CN114485758B

CN114485758B - 一种阀组仪表检测装置和方法

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Publication number: CN114485758B
Application number: CN202111660571.4A
Authority: CN
Inventors: 赵舸; 王杰; 杨利彬; 杨勇; 罗啟泷; 赵泽洲
Original assignee: Central Iron and Steel Research Institute
Current assignee: Central Iron and Steel Research Institute
Priority date: 2021-12-30
Filing date: 2021-12-30
Publication date: 2022-11-15
Anticipated expiration: 2041-12-30
Also published as: CN114485758A

Abstract

本发明涉及一种阀组仪表检测装置和方法，属于仪表检测技术领域，解决了现有技术中阀组检测耗时长、效率低的问题。该装置包括测试喉口、测试管路、现场压力表、远传式压力变送器和切断阀；所述测试喉口与所述测试管路的一端同轴连通，所述测试喉口的直径沿远离所述所述测试管路的方向逐渐减小；所述切断阀与所述测试管路的另一端连接；所述装置还包括支管路，所述支管路的一端封闭，另一端与所述测试管路连通，所述现场压力表和远传式压力变送器设置在所述支管路上。实现了简单、快速检测仪表，效率高。

Description

一种阀组仪表检测装置和方法

技术领域

本发明涉及仪表检测技术领域，尤其涉及一种阀组仪表检测装置和方法。

背景技术

冶金行业作为社会工业与经济发展的重要动力，其制造水平成为评价工业发展的重要指标之一。为提高冶金生产的效率，气体被以反应介质或搅拌介质的形式广泛用于冶金生产过程中。

为实现冶金过程中气体种类、流量、压力的精准控制，含有包括切断阀、调节阀、流量计、PLC系统及其它配件等的多功能阀组被广泛用于冶金过程的供气控制。

冶金生产过程多为连续、不间断的长时间生产，期间包括阀组内相关部件的阀组的稳定性对过程供气的精准控制尤为关键。因此，在冶金生产中进行阀组相关部件稳定性、准确性的检测尤为关键。

目前，多数阀组除投产之初进行相关部件的校准，并没有在生产过程中进行针对性的检测。并且，现有阀组相关部件的稳定性与精准度的检测多为离线操作，需要占有较长的检修时间。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种阀组仪表检测装置和方法，用以解决现有的阀组检测耗时长、效率低的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种阀组仪表检测装置，包括测试喉口、测试管路、现场压力表、远传式压力变送器和切断阀；

所述测试喉口与所述测试管路的一端同轴连通，所述测试喉口的直径沿远离所述测试管路的方向逐渐减小；所述切断阀与所述测试管路的另一端连接；

所述装置还包括支管路，所述支管路的一端封闭，另一端与所述测试管路连通，所述现场压力表和远传式压力变送器设置在所述支管路上。

优选地，所述测试喉口的出口直径为4-16mm。

优选地，所述测试喉口为上下两端开口、竖向截面为呈梯形的结构，所述梯形的斜边与下边的角度为5-30°。

优选地，所述切断阀为电磁切断阀。

优选地，所述支管路垂直于所述测试管路。

优选地，沿远离所述测试管路的方向在所述支管路上依次设置所述现场压力表和所述远传式压力变送器。

另一方面，本发明还提供了一种阀组仪表检测方法，采用本发明的装置，该方法包括：

(a)通过切断阀将本发明的装置与阀组支路的放散管路出口连接，将所述远传式压力变送器和所述切断阀连接到阀组PLC控制系统；

(b)关闭总管路进气端阀门、各阀组支路进气端阀门，关闭各阀组支路出气端阀门；

(c)打开总管路进气端阀门，打开编号为1的阀组支路进气端阀门以及相应的放散管路对应的切断阀；

(d)依次自0％至100％以等差数列递增的方式调节编号为1的待测阀组支路上的调节阀开度，通过远传式压力变送器将现场压力表测得的数据传送至PLC控制系统，PLC控制系统自动记录调节阀开度、现场压力表测得的压力数值以及阀组支路上的压力表测得的压力数值，PLC控制系统自动将调节阀开度、现场压力表测得的压力数值与阀组支路上的压力表测得的压力数值形成校准曲线，完成对阀组阀门性能以及压力表的校验；PLC控制系统通过现场压力表测得的压力数值计算测试喉口的气体流量，将计算得到的流量数值与阀组支路上的流量计测得的流量数值形成校准曲线，完成对流量计精确度的校验，对编号为1的阀组支路测试结束；

(e)按照步骤(c)和(d)，对其他阀组支路进行检测；

(f)检测结束，打开所有阀组支路的进气端阀门和出气端阀门，关闭放散管路对应的切断阀5。

优选地，步骤(d)中，所述等差数列的公差值为0％<公差值≤20％。

优选地，步骤(d)中，所述等差数列的公差值为10％。

与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

1、将本发明的装置安装在阀组支路的放散管路出口，需要检测阀组仪表时，在其他支路阀门关闭的同时只需要打开待检测阀组支路的放散管路出口的阀门就可以实现该支路的阀组检测，方法简单、快速、效率高。

2、将本发明的装置与阀组的PLC控制系统结合，以远程控制、自动、节时的方式在阀组工作间隙实现阀组性能检测。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明的阀组仪表检测装置；

图2本发明的阀组仪表检测装置安装在放散管路上的示意图。

附图标记：

1-测试喉口；2-测试管路；3-现场压力表；4-远传式压力变送器；5-切断阀；6-支管路；Ⅰ-阀组支路；Ⅱ-放散管路；Ⅲ-阀组仪表检测装置。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

