CN107655761A - 爆破片泄压测试系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种爆破片泄压测试系统及方法，包括：控制装置、液压回路、数据采集器，所述数据采集器，用于采集所述液压回路中的压力数据，并将压力数据发送给所述控制装置；控制装置，用于根据接收到的所述压力数据生成相应的控制参数，并根据所述控制参数生成针对所述液压回路上的各个控制阀的控制信号；所述控制参数包括：压力增长速率、压力维持时间以及压力的上限值；所述液压回路上的控制阀，用于接收所述控制装置发送的控制信号，并根据所述控制信号调节控制阀的开启程度；以使所述液压回路按照预设的测试压力向爆破片施压。本发明中的系统能实现对爆破片的自动泄压测试，测试压力的调节范围广，操作简单，无需人为干预，测试效率高。

Description

爆破片泄压测试系统及方法
技术领域
本发明涉及电力、化工技术领域，具体地，涉及爆破片泄压测试系统及方法。
背景技术
爆破片是一种压力系统防超压安全泄放装置，其作用是保证承压设备的安全。在容易发生压力剧烈波动或介质易燃易爆的设备上，要求具有极高的动态响应以及足够的泄放量，或在设备温度较高，安全阀(或压力释放阀)无法适应的情况下，需要使用爆破片作为安全泄放装置。
爆破片装置的工作原理是在设定的爆破温度下，爆破片两侧压力差达到预设定值时，爆破片即刻动作(破裂或脱落)，并泄放流体介质。因而，当承压设备因为压力突然发生变化时，爆破片破裂泄放压力介质以此保护设备安全。
据统计，在我国每年有近万套爆破片产品投入使用，它们的安全运行已经是不可忽略的问题。因此，依据相关国家标准及时地对设计生产的爆破片进行性能测试检验，是十分重要的。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种爆破片泄压测试系统及方法。
第一方面，本发明提供一种爆破片泄压测试系统，包括：控制装置、液压回路、数据采集器，所述数据采集器安装在所述液压回路上，并与所述控制装置电连接；所述液压回路上设置有多个控制阀，并通过泵与油箱相连；所述液压回路上的多个控制阀分别与所述控制装置电连接；其中：
所述数据采集器，用于采集所述液压回路中的压力数据，并将所述压力数据发送给所述控制装置；
所述控制装置，用于根据接收到的所述压力数据生成相应的控制参数，并根据所述控制参数生成针对所述液压回路上的各个控制阀的控制信号；所述控制参数包括：压力增长速率、压力维持时间以及压力的上限值；
所述液压回路上的控制阀，用于接收所述控制装置发送的控制信号，并根据所述控制信号调节控制阀的开启程度；以使所述液压回路按照预设的测试压力向爆破片施压。
可选地，所述液压回路包括：低压液压回路和高压液压回路，所述低压液压回路通过定量液压泵与油箱相连；所述油箱中的油依次经过电液比例阀、两位四通电磁阀、单向阀进入到双作用增压器中，并经过所述双作用增压器增压后输送至高压液压回路；所述爆破片安装在高压液压回路上；在爆破片泄压测试结束后，所述双作用增压器输出的油经过泄压阀、两位三通电磁阀回收至油箱中；其中：
所述定量液压泵，用于为液压回路提供稳定的压力输入；
所述电液比例阀，用于调节所述双作用增压器输入侧的压力；
所述单向阀，用于控制液压回路中油的流向；
所述双作用增压器，用于对液压回路中的油进行增压处理，并将增压后的油施加在爆破片上进行泄压测试。
可选地，所述两位四通电磁阀中的O口设有单向阀。
可选地，所述高压液压回路上还安装有高压液压蓄能器，所述双作用增压器输出的油经过泄压阀、两位三通电磁阀进入所述高压液压蓄能器中。
可选地，所述液压回路还包括：液压空气滤清器，所述液压空气滤清器安装在所述油箱与所述定量液压泵之间，用于去除液压回路中掺杂在液体中的气体杂质。
可选地，所述控制装置包括：工控机以及与工控机电连接的多个压力继电器；所述工控机通过压力继电器控制所述定量液压泵的启停；当高压液压回路中的压力达到预设的上限值时，压力继电器断路，所述定量液压泵停止运转。
可选地，所述工控机还用于在高压液压回路中的压力达到预设的测试压力时，控制所述高压液压回路上的卸荷阀开启，以使所述卸荷阀释放所述高压液压回路中的压力。
