CN103759927A

CN103759927A - 阀门寿命测试系统

Info

Publication number: CN103759927A
Application number: CN201310732784.2A
Authority: CN
Inventors: 方存正; 焦伦龄; 王奕彤; 孙曾兴; 吴啸; 方品田
Original assignee: Founder Valve Group Co ltd
Current assignee: Founder Valve Group Co ltd
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2014-04-30

Abstract

本发明涉及一种阀门寿命测试系统，包括：上位机，用于设定开关次数；驱动装置，包括用于驱动被测阀门的输出端；升降平台，用于驱动驱动装置到达与被测阀门相适应的高度；控制器，与上位机和驱动装置电连接，用于根据开关次数控制驱动装置对被测阀门的测试次数。在测试过程中，上位机将开关次数发送给控制器。于是，控制器便可以根据其接收到的开关次数控制驱动装置对被测阀门进行相应次数的开关操作，直到实际开关数目已经达到上位机设定的开关次数。这样，在整个的过程中，不需要人工手动进行干预开关过程，提高了测试效率、降低了劳动强度，具有结构简单、成本低的特点。

Description

阀门寿命测试系统

技术领域

本发明涉及阀门测试领域，特别是涉及一种阀门寿命测试系统。

背景技术

阀门寿命试验是研究产品寿命特征的方法，是可靠性试验中最重要的项目之一。测试时模仿实际工况条件，将产品放在特定的试验条件下，比如常温、高温、低温等，考察其失效随时间变化的规律，更好地判断产品在实际应用中的工作年限。

一般的阀门出厂时零部件的加工尺寸、精度、光洁度和整机阀门出厂时的压力试验检查不能完全衡量出厂阀门产品的内在质量问题，一台阀门出厂时检查完后但到客户使用时短时间就有可能出现质量问题。

通过阀门寿命试验，将阀门产品放在特定的模拟工况条件下进行开关次数循环试验，可以了解阀门的寿命特征、失效规律、平均寿命以及在寿命试验过程中可能出现的各种失效模式，如有的阀门在不同温度下会有不同程度的泄漏。结合失效分析，可进一步弄清楚导致失效的失效机理，如阀门的密封性能、加工的质量、材料搭配的正确性、设计结构的合理性等，为提高阀门的设计、改进产品质量有重要依据。

现有的阀门寿命测试中，多数是以手动开关循环来完成，如遇到阀门口径过大，手动难以实现的用减速电机来代替。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、成本低、可适于不同尺寸阀门高度变化的、可自动计数的阀门寿命测试系统。

为解决上述技术问题，作为本发明的一个方面，提供了一种阀门寿命测试系统，包括：上位机，用于设定开关次数；驱动装置，包括用于驱动被测阀门的输出端；升降平台，用于驱动驱动装置到达与被测阀门相适应的高度；控制器，与上位机和驱动装置电连接，用于根据开关次数控制驱动装置对被测阀门的测试次数。

进一步地，阀门寿命测试系统还包括：扭矩传感器，与上位机电连接，上位机根据扭矩传感器的检测结果生成被测阀门的扭矩/开关次数曲线。

进一步地，阀门寿命测试系统还包括：变频器，与控制器电连接，控制器根据驱动装置的传动比的大小通过变频器控制被测阀门的开启速度或关闭速度。

进一步地，阀门寿命测试系统还包括：温度传感器，与上位机电连接，上位机根据温度传感器的检测结果生成被测阀门的温度/开关次数曲线。

进一步地，阀门寿命测试系统还包括：压力传感器，与上位机电连接，上位机根据压力传感器的检测结果生成被测阀门的压力/开关次数曲线。

进一步地，阀门寿命测试系统还包括：阀门限位检测单元，与控制器电连接，用于在检测到被测阀门开关到位时发出阀门到位信号，阀门到位信号触发控制器控制驱动装置换向转动。

进一步地，阀门寿命测试系统还包括：增压装置，输出口与被测阀门的输入端连接，用于向被测阀门施加介质压力。

进一步地，驱动装置与被测阀门的输出端通过万向节连接。

进一步地，升降平台包括：液压驱动部、底座、升降架、工作台面和万向脚轮，升降架安装在底座的上方，万向脚轮安装在底座的下方，工作台面与升降架的顶部连接，液压驱动部与升降架驱动连接。

进一步地，驱动装置与上位机分立地设置。

在测试过程中，首先向上位机中输入开关次数，即该次测试所需要开关的总次数。于是，上位机将开关次数发送给控制器。于是，控制器便可以根据其接收到的开关次数控制驱动装置对被测阀门进行相应次数的开关操作，直到实际开关数目已经达到上位机设定的开关次数。这样，在整个的过程中，不需要人工手动进行干预开关过程，提高了测试效率、降低了劳动强度，具有结构简单、成本低的特点。

