圓形、錐形或碟形。通常其桶槽使用的最高點不會到達頂部端板，所以可乎略不計，但是仍然以合約要求為依據。 當刻度與內容積變化不一致時的設計。例如以上提到的消防水槽由於要放置在地下室中，又因為限高的原故，所以必需使用臥桶形式。其刻度尺因為端板的二度曲面加上桶身的圓桶形使得截面積呈現弓形，無法直覺的定義出相對的刻度與內容積的水量。此時可以利用 CAD 工具來幫忙。 流程如下: (1) 建立桶槽內容積的立體模型及略大於此桶槽的方塊立體模型，共二塊模型。 (2) 將方塊中心對齊桶槽內容積模型,並放置於正下方。 (3) 方塊以固定的速度向上與桶槽模型相交，並且使用 CAD 立體模型「交集」的功能，其產生的立體模型即可以計算其高度表示的容積。 (4) 蒐集其高度與容積的數據，即可以取得制定刻度尺所需的資料。 這個過程可以編寫程式取得所需的刻度尺寸。   壓力容器液位刻度與容積評估/ Pressure vessel level scale and volume evaluation    以上桶槽皆以需承受壓力為例，所以桶身都為圓桶形。其他幾何造型的桶槽體積可以利用第三個方式需得刻度尺寸。在化工相關的工程應用上，其內容物的用量應該會使用重量量

材料採購需知注意事項 不限於尺寸規格、數量、熱處理要求及試驗要求等。 以下以標準管採購為例： 1. 訂貨數量、長度或根數 2. 訂貨尺寸 3. 訂貨名稱 4. 訂貨標準號 5. 尺寸規定依 ASME 標準規定 6. 可接受的 ASTM 的版本 7. 訂購要求 7.1. 製造方式 7.2. 熱處理 7.3. 最終用途 7.4. 重量與尺寸的允許誤差 7.5. 彎曲試驗 7.6. 壓扁試驗 8. 需附材質證明 8.1. 標準年號。 8.2. 證明機構名稱。 8.3. 認證日期。 8.4. 爐號。 8.5. 熔煉分析。 8.6. 熱處理溫度:只有冷拔管需附上。 8.7. 拉伸性能;當採用縱向條狀拉伸試驗時，須標註部分的寬度。 8.8. 彎曲試驗合格。 8.9. 壓扁試驗合格;以購入管件公稱尺寸 NPS 2 以上須附上，或者依要求大於直徑 254mm (10")依規定可用彎曲試驗報告代替，須注明彎曲角度180° 及彎芯軸徑25.4 mm (1")。 8.10. 衝擊試驗結果。 8.11. 水壓試驗壓力或無損電測試驗方法;以無損電測試驗代替水壓試驗,在材質證明上之產品標準號(級別號後) 加注字母 "NDE"，並註記已經過無損電測試驗"。使用無損電測試驗代替水壓試驗時，測驗方式由製造商選定。無縫碳鋼管回廠，鋼管表面須有標誌標示 8.12. 製造廠商或商標、標準號(不需年份號)、級別、爐號、尺寸、長度及管壁厚度號。 8.13. 以無損電測試驗代替水壓時，須標示已做無損檢驗標誌 "NDE"。 8.14. 大於NPS 4 之無縫碳鋼管應標示重量。 9. 通用要求: 9.1. 依據SA-530/SA-530M: 專門用途碳鋼和合金鋼公稱管通用要求。