CN211013484U - 一种气动调节阀测试装置 - Google Patents

Abstract

一种气动调节阀测试装置，控制单元包括控制器以及触摸屏；执行单元的液压管道上依次设有气动增压泵、保压阀、检测容器和液压输出接口；液压管道上还设有泄压阀，检测容器还连接有水压检测模块，气压管道上连接有风压变送器，气压管道分成多个分路，分别通过电气比例阀连接气动增压泵的气体输入端、与泄压阀的控制端相连接，与保压阀控制端相连接以及连接气压输出端口，液压输出接口和气压输出端口分别与被测气动调节阀液体和气体输入端相连接；保压阀、泄压阀、电气比例阀、被测气动调节阀、风压变送器和水压检测模块均与控制器相连接。该测试装置能满足对气动调节阀现场全面自动测试，并能通过触摸屏设定参数和显示测试结果，可视化强。

Description

一种气动调节阀测试装置

技术领域

本实用新型涉及测试领域，特别涉及一种气动调节阀测试装置。

背景技术

阀门试验台是调节阀上线安装前进行测试的必备工装，目前国内外阀门的试验台有成熟的产品，可实现阀门的强度、泄漏等试验，但这些阀门的试验台体积大、功能不全且均是固定式，还不能覆盖调节阀的检修和维修测试项目标准。

在石油化工等自动化控制行业中，调节阀是保证自动化控制高精度且平稳运行的重要环节，日常故障维修率约占仪表50％左右，用户期望尽量缩短检修和避免返修，最大限度的满足生产需求，故出现了很多调节阀的测试装置。

如专利号为CN201620859095.7(授权公告号为CN205981644U)的中国实用新型公开了一种调节阀测试装置及具有所述测试装置的调节阀测试***，包括通过管路依次连接的增压泵、精密压力表、进水电磁阀、排水电磁阀和流量计，其中，进水电磁阀与排水电磁阀之间设置与调节阀的进水口、出水口相匹配的第一快插接口和第二快插接口。该实用新型的测试装置及***结构简单、便于使用，可以同时进行一个或多个调节阀的测试与校定，为产品测试提供便利，可有效提高测试效率，降低劳动强度，节约人员成本。然而，由于在闭环控制***中调节阀等执行机构的故障往往被反馈控制作用所掩盖，且其本身往往存在严重的非线性特性，使得故障表现不明显，即测试装置并不能实现故障检测，也不能满足更高要求的检测。因此需要进一步改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能实现手动和自动化切换，且能检测故障的气动调节阀测试装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种气动调节阀测试装置，包括控制单元和执行单元，所述执行单元包括液压管道和气压管道，其特征在于：所述控制单元包括控制器以及与控制器连接的触摸屏；

所述液压管道上依次设有气动增压泵、保压阀、检测容器和液压输出接口；检测容器所述气动增压泵的液体输入端与外接进水管相连接，用于对外接进水管内的介质增压；所述液压管道上还设有泄压阀，其中，所述泄压阀的输入端与检测容器相连接，所述泄压阀的输出端连接在进水管和气动增压泵之间的管道上，所述液压输出接口与被测气动调节阀的液体输入端相连接，所述检测容器还连接有水压检测模块；

所述气压管道的总线上连接有用于检测气压管道内压力的风压变送器，所述气压管道的总线分成多个分路，其中第一分路通过电气比例阀连接气动增压泵的气体输入端，第二分路与泄压阀的控制端相连接，第三分路与保压阀的控制端相连接，第四分路连接气压输出端口，所述气压输出端口与被测气动调节阀的气体输入端相连接；

所述保压阀、泄压阀、电气比例阀和被测气动调节阀的控制端以及风压变送器和水压检测模块均与控制器相连接，所述控制器用于自动控制保压阀、泄压阀、电气比例阀和被测气动调节阀工作以及获取风压变送器和水压检测模块检测的压力。

