CN107575435A - ***片泄压测试***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种***片泄压测试***及方法，包括：控制装置、气动液压回路、数据采集器；控制装置，用于根据接收到的压力数据生成相应的控制参数，并根据控制参数生成针对气动液压回路上的各个控制阀的控制信号；控制参数包括：压力增长速率、压力维持时间以及压力的上限值；数据采集器，用于采集气动液压回路中的压力数据，并将压力数据发送给控制装置；气动液压回路上的控制阀，用于接收控制装置发送的控制信号，并根据控制信号调节控制阀的开启程度；以使气动液压回路按照预设的测试压力向***片施压。本发明中的***能实现对***片的自动泄压测试，测试压力的调节范围广，操作简单，无需人为干预，测试效率高。

Description

***片泄压测试***及方法

技术领域

本发明涉及电力、化工技术领域，具体地，涉及***片泄压测试***及方法。

背景技术

***片是一种压力***防超压安全泄放装置，其作用是保证承压设备的安全。在容易发生压力剧烈波动或介质易燃易爆的设备上，要求具有极高的动态响应以及足够的泄放量，或在设备温度较高，安全阀(或压力释放阀)无法适应的情况下，需要使用***片作为安全泄放装置。

***片装置的工作原理是在设定的***温度下，***片两侧压力差达到预设定值时，***片即刻动作(破裂或脱落)，并泄放流体介质。因而，当承压设备因为压力突然发生变化时，***片破裂泄放压力介质以此保护设备安全。据统计，在我国每年有近万套***片产品投入使用，它们的安全运行已经是不可忽略的问题。因此，依据相关国家标准及时地对设计生产的***片进行性能测试检验，是十分重要的。

现有的***片泄压测试***中能完成高压测试的***往往体积较大，执行元件较多，生产成本高，且工作不够可靠，维护麻烦。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种***片泄压测试***及方法。

第一方面，本发明提供一种***片泄压测试***，包括：控制装置、气动液压回路、数据采集器；所述数据采集器安装在所述气动液压回路上，并与所述控制装置电连接；所述气动液压回路上设置有多个控制阀，所述气动液压回路上的多个控制阀分别与所述控制装置电连接；其中：

所述控制装置，用于根据接收到的所述压力数据生成相应的控制参数，并根据所述控制参数生成针对所述气动液压回路上的各个控制阀的控制信号；所述控制参数包括：压力增长速率、压力维持时间以及压力的上限值；

所述数据采集器，用于采集所述气动液压回路中的压力数据，并将所述压力数据发送给所述控制装置；

所述气动液压回路上的控制阀，用于接收所述控制装置发送的控制信号，并根据所述控制信号调节控制阀的开启程度；以使所述气动液压回路按照预设的测试压力向***片施压。

可选地，所述控制装置包括：上位机和下位机；所述下位机分别与所述数据采集器、所述气动液压回路上的控制阀电连接；所述下位机将所述数据采集器采集到的压力数据进行模数AD转换后得到相应的数字信号，并将所述数字信号发送给上位机；所述上位机根据接收到的数字信号生成针对所述气动液压回路上的各个控制阀的控制信号，并将所述控制信号发送给下位机；所述下位机将所述控制信号进行模数DA转换后，发送给所述气动液压回路上的控制阀。

可选地，所述上位机对接收到的数字信号进行滤波处理后生成压力变化图，或者；

所述下位机接收到的压力数据进行滤波处理，并将滤波处理后的压力数据发送给上位机，通过所述上位机生成压力变化图。

可选地，所述上位机还与打印机电连接，并向打印机发送打印所述压力变化图的请求。

可选地，所述气动液压回路包括：气压回路和高压液压回路，所述气压回路通过气动三联件与气源相连；所述气源输出的气体依次经过安装在所述气压回路上的所述气动三联件、两位三通电磁阀、气动比例阀后进入到气动液压泵中，并经过所述气动液压泵将液压箱中的液体抽出进行增压，所述气动液压泵输出经过增压处理的高压液体，所述高压液体通过所述高压液压回路向***片施压；其中：