可选地，所述工控机设置有人机界面，所述人机界面用于在维护人员或者测试人员的进行登录系统之后，接收维护人员或者测试人员输入的操作信号，并根据所述操作信号显示液压回路的当前压力数据和测试结果。
可选地，所述工控机还用于在维护人员登录系统后，开始自检，并在自检过程中发现故障时生成相应的故障代码。
第二方面，本发明提供一种爆破片泄压测试方法，应用上述第一方面中任一项所述的爆破片泄压测试系统进行爆破片的测试。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明提供的爆破片泄压测试系统，通过控制装置根据液压回路的压力数据生成相应的控制参数，并根据所述控制参数生成针对所述液压回路上的各个控制阀的控制信号；从而实现对爆破片的自动泄压测试；无需人为干预，测试效率高。
2、本发明提供的爆破片泄压测试系统，结构紧凑、极大地减少了元器件的数量，故障率低，并且能够实现液压压力的自动控制，输出压力高，调节范围广，操作简便。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一实施例提供的爆破片泄压测试系统的结构示意图；
图2为本发明一实施例提供的爆破片泄压测试方法的流程示意图；
图中：
1-油箱；
2-液压空气滤清器；
3-定量液压泵；
4-电磁比例阀；
5-压力计；
6-两位四通电磁换向阀；
7-单向阀；
8-双作用增压器；
9-压力继电器；
10-压力传感器；
11-泄压阀；
12-两位三通电磁换向阀；
13-高压蓄能器；
14-节流阀。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
根据本发明提供的爆破片泄压测试系统，包括：控制装置、液压回路、数据采集器，所述数据采集器安装在所述液压回路上，并与所述控制装置电连接；所述液压回路上设置有多个控制阀，并通过泵与油箱相连；所述液压回路上的多个控制阀分别与所述控制装置电连接；其中：
所述数据采集器，用于采集所述液压回路中的压力数据，并将所述压力数据发送给所述控制装置；
所述控制装置，用于根据接收到的所述压力数据生成相应的控制参数，并根据所述控制参数生成针对所述液压回路上的各个控制阀的控制信号；所述控制参数包括：压力增长速率、压力维持时间以及压力的上限值；
所述液压回路上的控制阀，用于接收所述控制装置发送的控制信号，并根据所述控制信号调节控制阀的开启程度；以使所述液压回路按照预设的测试压力向爆破片施压。
可选地，所述液压回路包括：低压液压回路和高压液压回路，所述低压液压回路通过定量液压泵与油箱相连；所述油箱中的油依次经过电液比例阀、两位四通电磁阀、单向阀进入到双作用增压器中，并经过所述双作用增压器增压后输送至高压液压回路；所述爆破片安装在高压液压回路上；在爆破片泄压测试结束后，所述双作用增压器输出的油经过泄压阀、两位三通电磁阀回收至油箱中；其中：
所述定量液压泵，用于为液压回路提供稳定的压力输入；
所述电液比例阀，用于调节所述双作用增压器输入侧的压力；
所述单向阀，用于控制液压回路中油的流向；
所述双作用增压器，用于对液压回路中的油进行增压处理，并将增压后的油施加在爆破片上进行泄压测试。
本实施例中，电液比例阀、双作用增压器与压力传感器和算法配合调节高压液压回路中的压力，实现快速升压和线性升压。需要说明的是，本实施例中的电液比例阀为带压力反馈的电液比例阀，可以进一步通过算法使输出压力更准确。也可用电液伺服阀代替。
可选地，所述数据采集器为压力传感器，所述压力传感器器安装在高压液压回路上，以实现压力数据的实时采集与信号反馈。
可选地，所述两位四通电磁阀中的O口设有单向阀。从而可以形成背压，液压回路更稳定。
可选地，所述高压液压回路上还安装有高压液压蓄能器，所述双作用增压器输出的油经过泄压阀、两位三通电磁阀进入所述高压液压蓄能器中。所述高压液压蓄能器能够有效地缓冲高压液压回路进行压力泄放时产生的压力震荡。
可选地，所述液压回路还包括：液压空气滤清器，所述液压空气滤清器安装在所述油箱与所述定量液压泵之间，用于去除液压回路中掺杂在液体中的气体杂质。