作为改进，所述第一分路与电气比例阀之间的气压管道上还设有第一手动调压阀，所述第二分路与泄压阀之间的气压管道上还设有第二手动调压阀，所述第三分路与保压阀之间的气压管道上还设有第三手动调压阀，所述第三分路与气压输出端口之间的气压管道上还设有第四手动调压阀。通过在每一分路上设置手动调压阀，实现非自动模式下执行单元的独立运行。

所述气压管道的进气口和风压变送器之间的气压管道上还连接有风压调节总阀。该风压调节总阀为总开关，对气压管道进行初调。

为了阻止现场可能存在的易燃气体进入控制单位，所述控制单元内还包括风压管路以及设于风压管路输出端的消音器，所述风压管路的输入端通过一气压管道连接有第五手动调压阀，且第五手动调压阀的另一端连接在风压调节总阀与风压变送器之间的气压管道上。

同样的，为了对进水量进行控制，所述液压管道上还设有外接进水管与气动增压泵的液体输入端之间相连接的进水总阀。

在本方案中，所述检测容器还连接有水温检测模块，所述水温检测模块与控制器相连接。

另外，为了防止自动化控制出现故障时造成检测容器内的压力过高，所述检测容器还连接有用于超压保护的安全阀。该机械件能在检测容器内的压力过高时，通过安全阀自身的泄压口对检测容器进行泄压。

进一步的，还包括设于气动增压泵的输出端与保压阀之间的第六手动调节阀。

所述控制单元内还包括与控制器相连接的电源模块。

所述控制单元内还设有用于采集被测气动调节阀行程反馈信号的采集模块，所述采集模块与控制器的输入端相连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该测试装置通过控制器自动控制泄压阀、保压阀、电气比例阀和被测气动调节阀工作，并能通过触摸屏下发指令给控制器控制完成气动调节阀的功能测试，且通过触摸屏查看被测气动调节阀的测试响应曲线趋势，因此该测试装置结构简单、自动化操作，能满足对气动调节阀的现场全面测试，并能通过触摸屏设定参数和显示测试结果，数据归档、可视化强。

附图说明

图1为本实用新型实施例中气动调节阀测试装置的原理框图；

图2为本实用新型实施例中气动调节阀测试装置的控制框图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1～2所示，一种气动调节阀测试装置包括控制单元和执行单元，其中

控制单元，包括控制器以及与控制器连接的触摸屏；本实施例中，控制器采用PLC控制器；

执行单元，包括液压管道1和气压管道2；

液压管道1上依次设有气动增压泵3、保压阀4、检测容器5和液压输出接口6；气动增压泵3的液体输入端与外接进水管7相连接，用于对外接进水管7内的介质增压；液压管道1上还设有泄压阀8，其中，泄压阀8的输入端与检测容器5相连接，泄压阀8的输出端连接在进水管7和气动增压泵3之间的管道上，液压输出接口6与被测气动调节阀的液体输入端相连接，检测容器5还连接有用于检测水压的水压检测模块52；

气压管道2的总线上连接有用于检测气压管道2内压力的风压变送器9，且气压管道2的总线分成多个分路，其中第一分路21通过电气比例阀10连接气动增压泵3的气体输入端，第二分路22与泄压阀8的控制端相连接，第三分路23与保压阀4的控制端相连接，第四分路24连接气压输出端口11，气压输出端口11与被测调节阀的气体输入端相连接；其中通过电气比例阀10设置输出风压，从而通过压缩空气为动力源控制气动增压泵3工作，使气动增压泵3为进水管7内的介质增压；

保压阀4、泄压阀8、电气比例阀10和和被测气动调节阀的控制端以及风压变送器9和水压检测模块52均与控制器相连接，用于自动控制保压阀4、泄压阀8、电气比例阀10和被测气动调节阀工作以及获取风压变送器9和气动增压泵3检测的压力。

本实施例中，保压阀4和泄压阀8均采用高压针型气动阀，带分体式二位五通电磁阀；液压输出接口6为高压快速接头，气压输出端口11为快速接头。

在生产时，将控制单元和执行单元分别安装在不同的箱体内，并通过将液压输出接口6和气压输出端口11外露于安装执行单元的箱体壳体外，在实际测试时，只需要将被测气动调节阀与外露的液压输出接口6和气压输出端口11相连接即可，因此该测试装置安装的控制单元和执行单元箱体体积和重量均控制在单人可搬运范围内，方便运输。

