CN102661859B - 一种瓶装液化石油气调压器性能测试设备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种瓶装液化石油气调压器性能测试设备及其使用方法。目前调压器测试设备的自动化程度低、测试件安装费时、替换工装夹具费时。本发明包括内部结构和外部结构，内部机构通过电线与外部结构相连接。外部结构包括立式操作台、左右排气扇、进气出气压力表、液晶显示器、粗调减压阀、细调减压阀、测试气入口出口、一体化夹具、操作台、西门子PLC、调压器驱动模块、工控机、接线板。内部结构包括气源减压阀、初级减压阀、过滤器、一～九号电磁阀、调压器、电控流量阀、大量程流量计、夹具气电磁阀、单向阀、中量程流量计、小量程流量计。本发明安装快速简洁、测试精度高，能较好保证调压器静特性检测的准确性和产品质量。

Description

一种瓶装液化石油气调压器性能测试设备及其使用方法

技术领域

本发明属于流量测试设备技术领域，尤其涉及一种瓶装液化石油气调压器性能测试设备及其使用方法。

背景技术

家用瓶装液化石油气调压器是关系到人民生命财产安全的生产许可证产品。调压器与灶具、热水器配套使用以保证安全燃烧的一个至关重要的零部件。目前，国内调压器行业存一个严重问题：市场上销售的产品压力普遍偏高和流量难以侧准，合格率极低（合格率不到10%）。而目前调压器测试设备的自动化程度低、测试件安装费时、替换工装夹具费时等缺点，尤其是一台设备只能测试一个性能指标，导致测试整体效率低下，开发一次装夹完成所有性能测试、更快捷方便的调压器流量测试设备、工艺和方法，满足调压器生产企业的更高需求，是提高调压器产品生产效率的有效途径。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种瓶装液化石油气调压器性能测试设备及其使用方法。

本发明采用的技术方案是：

本发明包括内部结构和外部结构，内部结构通过电线与外部结构相连接。

外部结构包括立式操作台、后门、左排气扇、右排气扇、照明日光灯、照明灯按钮、进气压力表、液晶显示器、出气压力表、220V电源指示灯、合格指示灯、不合格指示灯、粗调减压阀、细调减压阀、测试气出口、测试气入口、打印机、一体化夹具、操作台、操作键区、启动按钮、停止按钮、复位按钮、前门、缓冲罐、西门子PLC、调压器驱动模块、工控机、接线板、气源入口、电源入口。

立式操作台顶部设置有左排气扇和右排气扇，背面设置有后门，左排气扇和右排气扇下方设置有照明日光灯，照明日光灯正下方设置有进气压力表、液晶显示器、出气压力表，照明日光灯与进气压力表中间靠左位置设置有照明灯按钮，液晶显示器正下方设置有220V电源指示灯、合格指示灯、不合格指示灯，进气压力表下方设置有粗调减压阀、细调减压阀，两个减压阀下方设置有测试气出口、测试气入口，两个测试口下方设置有一体化夹具，一体化夹具右侧设置有打印机，下方设置有操作键区，操作键区内设置有启动按钮、停止按钮、复位按钮，操作键区下方设置有缓冲罐、调压器驱动模块、工控机，调压器驱动模块内设置有西门子PLC，工控机下方设置有接线板，工控机通过串口分别与西门子PLC、调压器驱动模块相连；立式操作台侧面设置有气源入口和电源入口，正面下方设置有前门；

所述的一体化夹具包括夹具气缸、进气管夹具、精密导轨、出气管夹具、手动电磁阀、夹具气缸一号气管、夹具气缸二号气管，其中夹具气缸、进气管夹具、精密导轨、出气管夹具、手动电磁阀分别通过螺栓固定在操作台上，进气管夹具通过螺栓与夹具气缸相连接，并放置在精密导轨上，手动电磁阀底部通过夹具气缸一号气管、夹具气缸二号气管与夹具气缸相连接。