所述气动三联件包括：过滤器、调压阀和油雾器，用于对气源输送的气体进行预处理；

所述两位三通电磁阀，用于根据所述控制信号调节阀门开度；

所述气动比例阀，用于根据所述控制信号调节阀门开度；

所述气动液压泵，用于根据气压回路输送的压缩空气将液体箱中抽出的液体进行增压。

可选地，所述高压液压回路上还安装有气控针阀，所述气控针阀用于对高压液压回路进行保压及泄压。

可选地，所述高压液压回路输出的高压液体在经过***片之后与回收装置、防喷溅装置相连，所述回收装置用于回收液体，所述防喷溅装置用于防止高压液体的溅射。

可选地，所述控制装置还设置有人机界面，所述人机界面用于实时显示高压液压回路的当前压力数据和***片的测试结果。

可选地，所述液压箱和所述气动液压泵之间还设置有过滤器，所述过滤器用于去除液体中掺杂的气体杂质。

第二方面，本发明提供一种***片泄压测试方法，应用上述第一方面中任一项所述的***片泄压测试***进行***片的测试。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明提供的***片泄压测试***，通过控制装置控制数据采集器采集气动液压回路的压力数据，并根据该压力数据生成针对所述气动液压回路上各个控制阀的控制信号，从而实现对气动液压回路中压力的自动控制，无需人为干预，测试效率高。

2、本发明提供的***片泄压测试***，结构紧凑、极大地减少了元器件的数量，故障率低，并且能够实现液压压力的自动控制，输出压力高，调节范围广，操作简便。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一实施例提供的***片泄压测试***的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的***片泄压测试***中***部分的结构示意图；

图中：

10-气动三联件；

11-两位三通电磁阀；

12-气动比例阀；

13-第一气压表；

14-第二气压表；

15-气动液压泵；

16-过滤器；

17-液压箱；

18-压力传感器；

19-气控针阀；

20-液压表；

21-固定板；

22-基座；

23-***片夹持结构；

24-回流孔；

25-防爆玻璃；

26-压板；

27-压板连接套；

28-导轨；

29-紧固螺钉。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

根据本发明提供的***片泄压测试***，包括：控制装置、气动液压回路、数据采集器；所述数据采集器安装在所述气动液压回路上，并与所述控制装置电连接；所述气动液压回路上设置有多个控制阀，所述气动液压回路上的多个控制阀分别与所述控制装置电连接；其中：

所述控制装置，用于根据接收到的所述压力数据生成相应的控制参数，并根据所述控制参数生成针对所述气动液压回路上的各个控制阀的控制信号；所述控制参数包括：压力增长速率、压力维持时间以及压力的上限值；

所述数据采集器，用于采集所述气动液压回路中的压力数据，并将所述压力数据发送给所述控制装置；

所述气动液压回路上的控制阀，用于接收所述控制装置发送的控制信号，并根据所述控制信号调节控制阀的开启程度；以使所述气动液压回路按照预设的测试压力向***片施压。

可选地，所述控制装置包括：上位机和下位机；所述下位机分别与所述数据采集器、所述气动液压回路上的控制阀电连接；所述下位机将所述数据采集器采集到的压力数据进行模数AD转换后得到相应的数字信号，并将所述数字信号发送给上位机；所述上位机根据接收到的数字信号生成针对所述气动液压回路上的各个控制阀的控制信号，并将所述控制信号发送给下位机；所述下位机将所述控制信号进行模数DA转换后，发送给所述气动液压回路上的控制阀。