为了实现对每条分路进行手动控制，第一分路21与电气比例阀10之间的气压管道上还设有第一手动调压阀12，第二分路22与泄压阀8之间的气压管道上还设有第二手动调压阀13，第三分路23与保压阀4之间的气压管道上还设有第三手动调压阀14，第三分路24与气压输出端口11之间的气压管道上还设有第四手动调压阀15。

另外，为了对进气量进行控制和进水量进行控制，气压管道2的进气口18和风压变送器9之间的气压管道上还连接有风压调节总阀16，液压管道1上还设有外接进水管7与气动增压泵3的液体输入端之间相连接的进水总阀17。

控制单元内还包括实现控制单元内正压通风的风压管路19以及设于风压管路输出端的消音器，风压管路19的输入端通过一气压管道连接有第五手动调压阀20，且第五手动调压阀20的另一端连接在风压调节总阀16与风压变送器9之间的气压管道上。另外，控制单元内还包括与控制器相连接的电源模块以及与控制器相连接的用于采集被测气动调节阀行程反馈信号的采集模块。本实施例中，电源模块为蓄电池。

还包括设于气动增压泵3与保压阀4之间的第六手动调节阀25。通过手动调节第六手动调节阀25即可在设备需要维修或出现紧急情况下进行手动泄压。

检测容器5还连接有用于超压保护的安全阀51和水温检测模块53，水温检测模块53与控制器相连接。其中水压检测模块52用于检测检测容器5内的实时压力，水温检测模块53用于检测检测容器5内的实时水温，通过控制器实现检测容器5内的实时压力和水温数据的采集，控制器根据采集数据结果及时控制电气比例阀10、泄压阀8和保压阀4进行工作；在使用时，当检测容器5内的水压检测模块52采集的水压超过检测容器5的高压设定值时，则控制器控制电气比例阀10停气、保压阀4和泄压阀8打开，泄压阀8对检测容器5和气压管道2内进行及时泄压，防止检测容器5内的压力过高从而发生意外，且在泄压阀8失效不能实现自动泄压时造成检测容器5内的压力过高时，则安全阀51工作，通过安全阀51自身的泄压口进行泄压。

在使用上述测试装置进行气动调节阀的测试时，首先通过控制器中存储测试程序，通过触摸屏下发指令控制测试；触摸屏上能实时显示检测容器处的水压、检测容器处的水温、风压变送器检测的压力以及控制保压阀、泄压阀等设备的执行情况；本实施例中，根据研究日常气动调节阀的检测和维修策略，确定了测试装置的技术指标、控制方案及工艺流程，具体包括以下几种测试：

1、阀门行程时间及位置偏差试验，包括实际阀位与输入阀位的偏差、全行程基本特性测试及开关时间等试验；

2、阀位常规压力试验，包括壳体强度、耐压强度、泄漏性、膜头气密性、填料密封性等试验；

3、引压等仪表管路的耐压或泄漏试验，或作为外部压力源等应用等。

本实施例中，测试程序为程控阀开关测试、阀门泄漏测试、盘根泄露测试、阀门行程测试和管道压力测试，这些测试均为气动调节阀的常规测试，使用该测试装置进行测试时，首先对该测试装置进行上电，然后硬件自检，触摸屏上会显示自检的结果，自检完成后在触摸屏上进行参数设定，之后对运行模块实现选择，当选择手动模块时，则可在触摸屏上手动控制气动增压泵的启停以及保压阀、泄压阀和被测气动调节阀的开启和关闭；当选择自动模式时，则可以选择程控阀开关测试、阀门泄漏测试、盘根泄露测试、阀门行程测试或管道压力测试，控制器会自动根据每个测试程序控制保压阀、泄压阀、电气比例阀和被测气动调节阀的工作，并根据触摸屏显示检测结果，从而对待测气压调节阀进行自动测试；当仅作为外部压源时，压力单元也可以独立操作应用。因此该测试装置能实现气动调节阀的自动测试，适用于气动调节阀的全面、可视化测试，且通过触摸屏的人机界面全程可视化监控检测过程，并利用存档的数据进行分析报告的提取及生成，减少人为因素干扰，提高了效率及可靠性。

