CN104198293A - 一种具有调速与连续补水功能的气瓶水压爆破试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气瓶水压爆破试验装置，尤其涉及一种升压速率可调、并可对升压泵进行连续补水的气瓶水压爆破试验装置，包括依次连接设置的升压测压模块、供水补水模块、泄压排气模块、气瓶连接模块和电控模块；所述升压测压模块包括电动试压泵、压力表开关、耐震压力表、压力传感器；所述压力表开关、耐震压力表与所述电动试压泵的一个高压输出口串接，所述压力传感器与电动试压泵的另一个高压输出口串接；所述供水补水模块、泄压排气模块、气瓶连接模块、电控模块分别与电动试压泵电连接。解决现有技术中存在的上述各种问题，操作方便，可适应气瓶型号多、测试效率高、自动化程度高、安全可靠、测试精确、省时省力。

Description

一种具有调速与连续补水功能的气瓶水压爆破试验装置

  

技术领域

本发明涉及一种气瓶水压爆破试验装置，尤其涉及一种升压速率可调、并可对升压泵进行连续补水的气瓶水压爆破试验装置。 

背景技术

根据国家相关标准要求，气瓶在制造过程中需要对各生产批次内气瓶进行水压爆破抽样检测，只有被测气瓶的爆破压力及屈服压力满足标准要求时，该批次所生产气瓶才算合格，从而保证气瓶使用安全。 

中国专利申请公布号为CN201020696499文件中所述“气瓶水压爆破试验装置”，主要包括一个空腔本体，所述空腔本体通过隔板分为：能够安装显示器及仪表板的上空腔和下空腔，所述下空腔内部设有爆破机构以及与其连接的计算机，该装置只是放置设备的控制柜并未涉及到水压爆破试验装置原理及结构。 

中国专利申请公布号为CN202339303U文件中所述“一种气瓶水压爆破试验的监控装置”，主要包括加压泵、受试瓶、压力表、压力信号传感器、信息采集模块、MCGS组态软件和计算机组成的中央处理器模块、显示器，加压泵的输入端通过管路与水箱连接，加压泵的输出端串接压力表后通过连接管路与受试瓶相连接，压力表上的压力信号传感器与信息采集模块通过导线连接，信息采集模块安装在计算机上，计算机与采用MCGS组态软件设计的可视化监控系统组成中央处理器模块，该实用新型可自动监控气瓶水压爆破试验过程的压力，对试验数据采集、自动输出数据分析报表；CN200620106448文件中所述“一种气瓶水压爆破试验装置”，主要包括试压泵、压力表、受试瓶、压力传感器和计算机，试压泵输出端串接压力表并通过连接管路与受试瓶连接，压力表上的压力传感器通过A/D转换模块与计算机的数据采集卡相连接；水箱通过管路与试压泵的输入端相连接，水箱上的称重传感器通过线性放大器和A/D转换模块与计算机的数据采集卡相连接，可以自动记录、保存并显示试验压力、进水量、试验时间等相关参数，绘制压力-进水量曲线图，自动计算和处理试验相关的数据，完成爆破试验报告，但是以上两种实用新型仍存在以下问题： 

a、采用气驱液泵或者单纯的电动泵结构，升压速率不可调整；可适应的气瓶容积范围小。

b、气瓶与高压管路的连接多采用生料带密封，费时费料。 

c、水量称量采用称重传感器进行，当爆破水量较大时，称重传感器的量程较大，称量精确度较低，同时，储水用的容器体积大，试验完成后不方便更换，造成称重系统长时间受压，影响测量精确度。 

d、气瓶试验时多需要在防爆墙后，或者防爆坑内进行，需要用户自行设计防爆机构，爆破声音大，员工危险系数。 

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种具有调速与连续补水功能的气瓶水压爆破试验装置，解决现有技术中存在的上述各种问题，操作方便，可适应气瓶型号多、测试效率高、自动化程度高、安全可靠、测试精确、省时省力。 

为解决上述的技术问题，本发明的一种具有调速与连续补水功能的气瓶水压爆破试验装置；包括依次连接设置的升压测压模块、供水补水模块、泄压排气模块、气瓶连接模块和电控模块；所述升压测压模块包括电动试压泵、压力表开关、耐震压力表、压力传感器；所述压力表开关、耐震压力表与所述电动试压泵的一个高压输出口串接，所述压力传感器与电动试压泵的另一个高压输出口串接；所述供水补水模块、泄压排气模块、气瓶连接模块、电控模块分别与电动试压泵电连接。 

