CN109520849A - 一种容器压力测试仪及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种容器压力测试仪及其测试方法，包括筒体、封盖、薄膜、钢丝网、容器架和控制部件，封盖铰接在筒体上端一侧，薄膜、钢丝网和容器架均架设在筒体内，其中，筒体内固连有若干个环状的支架，薄膜外壁与支架固连，钢丝网固连在薄膜内壁上，容器架外壁上固连有支杆，若干个支杆一端呈放射状间隔固连在容器架外壁上，支杆另一端与钢丝网固连，以使容器架与钢丝网之间形成间隔，控制部件包括振动传感器、气体阀、控制电路板、显示单元和启动按键，薄膜外壁上固连有若干个振动传感器，气体阀设置在进气管上，若干个振动传感器和气体阀与控制电路板电连接，控制电路板与启动按键电连接。本发明具有在容器达到最大承压力时快速检测的优点。

Description

一种容器压力测试仪及其测试方法

技术领域

本发明涉及检测设备领域，具体地说，涉及一种容器压力测试仪及其测试方法。

背景技术

现今各种承装高压气体的容器较为繁多，容器内部能承受的最大压力也参差不齐，即使同批次的压力容器，也会因为材料和生产过程中出现的误差导致最大承压力也有所不同，因此，就需要使用容器压力测试仪对容器的最大承压进行测试。

现有的容器压力测试仪，仅仅只是单一的为容器加压，在直到容器破裂时，根据容器破裂时的气压值来测定容器的最大承压力；但事实上，容器在破裂前已经出现裂缝，而出现裂缝时就已经表示当前容器已经达到最大承压力，而直到容器破裂时才检测，检测到的最大承压值已经高于真正的最大承压值；即便通过提高实验仪器内传感器的精度，也最多将误差缩小到1KPa左右或者更高，依然不能准确测出容器的最大承压力数值。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种容器压力测试仪及其测试方法，以克服现有技术中的缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供了一种容器压力测试仪，包括筒体、封盖、薄膜、钢丝网、容器架和控制部件，其中，封盖铰接在筒体顶端一侧，封盖中部连接有与筒体相连通的进气管，进气管的一侧设置有固连在封盖上的压力计；薄膜、钢丝网和容器架均架设在筒体内，筒体内固连有若干个环状的支架，薄膜外壁与支架固连，薄膜内壁与钢丝网固连，薄膜与钢丝网均为筒状，薄膜厚度为0.2mm～0.6mm，钢丝网厚度为2mm；容器架为环状钢圈，容器架外径小于钢丝圈内径，容器架外壁上间隔地固连有若干呈放射状间排列的支杆，支杆与钢丝网固连，以使容器架与钢丝网之间形成间隔；控制部件包括振动传感器、气体阀、控制电路板、显示单元和启动按键；薄膜外壁上固连有若干个振动传感器，若干个振动传感器与控制电路板电连接，控制电路板与显示单元电连接，控制电路板记录每一振动传感器的位置信息并将振动传感器对薄膜的检测数据和位置信息传输至显示单元进行显示；气体阀设置在进气管上，气体阀与控制电路板电连接，控制电路板与启动按键电连接，以通过按下启动按键时，控制电路板控制气体阀打开；控制电路板获取振动值时，控制电路板控制气体阀关闭。。

通过采用上述技术方案，在检测时，将试验容器放入容器架中，随后关上封盖并向试验容器内灌入持续增压的高压气体；当试验容器在达到最大承受压力后，容器表面出现裂隙，使容器内气体溢出，因气体为高压气体，且裂隙较小，则气体喷射距离较大，动能也大，会引起薄膜振动，此时振动传感器捕捉到相应信息，此时控制设备停止气体的灌入，随后根据观察使容器出现裂缝时的气体压力，即可知道该实验容器的最大承压力为多少；利用上述方式，能准确测量容器压力极限值，且检测精度能缩小到0.3KPa～0.6KPa，大大提高检测精度，同时在容器出现裂缝时就停止气体灌入，还可有效防止容器***。

作为对本发明所述的一种容器压力测试仪的进一步说明，优选地，筒体内架设有检测部件，检测部件包括光线发射器和光线接收器，若干个光线发射器间隔地固连在容器架外壁上，若干个光线接收器与若干个光线发射器相对设置且光线接收器均固连在筒体内壁上，光线接收器与光线发射器均位于同一半径线上，光线接收器与控制电路板电连接，控制电路板记录每一光线接收器的位置信息并将光线接收器的检测信息和位置信息传输至显示单元进行显示；筒体内位于光线发射器和光线接收器之间的间隙中通有湿度为30％的水蒸气。