可选地，所述控制装置包括：工控机以及与工控机电连接的多个压力继电器；所述工控机通过压力继电器控制所述定量液压泵的启停；当高压液压回路中的压力达到预设的上限值时，压力继电器断路，所述定量液压泵停止运转。
本实施例中，压力继电器控制液压泵的工作和设定高压回路的压力上限，防止意外的持续增压造成安全事故。同时，也可将通断信号发送给工控机。
可选地，所述工控机还用于在高压液压回路中的压力达到预设的测试压力时，控制所述高压液压回路上的卸荷阀开启，以使所述卸荷阀释放所述高压液压回路中的压力。
本实施例中，油液经液压空气滤清器进入定量液压泵然后再进入到电液比例阀，经过电液比例阀调节压力后输出到双作用增压器，经双作用增压器增压后输入到高压液压回路，以完成对爆破片的测试。同时，本实施例中的卸荷阀在处于关闭状态时，能够对增压过程中的高压液压回路中的压力进行保压。
图1为本发明一实施例提供的爆破片泄压测试系统的结构示意图，如图1所示，本实施例中的系统，包括：工控机和液压回路，工控机通过压力计5等传感器检测液压回路的压力，通过控制定量液压泵3、电磁比例阀4来调节液压回路中的压力增长速率，并根据测试要求设置保压时间。具体的，液压空气滤清器2与油箱1相连接，所述的定量液压泵3的输入端与液压空气滤清器2相连接，所述的电磁比例阀4的输入端与定量液压泵3的输出端相连，所述的电磁比例阀4的输出与两位四通电磁阀6相连，所述双作用增压器8的输入端与两位四通电磁阀6相连接，所述的泄压阀11的输入端与双作用增压器8的输出端相连，所述的泄压阀11与两位三通电磁阀12的输入端相连，所述两位三通电磁阀12的输出端与高压液压蓄能器13，和/或通过节流阀14与油箱1相连。
本实施例中的系统，采用电液比例阀或电液伺服阀，结合双作用增压泵，实现纯液压驱动，可直接增压液压回路至500MPa。相比于传统的测试系统，结构简洁紧凑，元器件使用更少，因此大大降低了可能发生故障的概率。本实施例中的测试系统通过调节电液比例阀或伺服阀即可获得相应的输出压力，压力可调范围宽，调节方便，操作简便。
可选地，所述工控机设置有人机界面，所述人机界面用于在维护人员或者测试人员的进行登录系统之后，接收维护人员或者测试人员输入的操作信号，并根据所述操作信号显示液压回路的当前压力数据和测试结果。
可选地，所述工控机还用于在维护人员登录系统后，开始自检，并在自检过程中发现故障时生成相应的故障代码。
具体地，本实施例中的工控机，在测试人员登录系统后开始控制液压回路工作，同时压力传感器开始采集数据并进行AD转换，一方面经程序处理并在DA转换后用于对液压回路的压力进行实时反馈矫正，配合比例阀或伺服阀及算法，实现快速升压和线性升压；另一方面经滤波处理后实时显示压力变化曲线。
具体地，为了进一步说明本发明的技术方案，本发明还提供了应用于上述系统的方法，如图2所示，本实施例中的方法可以包括：
S1：接收用户输入的登录信息；
S2：判断用户为测试人员，还是维护人员；在用户为测试人员时，执行步骤S3；当用户为维护人员时执行S4；
S3：进行系统自检，判断是否存在故障，若存在，则生成错误代码；若不存在故障，则提示进行爆破片加装，在爆破片加装成功后，执行步骤S5；
S4：进行系统自检，判断是否存在故障，若存在，则生成错误代码，执行步骤S9；若不存在故障，则维护完毕，结束流程；
S5：确定输入的测试压力、保压时间；并根据所述测试压力、保压时间，在预设的时间段内升压至输入压力的85％；并维持预设的保压时间，到达预设的保压时间后执行步骤S6；
S6：按照每秒输入压力增加1％的速率升压，直至爆破片破裂；
S7：判断是否出现测试问题，若是，则检查问题，执行步骤S9，若否，则输出测试结果；
S8：判断测试是否结束，若否，则等待加载爆破片，返回步骤S5；若是，则结束流程；
S9：确定故障问题，进行维修。