内部结构包括气源减压阀、初级减压阀、过滤器、一号电磁阀、调压器、电控流量阀、七号电磁阀、大量程流量计、夹具气电磁阀、二号电磁阀、单向阀、八号电磁阀、中量程流量计、三号电磁阀、四号电磁阀、九号电磁阀、小量程流量计、五号电磁阀、六号电磁阀。

气源减压阀的一端接进气，另一端经外部结构的缓冲罐与初级减压阀的一端相连接，初级减压阀的另一端分为两路，一路与过滤器一端相连接，另一路与夹具气电磁阀的进口相连接；夹具气电磁阀出口经手动电磁阀与夹具气缸相连接；过滤器另一端分为两路，一路与一号电磁阀的进口相连接，另一路与外部结构的的粗调减压阀的一端相连接；粗调减压阀的另一端分为两路，一路依次通过二号电磁阀、单向阀后与五号电磁阀进口相连接，另一路依次通过外部结构的细调减压阀、三号电磁阀、四号电磁阀后与五号电磁阀进口相连接；一号电磁阀的出口分为两路，一路与五号电磁阀进口相连接，另一路依次经过外部结构的进气压力表、调压器、外部结构的出气压力表与电控流量阀的进口相连接；电控流量阀的出口分为四路，第一路经七号电磁阀与大量程流量计相连接，第二路经八号电磁阀与中量程流量计相连接，第三路经九号电磁阀与小量程流量计相连接，第四路与六号电磁阀进口相连接。

所述的一号电磁阀、电控流量阀、七号电磁阀、大量程流量计、夹具气电磁阀、二号电磁阀、八号电磁阀、中量程流量计、三号电磁阀、四号电磁阀、九号电磁阀、小量程流量计、五号电磁阀、六号电磁阀都经电线和电气接线板连接，电气接线板通过电缆与调压器驱动模块相连接。

一种瓶装液化石油气调压器性能测试设备的使用方法，包括如下步骤：

步骤(1).根据被测试调压器进气管的接口类型选择进气管夹具和出气管夹具。

步骤(2).在工控机的控制下，先开启夹具气电磁阀，并通过手动电磁阀对被测试调压器进行固定，然后夹紧调压器进行测试工作。

步骤(3). 手动调节细调减压阀，通过进气压力表读数调节被测试调压器进口压力，当进气压力表数值达到调压静特性曲线设定值后，延时1分钟，等待调压器的进口压力稳定。

步骤(4). 开启三号电磁阀和四号电磁阀，调压器驱动模块输出模拟电压来控制电控流量阀的阀门开度，进而调节调压器的出口流量；工控机检测调压器的进口压力、出口压力和出口流量，校对出口流量是否在指定范围内，若不在指定范围内，再次调节电控流量阀，直至调压器出口流量在指定范围内；然后选择合适量程的测试管路，读取出口流量值，并作修正，将修正后的出口流量值作为当前开阀点流量。

测试管路选择和出口流量值的修正具体如下：

在调压器出口流量在指定范围前提下，读取大量程流量计示数，如果示数大于中量程流量计的量程，则大量程流量计的示数就是输出，否则关闭七号电磁阀，开启八号电磁阀，细调电控流量阀使出口流量到指定范围，读取中量程流量计示数，如果数值大于小量程流量计的量程，则中量程流量计的示数就是输出，否则关八号电磁阀，开启九号电磁阀，细调电控流量阀使出口流量到指定范围，读取小量程流量计的示数作为测试结果；工控机读取调压器的出口压力值、流量计测试结果，利用内部的测试流量和标准流量对照表，以当前流量计测试结果为输入值，通过查表法得到流量校准值，并将修正后的流量校准值作为最后出口流量值。

