CN112414654A - 一种模拟深海恒压状态测试装置 - Google Patents

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王树新
王延辉
王士昌
杨绍琼
张连洪
***
刘玉红
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Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology Development Center
Tianjin University Marine Technology Research Institute
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Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology Development Center
Tianjin University Marine Technology Research Institute
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Abstract

一种模拟深海恒压状态测试装置，包括压力容器、压力传感器、流量传感器、压力表、三通、止回阀、转换阀、远程卸荷阀Ⅰ、远程卸荷阀Ⅱ、控制台、高压泵、水箱以及各部件之间的连接管路；该压力控制***通过对远控卸荷阀的控制,使液体回流量可调,压力控制精度高,根据测试元件体积变化引起的压力容器内部压力变化而迅速做出改变,保压时间长通过可自动完成升压、保压、压力补偿和卸压动作,自动化程度高。

Description

一种模拟深海恒压状态测试装置
技术领域
本发明属于高水压下海洋设备性能测试领域，尤其涉及一种模拟深海恒压状态测试装置。
背景技术
随着我国在海洋资源开发，海洋国防，海事搜救，海洋环境探测等方面的意识逐渐增强，水下潜器的开发技术得到了快速的发展。为了保证水下潜器在高强度工作环境下正常运行，需要在陆地上的测试装置内进行充分的试验。
目前,采用压力容器对水下潜器进行压力试验是普遍采用的水压模拟方法。但是,普通的压力容器只能对水下潜器进行静态测试,当水下潜器的体积发生变化时,由于水的不可压缩性,会导致压力容器内部压力急剧上升。因此,普通压力容器无法满足对水下潜器的浮力调节性能测试。
当前国内相似的专利主要为中船重工710所针对增压状态时设计的一种调压控制***，该***将压力容器内的压力实时传输给计算机，计算机控制增加泵使压力釜内压力精准的维持在预定的压力附近，但是未针对水下航行器需要增加体积来改变浮力的工况给出处理方法，本发明主要是面对压力釜内测试原件增大体积而导致压力增大问题提出了解决方案。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明一种模拟深海恒压状态测试装置，该压力控制***通过对远控卸荷阀的控制,使液体回流量可调,压力控制精度高,根据测试元件体积变化引起的压力容器内部压力变化而迅速做出改变 ,保压时间长通过可自动完成升压、保压、压力补偿和卸压动作,自动化程度高。
一种模拟深海恒压状态测试装置，包括压力容器、压力传感器、流量传感器、压力表、三通、止回阀、转换阀、远程卸荷阀Ⅰ 、远程卸荷阀Ⅱ、控制台、高压泵、水箱以及各部件之间的连接管路。
所述高压泵通过设置有压力传感器、流量传感器、压力表、三通的管路与压力容器相连，高压泵另一端连接水箱；三通的另一支路通过远程卸荷阀Ⅱ与水箱相连，远程卸荷阀Ⅱ通过控制台计算机控制，实现流量可调；高压泵的另一端通过连有转化阀及远程卸荷阀Ⅰ的管路返回水箱，该支路是为了预防***加压停止不及时造成的压力过高而引起的不必要超压报警。
该设备共分为两个通道，其中加压通道为：水箱的水通过高压泵加压，经过止回阀及之后通道进入压力容器，管路上设置有压力传感器、流量传感器、压力表；与压力容器相连的测压设备将舱内压力实时传输给控制台，到达指定压力后高压泵停止工作；转换阀及远控卸荷阀Ⅰ预防因高压泵升压频率过快不能及时停止工作时，打开转换阀，液体经远控卸荷阀Ⅰ回到水箱，保证压力容器内压力不会过高，保护舱内测试设备安全；泄压通道为：控制台通过与压力容器相连的测压设备传回的实时压力，控制远控卸荷阀Ⅱ的开启，使压力容器内压力一直维持在预定压力附近，达到模拟深海恒压环境的目的。
本发明的优点与积极效果为：
1.自动升压功能，操控台根据输入的命令控制***工作，自动升压；
2.自动卸荷功能。可泵端自动卸荷、试件自动卸荷、超压和故障自动卸荷，其中超压自动卸荷可以进行参数设置；
3.学***稳的加压环境中，防止压力波动剧烈对试件造成的损坏；
4.通过压力传感器采集到压力容器内的压力，传输给控制台，控制台实时操控卸荷阀，从而保证了***压力恒定不变。
附图说明
图1为本发明的恒压测试装置结构图示意图。
图中1、压力容器； 2、压力传感器 ；3、流量传感器；4、压力表； 5、三通 ；6、止回阀；7、转换阀；8、远控卸荷阀Ⅰ ；9、远控卸荷阀Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
一种模拟深海恒压状态测试装置，包括以下几个阶段：
学习阶段：根据控制台输入的参数，测试装置高压泵高频工作使压力容器1内部达到目标压力，控制台自检该工况下***是否可以正常运行，确保***安全后，记录该压力下的各种参数，随后缓慢泄压至常压状态；
升压阶段：远程卸荷阀Ⅱ9及转换阀7处于关闭状态，控制台根据输入的升压时长对高压泵频率进行调节，高压泵泵出的流体升压后通过止回阀6、流量传感器3进入压力容器1；通过压力传感器2实时采集压力容器1内实际压力，并反馈给控制台；控制台根据实际压力与设定压力的差值，通过变频器实时调节所述高压泵的输出流量，最终使压力容器1内的实际压力与目标压力一致；
恒压阶段：当水下潜器浮力单元进入测试状态后，因为水下潜器的体积增大引起压力容器1内压力上升，此时，控制台通过压力传感器2反馈的实时压力与设定压力的差值对远程卸荷阀Ⅱ9进行控制，流体回到水箱，压力容器1内的压力降低。因为控制器的实时监测与调节，可以将***实际压力控制在±0.1MPa，达到精确控制压力的目的，使水下潜器充分模拟深海恒压环境下的浮力调节单元工作情况。
为了模拟水下潜器的工作环境，需要将水下潜器放置在密闭容器内，通过高压泵注水来升高压力，但是水下潜器需要通过改变自身体积来进行浮力调节，为了测试该性能，需要在压力容器内进行高压测试，为了防止水下潜器体积变化时引起的压力剧烈变化，该发明通过压力传感器测量的压力，经控制台电脑对卸荷阀的控制，使压力容器的内部压力维持在恒定压力。