进一步的，所述供水补水模块包括电子天平、量杯、补水电磁阀和供水电磁阀，所述量杯的补水端通过补水电磁阀、管件与水源连接，量杯的供水端通过管件与供水电磁阀串联，并与电动试压泵并联。 

进一步的，所述泄压排气模块包括高压节流阀和排气玻璃管，所述高压节流阀与排气玻璃管通过管件串联之后串接在所述电动试压泵输出端和压力表开关之间的高压输出管路上。 

进一步的，所述气瓶连接模块包括受试瓶、快速接头和水套，所述水套上设有快速密封装置，所述受试瓶设置在所述快速密封装置的输出口上，所述电动试压泵的高压输出管路通过所述快速接头连接在快速密封装置的输入口上。 

更进一步的，所述水套由筒体和水套盖组成，筒体的出口边缘设有挡块，筒体上从出口到底部依次设有注水球阀、弯管和排水球阀，所述弯管的一端与筒体内腔连通，弯管的另一端设有法兰；所述水套盖两端分别固定有横杆，水套盖的下端固定有泄压块。 

更进一步的，所述水套盖上设有螺母、吊环和吊钩，所述吊环安装在水套盖上的吊环孔内，吊钩的两端通过吊环固定在水套盖上。 

更进一步的，所述法兰中间夹有防爆片。 

更进一步的，所述快速密封装置包括滚盘、第一接头、第二接头、第三接头、注水管、密封圈、挡圈、螺母和铜嘴组成，滚盘上设置有把手，第一接头通过轴销连接在滚盘内，第一接头的一端固定在第二接头上，第一接头的另一端与注水管固定连接，第三接头、密封圈和挡圈依次套在注水管上，通过设置在注水管底端的螺母抵住，所述铜嘴设置在注水管最末端。

进一步的，所述电控模块包括由A/D转换模块、变频器、第一电子天平、第二电子天平、第一串口和第二串口；所述A/D转换模块与所述压力传感器连接；所述变频器与电动试压泵之间电连接，所述第一电子天平与第二电子天平分别通过第一串口和第二串口与重量记录器相连。 

采用上述结构的有益效果是：通过各模块的配合作用，可适应的气瓶容积范围广，双电子天平和双量杯结构，电动泵交替从量杯中抽水升压，而量杯则交替进行补水动作直至达到电子天平设置补水上限，这样循环补水和供水，可适应任意大尺寸的气瓶的爆破所需进水量，采用的电子天平有内置抗干扰模块能有效避免了电磁干扰对称重传感器的影响，从而提高了测试的准确度，水套盖采用的快速密封，只需按压一下把手，使得密封圈快速膨胀即可密封住瓶口方便快捷，由于气瓶爆破在水套中进行且带锁紧机构，使得爆破试验低噪音，同时保证操作人员安全。 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。 

图1为本发明的系统结构原理图 

图2为本发明中的快速密封装置关闭时的结构示意图；

图3为本发明中的快速密封装置打开时的结构示意图；

图4为本发明中本发明的水套整体结构图；

图5为本发明中水套快速密封装置工作状态下的俯视图；

图6为本发明中水套快速密封装置非工作状态下的俯视图；

图7为本发明中水套快速密封装置的剖视图

图8本发明中的水套注水水位示意图。 

   图中：101、电动试压泵；102、耐震压力表；103、受试气瓶；104、压力传感器；105、A/D转换模块；106、重量记录器；107、高压节流阀；108、排气玻璃管；109、变频器；110、第一量杯；111、第二量杯；112、第一电子天平；113、第二电子天平；114、第一串口；115、第二串口；116、补水电磁阀；117、补水电磁阀；118、水源；119、供水电磁阀；120、供水电磁阀；121、压力表开关；122、水套 

201、滚盘；202、接头1；203、接头2；204、接头3；205、注水管；206、密封垫；207、螺母；208、铜嘴；209、胶木球；210、把手；211、轴销；212、轴用弹性挡圈；213、挡圈；

301、筒体；302、挡块；303、盖板；304、螺母；305、吊环；306、手动泄压阀；307、吊钩；308、快速接头；309、快速密封装置；310、注水球阀；311、弯管；312、防爆片；313、法兰；314、排水球阀；315、横杆；316、泄压块。