可选地，所述上位机对接收到的数字信号进行滤波处理后生成压力变化图，或者；

所述下位机接收到的压力数据进行滤波处理，并将滤波处理后的压力数据发送给上位机，通过所述上位机生成压力变化图。

可选地，所述上位机还与打印机电连接，并向打印机发送打印所述压力变化图的请求。

可选地，测试结束后可生成的压力变化图等数据不可自由更改文件格式。在设置时，可以直接打印测试结果，防止人为更改。

本实施例中，上位机可以是工控机(Industrial Personal Computer，IPC)或普通个人电脑(personal computer，PC)，下位机可以是单片机或者可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)；数据采集器可以是压力传感器(例如压力计)。所述的下位机(PLC或单片机***)在接收到来自上位机(IPC或普通PC)的信号后开始控制气动液压回路工作；同时将传感器采集到的数据及时进行AD转换并在初步滤波后传输给上位机。另外也可在AD转换后即将数据传输到上位机中，此时滤波处理完全在上位机中进行，处理后压力数据用于反馈压力变化，结合硬件及算法实现线性增压。所述的上位机在接受到来自下位机的数据后经滤波处理，并实时显示压力变化(也可以连接打印机，直接打印处理后的数据)，同时对下位机实时发送控制信号。本实施例中的***由于采用上下位机的控制方式，非常有利于分布式测控，所述***可在相隔较远距离的情况下控制气动液压回路工作，有利于安全。

可选地，所述气动液压回路包括：气压回路和高压液压回路，所述气压回路通过气动三联件与气源相连；所述气源输出的气体依次经过安装在所述气压回路上的所述气动三联件、两位三通电磁阀、气动比例阀后进入到气动液压泵中，并经过所述气动液压泵将液压箱中的液体抽出进行增压，所述气动液压泵输出经过增压处理的高压液体，所述高压液体通过所述高压液压回路向***片施压；其中：

所述气动三联件包括：过滤器、调压阀和油雾器，用于对气源输送的气体进行预处理；

所述两位三通电磁阀，用于根据所述控制信号调节阀门开度；

所述气动比例阀，用于根据所述控制信号调节阀门开度；

所述气动液压泵，用于根据气压回路输送的压缩空气将液体箱中抽出的液体进行增压。

可选地，所述高压液压回路上还安装有气控针阀，所述气控针阀用于对高压液压回路进行保压及泄压。具体的，当出现异常情况压力过高或者完成测试时，气控针阀打开，释放高压回路的压力。

可选地，所述高压液压回路输出的高压液体在经过***片之后与回收装置、防喷溅装置相连，所述回收装置用于回收液体，所述防喷溅装置用于防止高压液体的溅射。具体的，在末端进行***片测试的部分设计有液体回流结构以及防喷溅装置，便于测试结束后的清理。

具体地，如图2所示，本实施例中的***部分包括：固定板21、基座22、***片夹持结构23、回流孔24、防爆玻璃25、压板26、压板连接套27、导轨28、紧固螺钉29，所述基座22通过紧固螺钉29紧固安装在所述固定板21上，所述***片夹持结构23安装在所述基座22上，且所述基座22上设置有至少一个回流孔24。所述防爆玻璃25安装在所述固定板21上并罩住所述基座22和***片夹持结构23。所述导轨28垂直安装与固定板21上，所述导轨上安装有可以上下调节的压板连接套27，所述压板连接套27用于安装压板26。所述压板26位于所述防爆玻璃25的顶部，用于限定所述防爆玻璃25的位置。