步骤(6).查看是否所有指定流量采样点测试完毕，若未完成测试，进入步骤(3)；若测试完毕，手动操作手动电磁阀，取下调压器；关闭夹具进气电磁阀、一号电磁阀、二号电磁阀和三号电磁阀，开启五号电磁阀和六号电磁阀排除管内残余气体。

本发明有益效果如下：

1、本发明采用立式操作台结构，美观大方、操作维护方便。采用工控机实现测试过程的全自动控制、实现自动调节流量，并内置查表算法实现数值校准。

2、调压器测试工装可以满足多种接口形式调压器的测试要求，具有调压器装卸方便、工装替换快捷的特点。采用的一体化夹具将进气和夹紧功能集成于一体，体积小、密封可靠。

3、调压器前后布置有压力传感器，进气电磁阀进行一次粗调，手动多次细调调压器进口压力，保证进口压力平稳。多个不同量程的流量计并联布置，根据流量大小逐级选择量程合适的流量计，以保证精度，同时采用查表法修正测试精度。

总之本发明具有安装快速简洁，测试精度高等优点，能较好保证调压器静特性检测的准确性，保证产品质量。

附图说明

图1是本发明调压器流量测试设备中立式测试台的侧面示意图；

图2是本发明调压器流量测试设备中立式测试台的正面示意图；

图3是本发明调压器一体化夹具的结构示意图；

图4是本发明调压器流量测试工艺流程图；

图5是本发明调压器流量测试过程框图；

图6是本发明调压器流量测试过程中流量校正框图；

图中：立式操作台1、后门2、左排气扇3、右排气扇4、照明日光灯5、照明灯按钮6、进气压力表7、液晶显示器8、出气压力表9、220V电源指示灯10、合格指示灯11、不合格指示灯12、粗调减压阀13、细调减压阀14、测试气出口15、测试气入口16、打印机17、一体化夹具18、操作台19、操作键区20、启动按钮21、停止按钮22、复位按钮23、前门24、缓冲罐25、西门子PLC26、调压器驱动模块27、工控机28、接线板29、气源入口30、电源入口31、夹具气缸32、进气管夹具33、精密导轨34、出气管夹具35、手动电磁阀36、夹具气缸一号气管37、夹具气缸二号气管38、气源减压阀39、初级减压阀40、过滤器41、一号电磁阀42、调压器43、电控流量阀44、七号电磁阀45、大量程流量计46、夹具气电磁阀47、二号电磁阀48、单向阀49、八号电磁阀50、中量程流量计51、三号电磁阀52、四号电磁阀53、九号电磁阀54、小量程流量计55、五号电磁阀56、六号电磁阀57。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1～图4所示，一种瓶装液化石油气调压器性能测试设备，包括内部结构和外部结构，内部结构通过电线与外部结构相连接；其中外部结构包括立式操作台1、后门2、左排气扇3、右排气扇4、照明日光灯5、照明灯按钮6、进气压力表7、液晶显示器8、出气压力表9、220V电源指示灯10、合格指示灯11、不合格指示灯12、粗调减压阀13、细调减压阀14、测试气出口15、测试气入口16、打印机17、一体化夹具18、操作台19、操作键区20、启动按钮21、停止按钮22、复位按钮23、前门24、缓冲罐25、西门子PLC26、调压器驱动模块27、工控机28、接线板29、气源入口30、电源入口31。

如图1、图2所示，立式操作台1顶部设置有左排气扇3和右排气扇4，背面设置有后门2，左排气扇3和右排气扇4正下方设置有照明日光灯5，照明日光灯5正下方自左向右依次设置有进气压力表7、液晶显示器8、出气压力表9，照明日光灯5与进气压力表7中间靠左位置设置有照明灯按钮6，液晶显示器8正下方自左向右依次设置有220V电源指示灯10、合格指示灯11、不合格指示灯12，进气压力表7下方自左向右依次设置有粗调减压阀13、细调减压阀14，两个减压阀下方自左向右依次设置有测试气出口15、测试气入口16，两个测试口下方设置有一体化夹具18，一体化夹具18右侧设置有打印机17，下方设置有操作键区20，操作键区20内设置有启动按钮21、停止按钮22、复位按钮23，操作键区20下方自左向右依次设置有缓冲罐25、调压器驱动模块27、工控机28，调压器驱动模块27内设置有西门子PLC26，工控机28下方设置有接线板29，工控机28通过串口与调压器驱动模块27相连；立式操作台1侧面设置有气源入口30和电源入口31，正面下方设置有前门24；