具体实施方式

如图1所示，本发明的一种具有调速与连续补水功能的气瓶水压爆破试验装置；包括依次连接设置的升压测压模块、供水补水模块、泄压排气模块、气瓶连接模块和电控模块；所述升压测压模块包括电动试压泵101、压力表开关121、耐震压力表102、压力传感器104；所述压力表开关121、耐震压力表102与所述电动试压泵101的一个高压输出口串接，所述压力传感器104与电动试压泵101的另一个高压输出口串接；所述供水补水模块、泄压排气模块、气瓶连接模块、电控模块分别与电动试压泵101电连接。 

本实施例中，所述供水补水模块包括电子天平、量杯、补水电磁阀和供水电磁阀，且数量均为两个，分别为第一电子天平112，第二电子天平113，第一量杯110，第二量杯111，补水电磁阀116，补水电磁阀117，供水电磁阀119，供水电磁阀120，所述第一量杯110与第二量杯111的补水端分别通过补水电磁阀116与补水电磁阀117跟水源118连接，供水端分别通过管路和供水电磁阀119与供水电磁阀120串联，然后与电动试压泵101输入端并联。 

本实施例中，所述泄压排气模块包括高压节流阀107和排气玻璃管108，所述高压节流阀107与排气玻璃管108通过管件串联之后串接在所述电动试压泵101输出端和压力表开关121之间的高压输出管路上。 

如图2和图3所示，所述气瓶连接模块包括受试瓶103、快速接头108和水套122，所述水套122上设有快速密封装置，所述受试瓶103设置在所述快速密封装置的输出口上，所述电动试压泵101的高压输出管路通过所述快速接头308连接在快速密封装置309的输入口上。 

如图5、图6、图7和图8所示，所述水套122由筒体301和水套盖303组成，筒体301的出口边缘设有挡块302，筒体301上从出口到底部依次设有注水球阀310、弯管311和排水球阀314，所述弯管311的一端与筒体301内腔连通，弯管311的另一端设有法兰313；所述水套盖303两端分别固定有横杆315，水套盖303的下端固定有泄压块316。 

本实施例中，所述水套盖303上设有螺母207、吊环305和吊钩307，所述吊环305安装在水套盖303上的吊环孔内，吊钩307的两端通过吊环305固定在水套盖303上。 

本实施例中，所述法兰313中间夹有防爆片312。 

本实施例中，所述快速密封装置包括滚盘201、第一接头201、第二接头203、第三接头204、注水管205、密封圈206、挡圈213、螺母207和铜嘴208组成，滚盘201上设置有把手210，第一接头201通过轴销211连接在滚盘201内，第一接头201的一端固定在第二接头202上，第一接头201的另一端与注水管205固定连接，第三接头204、密封圈206和挡圈213依次套在注水管205上，通过设置在注水管205底端的螺母207抵住，所述铜嘴208设置在注水管205最末端。 

本实施例中，所述电控模块包括由A/D转换模块105、变频器109、第一电子天平112、第二电子天平113、第一串口114和第二串口115；所述A/D转换模块105与所述压力传感器104连接；所述变频器109与电动试压泵101之间电连接，所述第一电子天平112与第二电子天平113分别通过第一串口114和第二串口115与重量记录器116相连。 

先将受试瓶103灌满水并重量，再将水套122内注满水，并把水套盖拧在受试瓶103上，然后将受试瓶103没入水套内，按压快速密封装置309的把手210，滚盘201转动拉动注水管205上升使挡圈213压紧密封垫206使其膨胀密封受试瓶口，转动水套盖使挡块302压住水套盖上的两条横杆315。打开高压节流阀107，用控制台上的按钮启动试压泵101。当有水从排气玻璃管108中流出时，关闭高压节流阀107。继续开动试压泵101，当压力值接近受试瓶的公称工作压力，停止试压泵，打开高压节流阀107进行排气。如此反复数次，当不再有气泡从排气管中逸出时，停止电动试压泵101，关闭高压节流阀107。 

启动测试软件进行水压爆破试验，测试软件将启动电动试压泵101，向受试瓶103内注水打压。此时，重量记录器106接收压力传感器104和第一电子天平112和第二电子天平113测量所得的数据信号，在实时显示模块中实时显示当前压力、当前进水量和时间的数据及曲线图，受试瓶爆破之后，测试软件输出信号自动停止试压泵运转。 

在测试开始前，可根据受试瓶103容量大小，通过变频器109调整电机工作电源的频率实现电动试压泵101升压速率的变化，在测试小瓶子时，可降低试压泵升压速率，电机无需满负荷运行，避免电能浪费，由于变频器内部滤波电容的作用，可减少了无功损耗，利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始，最大值也不超过额定电流，减轻了对设备、线路的冲击，延长了设备的使用寿命，节省了设备的维护费用 