本实施例中，气液增压泵配合气动比例阀与气控针阀使用，通过算法完成线性增压和泄压，可以灵活实现对高液压回路的压力控制，无需人为干预。

可选地，所述数据采集器为压力传感器，所述压力传感器器安装在高压液压回路上，以实现压力数据的实时采集与信号反馈。

可选地，所述液压箱和所述气动液压泵之间还设置有过滤器，所述过滤器用于去除液体中掺杂的气体杂质。

可选地，所述控制装置还设置有人机界面，所述人机界面用于实时显示高压液压回路的当前压力数据和***片的测试结果。

本实施例中，***片泄压测试装置集成了计算机视觉，可在整个测试过程中通过上位机远程观看、记录整个测试过程中***片的变化。

图1为本发明一实施例提供的***片泄压测试***的结构示意图，如图1所示，本实施例中的***，包括：IPC、PLC、气动三联件10、两位三通电磁阀11、气动比例阀12、第一气压表13、第二气压表14、气动液压泵15、过滤器16、液压箱17、压力传感器18、气控针阀19、液压表20。IPC与PLC电连接(有线或者无线连接方式)，所述PLC分别与两位三通电磁阀11、气动比例阀12、气动液压泵15、压力传感器18电连接。其中，稳定的气源依次通过气动三联件10、两位三通电磁阀11、气动比例阀12进入气动液压泵15的第一输入端；液压箱17中的液体通过过滤器16后进入气动液压泵15的第二输入端；所述气动液压泵15的输出端输出高压液体。具体的，为了便于划分，将气动液压泵左侧的管路记为气压回路，将所述气动液压泵右侧的管路记为高压液压回路。所述压力传感器18、气控针阀19、液压表20安装在所述高压液压回路上，高压液压回路输出的高压液体施加在***片上，以完成对***片的泄压测试。

进一步地，气动三联件10的驱动气入口处接空压机或低压气路输出的压缩空气，经气动三联件10后进入电磁阀(两位三通电磁阀11)再进入气动比例阀12，气动比例阀12根据得到的控制信号(来自上位机)来调节阀门开度，控制输出的驱动空气的压力，气液增压泵15被压缩空气驱动，将液压箱17中的液体吸入压力腔体，通过增压后再输出到高压液压回路，同时，工作过程中，气控针阀19始终处于闭合状态以实现保压功能，当测试结束、压力剧烈变化或者发生紧急状况时，气控针阀19打开，实现安全释放压力的作用。

本实施例中的***，采用气动液压泵与气动比例阀，由压缩空气驱动可直接增压液压回路至500MPa。相比于传统的测试***，结构简洁紧凑，元器件使用更少，因此大大降低了可能发生故障的概率。本实施例中的测试***通过气动比例阀调节输出压力，压力可调范围宽，调节方便，操作简便。另外，本实施例中的***采用压缩空气驱动，不会产生火星和火花危险；由于气液增压泵在使用非金属轴承和磨损补偿密封的高压工作腔中不需要任何形式的润滑，因此在无润滑的条件下工作，易于维护。

具体地，为了进一步说明本发明的技术方案，本发明还提供了应用于上述***的方法，如图2所示，本实施例中的方法可以包括：

S1：确定输入的测试压力、保压时间；并根据所述测试压力、保压时间，在预设的时间段内升压至输入压力的85％；并维持预设的保压时间，到达预设的保压时间后执行步骤S2；

S2：按照每秒输入压力增加1％的速率升压，直至***片破裂；

S3：判断是否出现测试问题，若是，则检查问题，执行步骤S5，若否，则输出测试结果；

S4：判断测试是否结束，若否，则等待加装新的***片，返回步骤S3；若是，则结束流程；

S5：确定故障问题，进行维修。

本实施例的***中的两个两位三通电磁阀11同时得电，使气控针阀19闭合实现保压，此时气液增压泵15开始动作，将液压箱17中的液体吸入压力腔体，通过气动比例阀12、压力传感器18及算法的配合实现高压液压回路中压力的快速增压或线性增压。高压液压回路中的压力传感器18以及气动比例阀12中内置的空气压力传感器采集压力数据，反馈给下位机，以此使控制器可以对输出压力进行更加精准地控制压力变化。