附图说明

图1示意性示出了本发明的整体结构示意图；

图2示意性示出了升降平台的结构示意图；

图3示意性示出了驱动装置的结构示意图；以及

图4示意性示出了被测阀门的结构示意图。

图中附图标记：1、上位机；2、驱动装置；3、被测阀门；4、升降平台；5、控制器；6、增压装置；7、液压驱动部；8、底座；9、升降架；10、工作台面；11、万向脚轮；12、扭矩传感器；13、减速器；14、电机；15、盲板；16、管路。

具体实施方式

以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

现有阀门寿命测试过多依赖于人的操作，效率低下。另外，现有技术中的阀门寿命测试装置不具有通用性，在高低温环境中不易操作。阀门在开关循环过程中不能直接对开关次数加以统计，不能实时记录阀门在不同温度、不同压力下的扭矩值。当阀门规格种类不同时，单纯的减速电机难以全部满足不同种类阀门的操作，需要间接转换，浪费成本。测试结果不能以文件形式保存，不具有直观性。

请参考图1至图4，本发明提供了一种阀门寿命测试系统，包括：上位机1，用于设定开关次数；驱动装置2，包括用于驱动被测阀门3的输出端；升降平台4，用于驱动驱动装置2到达与被测阀门3相适应的高度；控制器5，与上位机1和驱动装置2电连接，用于根据开关次数控制驱动装置2对被测阀门3的测试次数。

在测试过程中，首先向上位机（例如PC机或工控机等）中输入开关次数，即该次测试所需要开关的总次数。于是，上位机将开关次数发送给控制器（例如，单片机或PLC等）。于是，控制器便可以根据其接收到的开关次数控制驱动装置2对被测阀门3进行相应次数的开关操作，直到实际开关数目已经达到上位机设定的开关次数。这样，在整个的过程中，不需要人工手动进行干预开关过程，提高了测试效率、降低了劳动强度，具有结构简单、成本低的特点。

此外，本发明还可通过对升降平台的控制（例如，可以是人工手动，也可以是通过控制器来控制），来使驱动装置2自动升降，以便与不同尺寸和型号的被测阀门3的高度匹配。因而，使得本发明具有很好的通用性，可以应用到不同尺寸的阀门测试当中。

优选地，阀门寿命测试系统还包括：扭矩传感器12，与上位机1电连接，上位机1根据扭矩传感器12的检测结果生成被测阀门3的扭矩/开关次数曲线。扭矩传感器可测得每次开关过程中的扭矩，这样，当上位机1获取这些扭矩后，就可以根据每次开关时检测到的扭矩，生成扭矩与开关次数之间的关系曲线图，并提供给测试人员，具有直观、方便的特点，提高了测试效率。

优选地，阀门寿命测试系统还包括：变频器，与控制器5电连接，控制器5根据驱动装置2的传动比的大小通过变频器控制被测阀门3的开启速度或关闭速度。通过对变频器的控制，可以方便地控制被测阀门3在打开和关闭过程中的速度。

优选地，阀门寿命测试系统还包括：温度传感器，与上位机1电连接，上位机1根据温度传感器的检测结果生成被测阀门3的温度/开关次数曲线。通过温度传感器可以检测到当前的测试温度，并生成温度与开关次数之间的关系曲线。

优选地，阀门寿命测试系统还包括：压力传感器，与上位机1电连接，上位机1根据压力传感器的检测结果生成被测阀门3的压力/开关次数曲线。通过压力传感器可以检测到当前的测试压力，并生成压力与开关次数之间的关系曲线。

优选地，阀门寿命测试系统还包括：阀门限位检测单元，与控制器5电连接，用于在检测到被测阀门3开关到位时发出阀门到位信号，阀门到位信号触发控制器控制驱动装置2换向转动。例如，阀门限位检测单元可以是行程开关等，这样，就可以利用阀门限位检测单元得到阀门是否打开或关闭到位。如果已经打开或关闭到位，则控制器可以控制驱动装置2（例如电机14）反向转动，从而进行相反的操作。

优选地，阀门寿命测试系统还包括：增压装置6，输出口与被测阀门3的输入端连接，用于向被测阀门施加介质压力。利用增压装置6可以向被测阀门3内施加一定的压力。例如，请参考图4，在被测阀门3的两端可分别安装一个盲板15，其用于将被测阀门3的两端封闭，以向被测阀门3施加压力。其中，一个盲板15上设置有输入口，其通过管路16与增压装置6的输出端连接，因而，不受被测阀门位置的影响。