通过采用上述技术方案，当试验容器漏气时，气体将蒸气吹散，使此处水蒸气分布不均，则光线折射率发生变化，接收器接收到的信号也变化，此时控制电路板通过辨识哪个接收器信号变化，即可知道容器哪个位置漏气。

作为对本发明所述的一种容器压力测试仪的进一步说明，优选地，筒体一侧架设有测量部件，测量部件包括水箱、齿轮泵、水管和流量计，水箱固连在筒体一侧的地面上，水管一端固连在水箱底部一侧，水管另一端通入钢丝网与容器架之间，齿轮泵和流量计固连在位于筒体和水箱之间的水管上，齿轮泵和流量计与控制电路板电连接，控制电路板控制齿轮泵的打开和关闭，控制电路板根据流量计的水流值计算水的容积值并将所述容积值传输至显示单元进行显示。

通过采用上述技术方案，在测试前，向薄膜和试验容器之间注水，注满后抽出，测定水的容积，在测试后，再向试验容器和薄膜之间注水，注满后抽出，测定水的容积，观察前后水的容积变化，即可知道试验容器是否发生塑性形变，当容器不膨胀，则前后水容积不变，当容器发生膨胀后，则后续的水容积小于前投放的水容积，以测定试验容器的可塑性。

作为对本发明所述的一种容器压力测试仪及其测试方法的进一步说明，优选地，水管位于筒体一端为弯管。

通过采用上述技术方案，防止在注水过程中液体回流。

作为对本发明所述的一种容器压力测试仪的进一步说明，优选地，封盖底端固连有环状的密封条，密封条外径与筒体内径相同。

通过采用上述技术方案，设置密封条提高筒体的密封性，避免水蒸气外泄。

作为对本发明所述的一种容器压力测试仪的进一步说明，优选地，封盖中部螺纹连接有进气管，进气管位于封盖外的一端固连有手柄，手柄外径大于进气管外径。

通过采用上述技术方案，设置与封盖螺纹连接的进气管，可在测试不同高度的容器时能进行调整，保证进气管均能***到试验容器内。

作为对本发明所述的一种容器压力测试仪的进一步说明，优选地，进气管位于封盖内的一端固连有口套，口套为环状结构，口套与进气管相通，口套外径大于进气管外径。

通过采用上述技术方案，设置口套套接在试验容器的进口端外侧，保证进气管和试验容器的连接密封，避免高压气体渗出影响对容器最大承压力的检测。

作为对本发明所述的一种容器压力测试仪的进一步说明，优选地，压力计底部固连有管线，管线一端固连在口套一侧。

通过采用上述技术方案，压力计实时观测通入试验容器内的气压力，保证在振动传感器检测到信号后，能及时捕捉此刻容器压力。

为了实现本发明的另一目的，本发明提供了一种利用所述的容器压力测试仪的容器压力测试方法，所述容器压力测试方法包括如下步骤：

1)、打开端盖，将试验容器放入容器架内；

2)、关闭端盖，启动齿轮泵向筒体内灌水；注满后，齿轮泵反转，将水抽出；控制电路板根据流量计的水流值计算水的一次容积值；

3)、旋动手柄，使口套套接在试验容器进口端，按下启动按键，控制电路板控制气体阀打开以通过进气管向试验容器内通入高压气体；

4)、向筒体内的间隙处通入水蒸气，直到控制电路板接收到振动传感器和光线接收器的信号；

5)、待控制电路板接收到振动传感器和光线接收器信号后，控制电路板控制气体阀关闭以使进气管停止灌入气体，观察压力计示数，以得到容器压力的最大承压值；

6)、将进气管连通外界环境，使试验容器内气压变回常规大气压值，随后启动齿轮泵，将水再次注入筒体内，待注满后，将水抽出，控制电路板根据流量计的水流值计算水的二次容积值；控制电路板通过比对一次容积值和二次容积值，以达到检测容器体积的作用。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过利用容器裂缝使气体流出的特性，通过薄膜振动达到检测容器最大承压力的作用，具有极高的准确度；