在试验开始时，补水电磁阀116和补水电磁阀117分别往第一电子天平112和第二电子天平113内补满水至上限自动关闭，供水电磁阀119打开，电动泵101先从一个第一电子天平112抽水升压，当第一电子天平112内水位达到设定的补水下限时，供水电磁阀119关闭，供水电磁阀120打开，电动试压泵101从第二电子天平113内抽水升压，与此同时，补水电磁阀116打开，第一电子天平112则进行补水动作直至达到补水上限，这样两个电子天平交替使用，可适应任意大尺寸的气瓶的爆破所需进水量。

当受试瓶103爆破时，瓶内的高压水涌到水套122的筒体301内部，上涌的水可从水套盖板下焊接的四个泄压块316之间所留的凹槽中溢出，若筒体301内部的压力超过防爆片312标定爆破压力时，爆破片立刻爆破泄压，同时水套筒体301两侧焊接有挡块302挡住水套盖上的横杆315可使水套盖盖板303在气瓶爆破时巨大冲击力下不会被顶出，保证操作人员和设备安全。 

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。 

Claims (9)

1.一种具有调速与连续补水功能的气瓶水压爆破试验装置，其特征在于：包括依次连接设置的升压测压模块、供水补水模块、泄压排气模块、气瓶连接模块和电控模块；

所述升压测压模块包括电动试压泵、压力表开关、耐震压力表、压力传感器；所述压力表开关、耐震压力表与所述电动试压泵的一个高压输出口串接，所述压力传感器与电动试压泵的另一个高压输出口串接；所述供水补水模块、泄压排气模块、气瓶连接模块、电控模块分别与电动试压泵电连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有调速与连续补水功能的气瓶水压爆破试验装置，其特征在于：所述供水补水模块包括电子天平、量杯、补水电磁阀和供水电磁阀，所述量杯的补水端通过补水电磁阀、管件与水源连接，量杯的供水端通过管件与供水电磁阀串联，并与电动试压泵并联。

3.根据权利要求1所述的一种具有调速与连续补水功能的气瓶水压爆破试验装置，其特征在于：所述泄压排气模块包括高压节流阀和排气玻璃管，所述高压节流阀与排气玻璃管通过管件串联之后串接在所述电动试压泵输出端和压力表开关之间的高压输出管路上。

4.根据权利要求1所述的一种具有调速与连续补水功能的气瓶水压爆破试验装置，其特征在于：所述气瓶连接模块包括受试瓶、快速接头和水套，所述水套上设有快速密封装置，所述受试瓶设置在所述快速密封装置的输出口上，所述电动试压泵的高压输出管路通过所述快速接头连接在快速密封装置的输入口上。

5.根据权利要求4所述的一种具有调速与连续补水功能的气瓶水压爆破试验装置，其特征在于：所述水套由筒体和水套盖组成，筒体的出口边缘设有挡块，筒体上从出口到底部依次设有注水球阀、弯管和排水球阀，所述弯管的一端与筒体内腔连通，弯管的另一端设有法兰；所述水套盖两端分别固定有横杆，水套盖的下端固定有泄压块。

6.根据权利要求5所述的一种具有调速与连续补水功能的气瓶水压爆破试验装置：所述水套盖上设有螺母、吊环和吊钩，所述吊环安装在水套盖上的吊环孔内，吊钩的两端通过吊环固定在水套盖上。

7.根据权利要求6所述的一种具有调速与连续补水功能的气瓶水压爆破试验装置，其特征在于：所述法兰中间夹有防爆片。

8.根据权利要求4所述的一种具有调速与连续补水功能的气瓶水压爆破试验装置，其特征在于：所述快速密封装置包括滚盘、第一接头、第二接头、第三接头、注水管、密封圈、挡圈、螺母和铜嘴组成，滚盘上设置有把手，第一接头通过轴销连接在滚盘内，第一接头的一端固定在第二接头上，第一接头的另一端与注水管固定连接，第三接头、密封圈和挡圈依次套在注水管上，通过设置在注水管底端的螺母抵住，所述铜嘴设置在注水管最末端。

9.根据权利要求1所述的一种具有调速与连续补水功能的气瓶水压爆破试验装置，其特征在于：所述电控模块包括由A/D转换模块、变频器、第一电子天平、第二电子天平、第一串口和第二串口；所述A/D转换模块与所述压力传感器连接；所述变频器与电动试压泵之间电连接，所述第一电子天平与第二电子天平分别通过第一串口和第二串口与重量记录器相连。