如图3所示，所述的一体化夹具18包括夹具气缸32、进气管夹具33、精密导轨34、出气管夹具35、手动电磁阀36、夹具气缸一号气管37、夹具气缸二号气管38，其中夹具气缸32、进气管夹具33、精密导轨34、出气管夹具35、手动电磁阀36分别通过螺栓固定在操作台19上，进气管夹具33通过螺栓与夹具气缸32相连接，并放置在精密导轨34上，手动电磁阀35底部通过夹具气缸一号气管37、夹具气缸二号气管38与夹具气缸32相连接。

如图4所示，内部结构包括气源减压阀39、初级减压阀40、过滤器41、一号电磁阀42、调压器43、电控流量阀44、七号电磁阀45、大量程流量计46、夹具气电磁阀47、二号电磁阀48、单向阀49、八号电磁阀50、中量程流量计51、三号电磁阀52、四号电磁阀53、九号电磁阀54、小量程流量计55、五号电磁阀56、六号电磁阀57。

气源减压阀39的一端接进气，另一端经外部结构的缓冲罐25与初级减压阀40的一端相连接，初级减压阀40的另一端分为两路，一路与过滤器41一端相连接，另一路与夹具气电磁阀47的进口相连接；夹具气电磁阀47出口经手动电磁阀36与夹具气缸32相连接；过滤器41另一端分为两路，一路与一号电磁阀42的进口相连接，另一路与外部结构的粗调减压阀13的一端相连接；粗调减压阀13的另一端分为两路，一路依次通过二号电磁阀48、单向阀49后与五号电磁阀56进口相连接，另一路依次通过外部结构的细调减压阀14、三号电磁阀52、四号电磁阀53后与五号电磁阀56进口相连接；一号电磁阀42的出口分为两路，一路与五号电磁阀56进口相连接，另一路依次经过外部结构的进气压力表7、调压器43、外部结构的出气压力表9与电控流量阀44的进口相连接；电控流量阀44的出口分为四路，第一路经七号电磁阀45与大量程流量计46相连接，第二路经八号电磁阀50与中量程流量计51相连接，第三路经九号电磁阀54与小量程流量计55相连接，第四路与六号电磁阀57进口相连接。

所述的一号电磁阀42、电控流量阀44、七号电磁阀45、大量程流量计46、夹具气电磁阀47、二号电磁阀48、八号电磁阀50、中量程流量计51、三号电磁阀52、四号电磁阀53、九号电磁阀54、小量程流量计55、五号电磁阀56、六号电磁阀57都经电线和电气接线板29连接，电气接线板29通过电缆与调压器驱动模块27相连接。

一种瓶装液化石油气调压器性能测试设备的使用方法，包括如图5所示步骤：

步骤(1).根据被测试调压器43进气管的接口类型选择进气管夹具33和出气管夹具35。

步骤(2).在工控机28的控制下，先开启夹具气电磁阀47，并通过手动电磁阀36对被测试调压器43进行固定，然后夹紧调压器43进行测试工作。

步骤(3). 手动调节细调减压阀14，通过进气压力表读数调节被测试调压器43进口压力，当进气压力表数值达到调压静特性曲线设定值后，延时1分钟，等待调压器43的进口压力稳定。