2、通过设置检测部件，可检测到容器具体的裂缝位置；

3、通过设置测量部件，可测定在实验前后容器的体积变化。

附图说明

图1为本发明的总装效果图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明的筒体剖面图；

图4是图3中A的放大图；

图5是图3中B的放大图；

图6是本发明的控制部件原理框图。

附图标记说明：

1、筒体；11、支架；2、封盖；21、密封条；22、进气管；23、手柄；24、口套；25、压力计；26、管线；3、薄膜；4、钢丝网；5、容器架；51、支杆；6、检测部件；61、光线发射器；62、光线接收器；7、测量部件；71、水箱；72、齿轮泵；73、水管；74、流量计；8、控制部件81、振动传感器；82、气体阀；83、控制电路板；84、显示单元；85、启动按键。

具体实施方式

为了能够进一步了解本发明的结构、特征及其他目的，现结合所附较佳实施例附以附图详细说明如下，本附图所说明的实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。

一种容器压力测试仪及其测试方法，结合图1、图2，包括筒体1、封盖2、薄膜3、钢丝网4、容器架5和控制部件8，筒体1为柱状筒，筒体1上端开放且筒体1内放置有试验容器，封盖2为圆盘状，封盖2外径与筒体1外径相同，封盖2一侧铰接在筒体2上端一侧，封盖2底端固连有环状的密封条21，密封条21为橡胶制成，密封条21外径与筒体1内径相同，密封条21与筒体1过盈配合；设置密封条21提高筒体1的密封性，避免气体外泄。

结合图1、图2，封盖2中部螺纹连接有进气管22，进气管22轴线与封盖2轴线重合，进气管22位于封盖2外的一端固连有手柄23，手柄23为环状，手柄23外径大于进气管22外径；设置与封盖2螺纹连接的进气管22，可在测试不同高度的容器时能进行调整，保证进气管22均能***到试验容器内；进气管22位于封盖2内的一端固连有口套24，口套24为环状结构，口套24与进气管22相通，口套24外径大于进气管22外径；设置口套24套接在试验容器的进口端外侧，保证进气管22和试验容器的连接密封，避免高压气体渗出影响对容器最大承压力的检测；封盖2上端固连有压力计25，压力计25底部固连有管线26，管线26一端固连在口套24一侧，设置压力计25实时观测通入试验容器内的气压力。

结合图3、图4，薄膜3、钢丝网4和容器架5均架设在筒体1内，筒体1内固连有三个环状支架11，三个支架11沿筒体1轴线方向间隔分布，支架11外壁与筒体1内壁形成间隔；薄膜3与钢丝网4均为筒状，薄膜3为透明塑料膜，薄膜3厚度为0.2mm～0.6mm，钢丝网4为由细钢丝编织的网状结构，钢丝网4的厚度为2mm，薄膜3外壁与支架11内壁固连，钢丝网4固连在薄膜3内壁上，设置钢丝网4提高薄膜结构强度，可有效避免薄膜3破裂；容器架5为环状钢圈，容器架5外径小于钢丝圈3内径，容器架5外壁上固连有支杆51，四个支杆51一端呈放射状间隔固连在容器架5外壁上，支杆51另一端与钢丝网4固连。

结合图6、图4，控制部件8包括振动传感器81、气体阀82、控制电路板83、显示单元84和启动按键85；薄膜3外壁上固连有若干个振动传感器81，若干个振动传感器81与控制电路板83电连接，控制电路板83与显示单元84电连接，控制电路板83记录每一振动传感器81的位置信息并将振动传感器81对薄膜3的检测数据和位置信息传输至显示单元84进行显示；气体阀26设置在进气管22上，气体阀26与控制电路板83电连接，控制电路板83与启动按键85电连接，以通过按下启动按键85时，控制电路板83控制气体阀26打开；控制电路板83获取振动值时，控制电路板83控制气体阀26关闭。

结合图3、图4，在检测时，将试验容器放入容器架5中，随后关上封盖2，按下启动按键85，控制电路板83控制气体阀26打开，并向通过进气管22试验容器内灌入持续增压的高压气体；当试验容器在达到最大承受压力后，容器表面出现裂隙，使容器内气体溢出，因气体为高压气体，且裂隙较小，则气体喷射距离较大，动能也大，会引起薄膜3振动，此时振动传感器31捕捉到相应信息，控制电路板83接收到振动传感器31对薄膜3的检测数据和位置信息传输至显示单元84进行显示，可以得到容器表面出现裂隙的位置范围，此时控制电路板83控制气体阀26关闭以停止气体的灌入，随后根据观察压力计25的示数，即可知道该实验容器的最大承压力为多少；利用上述方式，能准确测量容器压力极限值，且检测精度能缩小到0.3KPa～0.6KPa，大大提高检测精度，同时在容器出现裂缝时就停止气体灌入，还可有效防止容器***。