通过验证，压力变化能够符合国标GB 15382-2009《气瓶阀通用技术要求》5.6.11.1条款以及GB 17926-2009《车用压缩天然气瓶阀》4.3.6.14条款、GB 16918-1997《气瓶用***片技术条件》4.2.4至4.2.9条款中的要求。下位机将压力数据通过串口通信的方式传送到上位机中以便日后进行数据处理及分析。此外，计算机视觉的应用，可使测试人员远程观察记录整个测试过程***片的情况。当***片破裂后回流结构的阻挡及导流作用使喷射出的液体流到液压箱17中。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的***及其各个装置以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的***及其各个装置以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的***及其各项装置可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种***片泄压测试***，其特征在于，包括：控制装置、气动液压回路、数据采集器；所述数据采集器安装在所述气动液压回路上，并与所述控制装置电连接；所述气动液压回路上设置有多个控制阀，所述气动液压回路上的多个控制阀分别与所述控制装置电连接；其中：

所述控制装置，用于根据接收到的所述压力数据生成相应的控制参数，并根据所述控制参数生成针对所述气动液压回路上的各个控制阀的控制信号；所述控制参数包括：压力增长速率、压力维持时间以及压力的上限值；

所述数据采集器，用于采集所述气动液压回路中的压力数据，并将所述压力数据发送给所述控制装置；

所述气动液压回路上的控制阀，用于接收所述控制装置发送的控制信号，并根据所述控制信号调节控制阀的开启程度；以使所述气动液压回路按照预设的测试压力向***片施压。

2.根据权利要求1所述的***片泄压测试***，其特征在于，所述控制装置包括：上位机和下位机；所述下位机分别与所述数据采集器、所述气动液压回路上的控制阀电连接；所述下位机将所述数据采集器采集到的压力数据进行模数AD转换后得到相应的数字信号，并将所述数字信号发送给上位机；所述上位机根据接收到的数字信号生成针对所述气动液压回路上的各个控制阀的控制信号，并将所述控制信号发送给下位机；所述下位机将所述控制信号进行模数DA转换后，发送给所述气动液压回路上的控制阀。

3.根据权利要求2所述的***片泄压测试***，其特征在于，所述上位机对接收到的数字信号进行滤波处理后生成压力变化图，或者；

所述下位机接收到的压力数据进行滤波处理，并将滤波处理后的压力数据发送给上位机，通过所述上位机生成压力变化图。

4.根据权利要求3所述的***片泄压测试***，其特征在于，所述上位机还与打印机电连接，并向打印机发送打印所述压力变化图的请求。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的***片泄压测试***，其特征在于，所述气动液压回路包括：气压回路和高压液压回路，所述气压回路通过气动三联件与气源相连；所述气源输出的气体依次经过安装在所述气压回路上的所述气动三联件、两位三通电磁阀、气动比例阀后进入到气动液压泵中，并经过所述气动液压泵将液压箱中的液体抽出进行增压，所述气动液压泵输出经过增压处理的高压液体，所述高压液体通过所述高压液压回路向***片施压；其中：

所述气动三联件包括：过滤器、调压阀和油雾器，用于对气源输送的气体进行预处理；

所述两位三通电磁阀，用于根据所述控制信号调节阀门开度；

所述气动比例阀，用于根据所述控制信号调节阀门开度；

所述气动液压泵，用于根据气压回路输送的压缩空气将液体箱中抽出的液体进行增压。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的***片泄压测试***，其特征在于，所述高压液压回路上还安装有气控针阀，所述气控针阀用于对高压液压回路进行保压及泄压。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的***片泄压测试***，其特征在于，所述高压液压回路输出的高压液体在经过***片之后与回收装置、防喷溅装置相连，所述回收装置用于回收液体，所述防喷溅装置用于防止高压液体的溅射。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的***片泄压测试***，其特征在于，所述控制装置还设置有人机界面，所述人机界面用于实时显示高压液压回路的当前压力数据和***片的测试结果。

9.根据权利要求5所述的***片泄压测试***，其特征在于，所述液压箱和所述气动液压泵之间还设置有过滤器，所述过滤器用于去除液体中掺杂的气体杂质。

10.一种***片泄压测试方法，其特征在于，应用上述权利要求1-9中任一项所述的***片泄压测试***进行***片的测试。