步骤(4). 开启三号电磁阀52和四号电磁阀53，调压器驱动模块27输出模拟电压来控制电控流量阀44的阀门开度，进而调节调压器43的出口流量；工控机28检测调压器43的进口压力、出口压力和出口流量，校对出口流量是否在指定范围内，若不在指定范围内，再次调节电控流量阀44，直至调压器43出口流量在指定范围内；然后选择合适量程的测试管路，读取出口流量值，并作修正，将修正后的出口流量值作为当前开阀点流量。

测试管路选择和出口流量值的修正如图6所示：

在调压器43出口流量在指定范围前提下，读取大量程流量计46示数，如果示数大于中量程流量计51的量程，则大量程流量计46的示数就是输出，否则关闭七号电磁阀45，开启八号电磁阀50，细调电控流量阀44使出口流量到指定范围，读取中量程流量计51示数，如果数值大于小量程流量计55的量程，则中量程流量计51的示数就是输出，否则关八号电磁阀50，开启九号电磁阀54，细调电控流量阀44使出口流量到指定范围，读取小量程流量计55的示数作为测试结果；工控机28读取调压器43的出口压力值、流量计测试结果，利用内部的测试流量和标准流量对照表，以当前流量计测试结果为输入值，通过查表法得到流量校准值，并将修正后的流量校准值作为最后出口流量值。

步骤(6).查看是否所有指定流量采样点测试完毕，若未完成测试，进入步骤(3)；若测试完毕，手动操作手动电磁阀，取下调压器43；关闭夹具进气电磁阀、一号电磁阀、二号电磁阀和三号电磁阀，开启五号电磁阀和六号电磁阀排除管内残余气体。

Claims (2)

1.一种瓶装液化石油气调压器性能测试设备，包括内部结构和外部结构，内部结构通过电线与外部结构相连接；其特征在于：

外部结构包括立式操作台、后门、左排气扇、右排气扇、照明日光灯、照明灯按钮、进气压力表、液晶显示器、出气压力表、220V电源指示灯、合格指示灯、不合格指示灯、粗调减压阀、细调减压阀、测试气出口、测试气入口、打印机、一体化夹具、操作台、操作键区、启动按钮、停止按钮、复位按钮、前门、缓冲罐、西门子PLC、调压器驱动模块、工控机、接线板、气源入口、电源入口；

立式操作台顶部设置有左排气扇和右排气扇，背面设置有后门，左排气扇和右排气扇下方设置有照明日光灯，照明日光灯正下方设置有进气压力表、液晶显示器、出气压力表，照明日光灯与进气压力表中间靠左位置设置有照明灯按钮，液晶显示器正下方设置有220V电源指示灯、合格指示灯、不合格指示灯，进气压力表下方设置有粗调减压阀、细调减压阀，两个减压阀下方设置有测试气出口、测试气入口，两个测试口下方设置有一体化夹具，一体化夹具右侧设置有打印机，下方设置有操作键区，操作键区内设置有启动按钮、停止按钮、复位按钮，操作键区下方设置有缓冲罐、调压器驱动模块、工控机，调压器驱动模块内设置有西门子PLC，工控机下方设置有接线板，工控机通过串口分别与西门子PLC、调压器驱动模块相连；立式操作台侧面设置有气源入口和电源入口，正面下方设置有前门；

所述的一体化夹具包括夹具气缸、进气管夹具、精密导轨、出气管夹具、手动电磁阀、夹具气缸一号气管、夹具气缸二号气管，其中夹具气缸、进气管夹具、精密导轨、出气管夹具、手动电磁阀分别通过螺栓固定在操作台上，进气管夹具通过螺栓与夹具气缸相连接，并放置在精密导轨上，手动电磁阀底部通过夹具气缸一号气管、夹具气缸二号气管与夹具气缸相连接；