结合图1、图2，筒体1内架设有检测部件6，检测部件6包括光线发射器61和光线接收器62，九个光线发射器61间隔固连在容器架5外壁上，光线接收器62数量与光线发射器61数量相同，光线接收器62均固连在筒体1内壁上，光线接收器62与光线发射器61均位于同一半径线上；筒体1内位于光线发射器61和光线接收器62之间的间隙中通有湿度为30％的水蒸气。

结合图1、图2，当试验容器漏气时，气体将蒸气吹散，使此处水蒸气分布不均，则光线折射率发生变化，光线接收器62接收到的信号也变化，此时控制电路板83通过辨识哪个光线接收器62信号变化，即可知道容器哪个位置漏气。

结合图1、图5，筒体1一侧架设有测量部件7，测量部件7包括水箱71、齿轮泵72、水管73和流量计74，水箱71固连在筒体1一侧的地面上，水管73一端固连在水箱71底部一侧，水管73另一端通入钢丝网4与容器架5之间，水管73位于筒体1一端为弯管，可防止在注水过程中液体回流；齿轮泵72和流量计74固连在位于筒体1和水箱71之间的水管73上，齿轮泵72和流量计74与控制电路板83电连接，控制电路板83控制齿轮泵72的打开和关闭，控制电路板83根据流量计74的水流值计算水的容积值并将所述容积值传输至显示单元84进行显示。

结合图1、图5，在测试前，向薄膜3和试验容器之间注水，注满后抽出，测定水的容积，在测试后，再向试验容器和薄膜3之间注水，注满后抽出，测定水的容积，控制电路板83通过比对一次容积值和二次容积值，以及观察前后水的容积变化，即可知道试验容器是否发生塑性形变，当容器不膨胀，则前后水容积不变，当容器发生膨胀后，则后续的水容积小于前投放的水容积，以测定试验容器的可塑性。

具体实施方式：1、打开端盖2，将试验容器放入容器架5内；

2、关闭端盖2，启动齿轮泵72向筒体1内灌水；注满后，齿轮泵72反转，将水抽出；控制电路板83根据流量计74的水流值计算水的一次容积值；

3、旋动手柄23，使口套24套接在试验容器进口端，按下启动按键85，控制电路板83控制气体阀26打开以通过进气管22内通入高压气体；

4、向筒体1内的间隙处通入水蒸气，直到控制电路板83接收到振动传感器31和光线接收器62的信号；

5、待控制电路板83接收到振动传感器31和光线接收器62的信号后，控制电路板83控制气体阀26关闭以使进气管22停止灌入气体，观察压力计25示数，以得到容器压力的最大承压值；

6、将进气管22连通外界环境，使试验容器内气压变回常规大气压值，随后启动齿轮泵72，将水再次注入筒体1内，待注满后，将水抽出，控制电路板83根据流量计74的水流值计算水的二次容积值；控制电路板83通过比对一次容积值和二次容积值，以达到检测容器体积的作用。

需要声明的是，上述发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换或改进。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种容器压力测试仪，其特征在于，包括筒体(1)、封盖(2)、薄膜(3)、钢丝网(4)、容器架(5)和控制部件(8)，其中，

封盖(2)铰接在筒体(1)顶端一侧，封盖(2)中部连接有与筒体相连通的进气管(22)，进气管(22)的一侧设置有固连在封盖(2)上的压力计(25)；

薄膜(3)、钢丝网(4)和容器架(5)均架设在筒体(1)内，筒体(1)内固连有若干个环状的支架(11)，薄膜(3)外壁与支架(11)固连，薄膜(3)内壁与钢丝网(4)固连，薄膜(3)与钢丝网(4)均为筒状，薄膜(3)厚度为0.2mm～0.6mm，钢丝网(4)厚度为2mm；

容器架(5)为环状钢圈，容器架(5)外径小于钢丝圈(4)内径，容器架(5)外壁上间隔地固连有若干呈放射状排列的支杆(51)，支杆(51)与钢丝网(4)固连，以使容器架(5)与钢丝网(4)之间形成间隔；