特别地增压装置6包括气缸、压力表、数显表、电路板、壳体及管线等，气缸由低压压缩空气驱动，压力表与数显表能随时显示介质的压力，安全可靠。

优选地，驱动装置2与被测阀门3的输出端通过万向节连接。在一个实施例中，请参考图3，本发明还包括减速器13，电机14通过减速器13与扭矩传感器12连接。万向节的使用避免了被测阀门与升降平台4的微小高度差的变化，保证了驱动的平稳性

优选地，升降平台4包括：液压驱动部7、底座8、升降架9、工作台面10和万向脚轮11，升降架安装在底座的上方，万向脚轮11安装在底座8的下方，工作台面10与升降架9的顶部连接，液压驱动部7与升降架9驱动连接。液压驱动部7通过液压油控制升降架9的升高与降低，进而带动工作台面10的升降动作，万向脚轮11的使用使该升降平台4能够移动到任意位置。

优选地，驱动装置2与上位机1分立地设置，这样，二者可以独立移动，不受被测阀门位置的限制，特别是当被测阀门在高温炉中或低温槽中时都能够很好的检测，即能够满足阀门在不同温度下不同位置阀门寿命的测试。进一步地，在不同温度、不同压力下，通过驱动装置与上位机相连，可以实时记录阀门在不同温度、不同压力下的扭矩值，为驱动装置的选型提供重要依据。

特别地，本发明中的控制器可采用PLC控制器，这样，可大大简化以往继电控制系统过于复杂的局面。

针对上述种种缺点，本测试装置的发明目的在于提高阀门寿命测试的效率，通过升降机构来满足不同阀门规格的要求，具有通用性。测试结果能在电脑上实时显示，包括测试的扭矩、阀门的开关次数随时间变化曲线，结果更明了直观。PLC程序自动控制驱动装置正反操作，每当阀门到开或关的位置时，驱动装置会自动进行反向运动，取代人工操作。开关次数控制可在电脑软件中自定义设置，当开关次数达到要求时，驱动装置自动停止。本测试装置不受阀门位置的限制，满足了阀门在高低温中同样能测试的要求，测试装置具有灵活性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种阀门寿命测试系统，其特征在于，包括：

上位机（1），用于设定开关次数；

驱动装置（2），包括用于驱动被测阀门（3）的输出端；

升降平台（4），用于驱动所述驱动装置（2）到达与所述被测阀门（3）相适应的高度；

控制器（5），与所述上位机（1）和所述驱动装置（2）电连接，用于根据所述开关次数控制所述驱动装置（2）对所述被测阀门（3）的测试次数。

2.根据权利要求1所述的阀门寿命测试系统，其特征在于，所述阀门寿命测试系统还包括：

扭矩传感器，与所述上位机（1）电连接，所述上位机（1）根据所述扭矩传感器的检测结果生成所述被测阀门（3）的扭矩/开关次数曲线。

3.根据权利要求1所述的阀门寿命测试系统，其特征在于，所述阀门寿命测试系统还包括：

变频器，与所述控制器（5）电连接，所述控制器（5）根据所述驱动装置（2）的传动比的大小通过所述变频器控制所述被测阀门（3）的开启速度或关闭速度。

4.根据权利要求1所述的阀门寿命测试系统，其特征在于，所述阀门寿命测试系统还包括：

温度传感器，与所述上位机（1）电连接，所述上位机（1）根据所述温度传感器的检测结果生成所述被测阀门（3）的温度/开关次数曲线。

5.根据权利要求1所述的阀门寿命测试系统，其特征在于，所述阀门寿命测试系统还包括：

压力传感器，与所述上位机（1）电连接，所述上位机（1）根据所述压力传感器的检测结果生成所述被测阀门（3）的压力/开关次数曲线。

6.根据权利要求1所述的阀门寿命测试系统，其特征在于，所述阀门寿命测试系统还包括：

阀门限位检测单元，与所述控制器（5）电连接，用于在检测到所述被测阀门（3）开关到位时发出阀门到位信号，所述阀门到位信号触发所述控制器控制所述驱动装置（2）换向转动。

7.根据权利要求1所述的阀门寿命测试系统，其特征在于，所述阀门寿命测试系统还包括：

增压装置（6），输出口与所述被测阀门（3）的输入端连接，用于向所述被测阀门施加介质压力。

8.根据权利要求1所述的阀门寿命测试系统，其特征在于，所述驱动装置（2）与所述被测阀门（3）的输出端通过万向节连接。

9.根据权利要求1所述的阀门寿命测试系统，其特征在于，所述升降平台（4）包括：液压驱动部、底座、升降架、工作台面和万向脚轮，所述升降架安装在所述底座的上方，所述万向脚轮安装在所述底座的下方，所述工作台面与所述升降架的顶部连接，所述液压驱动部与所述升降架驱动连接。

10.根据权利要求1所述的阀门寿命测试系统，其特征在于，所述驱动装置（2）与所述上位机（1）分立地设置。