本系统中开始工作时，工控机控制两个电磁阀和卸荷阀同时得电，卸荷阀处于关闭位置，工控机开始保压，然后定量液压泵开始运转，将油箱中的油液泵入到低压液压回路中，之后通过电液比例阀、双作用增压器、压力传感器及算法的配合实现高压液压回路中压力的快速增压和线性增压。通过验证，压力变化能够符合国标GB 15382-2009《气瓶阀通用技术要求》5.6.11.1条款以及GB 17926-2009《车用压缩天然气瓶阀》4.3.6.14条款、GB16918-1997《气瓶用爆破片技术条件》4.2.4至4.2.9条款中的要求。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种爆破片泄压测试系统，其特征在于，包括：控制装置、液压回路、数据采集器，所述数据采集器安装在所述液压回路上，并与所述控制装置电连接；所述液压回路上设置有多个控制阀，并通过泵与油箱相连；所述液压回路上的多个控制阀分别与所述控制装置电连接；其中：
所述数据采集器，用于采集所述液压回路中的压力数据，并将所述压力数据发送给所述控制装置；
所述控制装置，用于根据接收到的所述压力数据生成相应的控制参数，并根据所述控制参数生成针对所述液压回路上的各个控制阀的控制信号；所述控制参数包括：压力增长速率、压力维持时间以及压力的上限值；
所述液压回路上的控制阀，用于接收所述控制装置发送的控制信号，并根据所述控制信号调节控制阀的开启程度；以使所述液压回路按照预设的测试压力向爆破片施压。
2.根据权利要求1所述的爆破片泄压测试系统，其特征在于，所述液压回路包括：低压液压回路和高压液压回路，所述低压液压回路通过定量液压泵与油箱相连；所述油箱中的油依次经过电液比例阀、两位四通电磁阀、单向阀进入到双作用增压器中，并经过所述双作用增压器增压后输送至高压液压回路；所述爆破片安装在高压液压回路上；在爆破片泄压测试结束后，所述双作用增压器输出的油经过泄压阀、两位三通电磁阀回收至油箱中；其中：
所述定量液压泵，用于为液压回路提供稳定的压力输入；
所述电液比例阀，用于调节所述双作用增压器输入侧的压力；
所述单向阀，用于控制液压回路中油的流向；
所述双作用增压器，用于对液压回路中的油进行增压处理，并将增压后的油施加在爆破片上进行泄压测试。
3.根据权利要求2所述的爆破片泄压测试系统，其特征在于，所述两位四通电磁阀中的O口设有单向阀。
4.根据权利要求2所述的爆破片泄压测试系统，其特征在于，所述高压液压回路上还安装有高压液压蓄能器，所述双作用增压器输出的油经过泄压阀、两位三通电磁阀进入所述高压液压蓄能器中。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的爆破片泄压测试系统，其特征在于，所述液压回路还包括：液压空气滤清器，所述液压空气滤清器安装在所述油箱与所述定量液压泵之间，用于去除液压回路中掺杂在液体中的气体杂质。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的爆破片泄压测试系统，其特征在于，所述控制装置包括：工控机以及与工控机电连接的多个压力继电器；所述工控机通过压力继电器控制所述定量液压泵的启停；当高压液压回路中的压力达到预设的上限值时，压力继电器断路，所述定量液压泵停止运转。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的爆破片泄压测试系统，其特征在于，所述工控机还用于在高压液压回路中的压力达到预设的测试压力时，控制所述高压液压回路上的卸荷阀开启，以使所述卸荷阀释放所述高压液压回路中的压力。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的爆破片泄压测试系统，其特征在于，所述工控机设置有人机界面，所述人机界面用于在维护人员或者测试人员的进行登录系统之后，接收维护人员或者测试人员输入的操作信号，并根据所述操作信号显示液压回路的当前压力数据和测试结果。
9.根据权利要求8所述的爆破片泄压测试系统，其特征在于，所述工控机还用于在维护人员登录系统后，开始自检，并在自检过程中发现故障时生成相应的故障代码。
10.一种爆破片泄压测试方法，其特征在于，应用上述权利要求1-9中任一项所述的爆破片泄压测试系统进行爆破片的测试。
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