该测试装置从阀门执行机构本身提供的可测量信号出发，不需要对被控过程进行建模，因而在工程实现上显得更简单和实用。其次，该测试装置也可用于气动调节阀出厂、现场维修测试，解决市场上现有的阀门测试台多不是调节阀专用测试台，不能独立完成多种功能综合试验，现场适应性差等问题。

Claims (10)

1.一种气动调节阀测试装置，包括控制单元和执行单元，所述执行单元包括液压管道和气压管道，其特征在于：所述控制单元包括控制器以及与控制器连接的触摸屏；

所述液压管道上依次设有气动增压泵、保压阀、检测容器和液压输出接口；所述气动增压泵的液体输入端与外接进水管相连接，用于对外接进水管内的介质增压；所述液压管道上还设有泄压阀，其中，所述泄压阀的输入端与检测容器相连接，所述泄压阀的输出端连接在进水管和气动增压泵之间的管道上，所述液压输出接口与被测气动调节阀的液体输入端相连接，所述检测容器还连接有水压检测模块；

所述气压管道的总线上连接有用于检测气压管道内压力的风压变送器，所述气压管道的总线分成多个分路，其中第一分路通过电气比例阀连接气动增压泵的气体输入端，第二分路与泄压阀的控制端相连接，第三分路与保压阀的控制端相连接，第四分路连接气压输出端口，所述气压输出端口与被测气动调节阀的气体输入端相连接；

所述保压阀、泄压阀、电气比例阀、被测气动调节阀的控制端以及风压变送器和水压检测模块均与控制器相连接，所述控制器用于自动控制保压阀、泄压阀、电气比例阀和被测气动调节阀工作以及获取风压变送器和水压检测模块检测的压力。

2.根据权利要求1所述的气动调节阀测试装置，其特征在于：所述第一分路与电气比例阀之间的气压管道上还设有第一手动调压阀，所述第二分路与泄压阀之间的气压管道上还设有第二手动调压阀，所述第三分路与保压阀之间的气压管道上还设有第三手动调压阀，所述第三分路与气压输出端口之间的气压管道上还设有第四手动调压阀。

3.根据权利要求1所述的气动调节阀测试装置，其特征在于：所述气压管道的进气口和风压变送器之间的气压管道上还连接有风压调节总阀。

4.根据权利要求3所述的气动调节阀测试装置，其特征在于：所述控制单元内还包括风压管路以及设于风压管路输出端的消音器，所述风压管路的输入端通过一气压管道连接有第五手动调压阀，且第五手动调压阀的另一端连接在风压调节总阀与风压变送器之间的气压管道上。

5.根据权利要求1所述的气动调节阀测试装置，其特征在于：所述液压管道上还设有外接进水管与气动增压泵的液体输入端之间相连接的进水总阀。

6.根据权利要求1所述的气动调节阀测试装置，其特征在于：所述检测容器还连接水温检测模块，所述水温检测模块与控制器相连接。

7.根据权利要求6所述的气动调节阀测试装置，其特征在于：所述检测容器还连接有用于超压保护的安全阀。

8.根据权利要求1～7任一项所述的气动调节阀测试装置，其特征在于：还包括设于气动增压泵的输出端与保压阀之间的第六手动调节阀。

9.根据权利要求1所述的气动调节阀测试装置，其特征在于：所述控制单元内还包括与控制器相连接的电源模块。

10.根据权利要求1或4或9任一项所述的气动调节阀测试装置，其特征在于：所述控制单元内还设有用于采集被测气动调节阀行程反馈信号的采集模块，所述采集模块与控制器的输入端相连接。

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