内部结构包括气源减压阀、初级减压阀、过滤器、一号电磁阀、调压器、电控流量阀、七号电磁阀、大量程流量计、夹具气电磁阀、二号电磁阀、单向阀、八号电磁阀、中量程流量计、三号电磁阀、四号电磁阀、九号电磁阀、小量程流量计、五号电磁阀、六号电磁阀；

气源减压阀的一端接进气，另一端经外部结构的缓冲罐与初级减压阀的一端相连接，初级减压阀的另一端分为两路，一路与过滤器一端相连接，另一路与夹具气电磁阀的进口相连接；夹具气电磁阀出口经手动电磁阀与夹具气缸相连接；过滤器另一端分为两路，一路与一号电磁阀的进口相连接，另一路与外部结构的的粗调减压阀的一端相连接；粗调减压阀的另一端分为两路，一路依次通过二号电磁阀、单向阀后与五号电磁阀进口相连接，另一路依次通过外部结构的细调减压阀、三号电磁阀、四号电磁阀后与五号电磁阀进口相连接；一号电磁阀的出口分为两路，一路与五号电磁阀进口相连接，另一路依次经过外部结构的进气压力表、调压器、外部结构的出气压力表与电控流量阀的进口相连接；电控流量阀的出口分为四路，第一路经七号电磁阀与大量程流量计相连接，第二路经八号电磁阀与中量程流量计相连接，第三路经九号电磁阀与小量程流量计相连接，第四路与六号电磁阀进口相连接；

所述的一号电磁阀、电控流量阀、七号电磁阀、大量程流量计、夹具气电磁阀、二号电磁阀、八号电磁阀、中量程流量计、三号电磁阀、四号电磁阀、九号电磁阀、小量程流量计、五号电磁阀、六号电磁阀都经电线和电气接线板连接，电气接线板通过电缆与调压器驱动模块相连接。

2.如权利要求1所述的一种瓶装液化石油气调压器性能测试设备的使用方法，包括如下步骤：

步骤(1).根据被测试调压器进气管的接口类型选择进气管夹具和出气管夹具；

步骤(2).在工控机的控制下，先开启夹具气电磁阀，并通过手动电磁阀对被测试调压器进行固定，然后夹紧调压器进行测试工作；

步骤(3).手动调节细调减压阀，通过进气压力表读数调节被测试调压器进口压力，当进气压力表数值达到调压静特性曲线设定值后，延时1分钟，等待调压器的进口压力稳定；

步骤(4).开启三号电磁阀和四号电磁阀，调压器驱动模块输出模拟电压来控制电控流量阀的阀门开度，进而调节调压器的出口流量；工控机检测调压器的进口压力、出口压力和出口流量，校对出口流量是否在指定范围内，若不在指定范围内，再次调节电控流量阀，直至调压器出口流量在指定范围内；然后选择合适量程的测试管路，读取出口流量值，并作修正，将修正后的出口流量值作为当前开阀点流量；

测试管路选择和出口流量值的修正具体如下：

在调压器出口流量在指定范围前提下，读取大量程流量计示数，如果示数大于中量程流量计的量程，则大量程流量计的示数就是输出，否则关闭七号电磁阀，开启八号电磁阀，细调电控流量阀使出口流量到指定范围，读取中量程流量计示数，如果数值大于小量程流量计的量程，则中量程流量计的示数就是输出，否则关八号电磁阀，开启九号电磁阀，细调电控流量阀使出口流量到指定范围，读取小量程流量计的示数作为测试结果；工控机读取调压器的出口压力值、流量计测试结果，利用内部的测试流量和标准流量对照表，以当前流量计测试结果为输入值，通过查表法得到流量校准值，并将修正后的流量校准值作为最后出口流量值；

步骤(5).查看是否所有指定流量采样点测试完毕，若未完成测试，进入步骤(3)；若测试完毕，手动操作手动电磁阀，取下调压器；关闭夹具气电磁阀、一号电磁阀、二号电磁阀和三号电磁阀，开启五号电磁阀和六号电磁阀排除管内残余气体。