控制部件(8)包括振动传感器(81)、气体阀(82)、控制电路板(83)、显示单元(84)和启动按键(85)；薄膜(3)外壁上固连有若干个振动传感器(81)，若干个振动传感器(81)与控制电路板(83)电连接，控制电路板(83)与显示单元(84)电连接，控制电路板(83)记录每一振动传感器(81)的位置信息并将振动传感器(81)对薄膜(3)的检测数据和位置信息传输至显示单元(84)进行显示；气体阀(26)设置在进气管(22)上，气体阀(26)与控制电路板(83)电连接，控制电路板(83)与启动按键(85)电连接，以通过按下启动按键(85)时，控制电路板(83)控制气体阀(26)打开；控制电路板(83)获取振动值时，控制电路板(83)控制气体阀(26)关闭。

2.根据权利要求1所述的一种容器压力测试仪，其特征在于，筒体(1)内架设有检测部件(6)，检测部件(6)包括光线发射器(61)和光线接收器(62)，若干个光线发射器(61)间隔地固连在容器架(5)外壁上，若干个光线接收器(62)与若干个光线发射器(61)相对设置且光线接收器(62)均固连在筒体(1)内壁上，光线接收器(62)与光线发射器(61)均位于同一半径线上，光线接收器(62)与控制电路板(83)电连接，控制电路板(83)记录每一光线接收器(62)的位置信息并将光线接收器(62)的检测信息和位置信息传输至显示单元(84)进行显示；筒体(1)内位于光线发射器(61)和光线接收器(62)之间的间隙中通有湿度为30％的水蒸气。

3.根据权利要求2所述的一种容器压力测试仪，其特征在于，筒体(1)一侧架设有测量部件(7)，测量部件(7)包括水箱(71)、齿轮泵(72)、水管(73)和流量计(74)，水箱(71)固连在筒体(1)一侧的地面上，水管(73)一端固连在水箱(71)底部一侧，水管(73)另一端通入钢丝网(4)与容器架(5)之间，齿轮泵(72)和流量计(74)固连在位于筒体(1)和水箱(71)之间的水管(73)上，齿轮泵(72)和流量计(74)与控制电路板(83)电连接，控制电路板(83)控制齿轮泵(72)的打开和关闭，控制电路板(83)根据流量计(74)的水流值计算水的容积值并将所述容积值传输至显示单元(84)进行显示。

4.根据权利要求3所述的一种容器压力测试仪，其特征在于，水管(73)位于筒体(1)一端为弯管。

5.根据权利要求4所述的一种容器压力测试仪，其特征在于，封盖(2)底端固连有环状的密封条(21)，密封条(21)外径与筒体(1)内径相同。

6.根据权利要求5所述的一种容器压力测试仪，其特征在于，封盖(2)中部螺纹连接有进气管(22)，进气管(22)位于封盖(2)外的一端固连有手柄(23)，手柄(23)外径大于进气管(22)外径。

7.根据权利要求6所述的一种容器压力测试仪，其特征在于，进气管(22)位于封盖(2)内的一端固连有口套(24)，口套(24)为环状结构，口套(24)与进气管(22)相通，口套(24)外径大于进气管(22)外径。

8.根据权利要求7所述的一种容器压力测试仪，其特征在于，压力计(25)底部固连有管线(26)，管线(26)一端固连在口套(24)一侧。

9.一种利用如权利要求1-8任一所述的容器压力测试仪的容器压力测试方法，其特征在于，所述容器压力测试方法包括如下步骤：

1)、打开端盖(2)，将试验容器放入容器架(5)内；

2)、关闭端盖(2)，启动齿轮泵(72)向筒体(1)内灌水；注满后，齿轮泵(72)反转，将水抽出；控制电路板(83)根据流量计(74)的水流值计算水的一次容积值；

3)、旋动手柄(23)，使口套(24)套接在试验容器进口端，按下启动按键(85)，控制电路板(83)控制气体阀(26)打开以通过进气管(22)向试验容器内通入高压气体；

4)、向筒体(1)内的间隙处通入水蒸气，直到控制电路板(83)接收到振动传感器(31)和光线接收器(62)的信号；

5)、待控制电路板(83)接收到振动传感器(31)和光线接收器(62)信号后，控制电路板(83)控制气体阀(26)关闭以使进气管(22)停止灌入气体，观察压力计(25)示数，以得到容器压力的最大承压值；

6)、将进气管(22)连通外界环境，使试验容器内气压变回常规大气压值，随后启动齿轮泵(72)，将水再次注入筒体(1)内，待注满后，将水抽出，控制电路板(83)根据流量计(74)的水流值计算水的二次容积值；控制电路板(83)通过比对一次容积值和二次容积值，以达到检测容器体积的作用。