Claims (2)

1.一种模拟深海恒压状态测试装置，其特征在于：包括压力容器、压力传感器、流量传感器、压力表、三通、止回阀、转换阀、远程卸荷阀Ⅰ 、远程卸荷阀Ⅱ、控制台、高压泵、水箱以及各部件之间的连接管路；
所述高压泵通过设置有压力传感器、流量传感器、压力表、三通的管路与压力容器相连，高压泵另一端连接水箱；三通的另一支路通过远程卸荷阀Ⅱ与水箱相连，远程卸荷阀Ⅱ通过控制台计算机控制，实现流量可调；高压泵的另一端通过连有转化阀及远程卸荷阀Ⅰ的管路返回水箱，该支路是为了预防***加压停止不及时造成的压力过高而引起的不必要超压报警。
2.根据权利要求1所述一种模拟深海恒压状态测试装置，其特征在于：加压通道为：水箱的水通过高压泵加压，经过止回阀及之后通道进入压力容器，管路上设置有压力传感器、流量传感器、压力表；与压力容器相连的测压设备将舱内压力实时传输给控制台，到达指定压力后高压泵停止工作；转换阀及远控卸荷阀Ⅰ预防因高压泵升压频率过快不能及时停止工作时，打开转换阀，液体经远控卸荷阀Ⅰ回到水箱，保证压力容器内压力不会过高，保护舱内测试设备安全；
泄压通道为：控制台通过与压力容器相连的测压设备传回的实时压力，控制远控卸荷阀Ⅱ的开启，使压力容器内压力一直维持在预定压力附近，达到模拟深海恒压环境的目的。
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