冶金工艺中包括主管路和阀组支路，阀组支路上设置有调节阀、流量计和压力表，在阀组支路的出口前端还设置有放散管路，放散管路用于系统调整时排出阀组支路中的气体，阀组支路上的调节阀、流量计和压力表都与PLC控制系统连接，用于远程控制各个阀组仪表。

现有技术中，对阀组仪表进行检测时，通常采用离线测量，即人工现场操作，安装一个压力检测装置，记录压力数值，全过程检测装置的拆装、数值记录都由人工完成，因为现场测试过程气体流量、流速较高，噪音较大，且需要一个支路测量后拆装，工作量较大、需要占有较长的检修时间、效率低、工作环境也较为恶劣。

由此，本发明了提供了一种阀组仪表检测装置，如图1所示，该装置包括测试喉口1、测试管路2、现场压力表3、远传式压力变送器4和切断阀5；

所述测试喉口1与所述测试管路2的一端同轴连通，所述测试喉口1的直径沿远离所述所述测试管路2的方向逐渐减小；所述切断阀5与所述测试管路2的另一端连接；

所述装置还包括支管路6，所述支管路6的一端封闭，另一端与所述测试管路2连通，所述现场压力表3和远传式压力变送器4设置在所述支管路6上。

实施时，如图2所示(图中仅示出阀组支路上的阀门和仪表，仅示出各管路与本发明的装置之间的位置关系)，通过切断阀5将阀组仪表检测装置Ⅲ与阀组支路Ⅰ上的放散管路Ⅱ出口连接，将所述远传式压力变送器4和所述切断阀5连接到阀组PLC控制系统。通过PLC控制系统打开总管路进气端阀门，打开待测阀组支路进气端阀门以及相应的放散管路Ⅱ对应的切断阀5；通过PLC控制系统依次自0％至100％以等差数列递增的方式调节待测阀组支路Ⅰ上的调节阀开度，通过远传式压力变送器4将现场压力表3测得的数据传送至PLC控制系统，PLC控制系统记录现场压力表3测得的压力数值以及阀组支路Ⅰ上的压力表测得的压力数值，将现场压力表3测得的压力数值与阀组支路Ⅰ上的压力表测得的压力数值形成校准曲线，完成对阀组阀门性能以及压力表的校验；PLC控制系统通过现场压力表3测得的压力数值计算测试喉口1的气体流量，将计算得到的流量数值与阀组支路上Ⅰ的流量计测得的流量数值形成校准曲线，完成对流量计精确度的校验。

本发明的装置安装在阀组支路的放散管路出口，需要检测阀组仪表时，在其他支路阀门关闭的同时只需要打开待检测阀组支路的放散管路出口的阀门就可以实现该阀组支路的阀组检测，方法简单、快速、效率高；本发明的装置与阀组的PLC控制系统结合，可以远程控制、自动、节时的方式在阀组工作间隙实现阀组性能检测。

本发明中，优选地，所述测试喉口1为上下两端开口、竖向截面为梯形的结构，所述梯形的斜边与下边的角度为5-30°。所述梯形的斜边与下边的角度太小容易造成流速的差异，角度太大容易导致压力损失过高，都会影响测量校准的准确性。进一步优选地，所述测试喉口1的出口直径为4-16mm。

本发明中，所述梯形的测试喉口1的高为30-60mm。

本发明中，所述切断阀5优选为电磁切断阀，采用电磁切断阀可以更好的实现PLC控制系统对切断阀5的远程控制，从而实现程序自动完成检测。PLC控制系统包括PLC装置与电脑，电磁切断阀通过PLC装置与电脑实现连接，可以实现远程开关，可远程手动或自动。

本发明中，为了使检测校准结果更准确，优选地，所述支管路6垂直于所述测试管路2。

本发明中，进一步优选地，沿远离所述测试管路2的方向在所述支管路6上依次设置所述现场压力表3和所述远传式压力变送器4。远传式压力变送器4可以将现场压力表3测得的现场压力数据传送给PLC控制系统，实现远程传输，可以实现数据的传输，便于自动检测过程数据的自动利用。进一步优选地，现场压力表3为表盘式压力表，为精密度较高的压力表，现场压力表3可以同时起到校准远传式压力变送器4远传压力的准确性。实施时，远传式压力变送器4通过线路与PLC装置连接，通过线路实现数据传输，PLC装置通过网线与电脑连接，从而实现数据传输。

本发明中，所述支管路6是为方便所述现场压力表3和所述远传式压力变送器4的安装和以及检测而设置的，对所述支管路6的长度和直径没有特别的限定，优选地，所述支管路6为型号DN20的管路。进一步优选地，所述支管路6设置在所述测试管路2的中间位置。

本发明中，对所述测试管路2的长度没有特别的限定，优选地，所述测试管路2的长度为20-50CM；所述测试管路2的直径优选与所述测试喉口1的梯形长边相匹配，优选地，所述测试管路2为型号DN25的管路。

(a)通过切断阀5将本发明的装置与阀组支路的放散管路出口连接，将所述远传式压力变送器4和所述切断阀5连接到阀组PLC控制系统；

(c)打开总管路进气端阀门，打开编号为1的阀组支路进气端阀门以及相应的放散管路对应的切断阀5；

(d)依次自0％至100％以等差数列递增的方式调节编号为1的待测阀组支路上的调节阀开度，通过远传式压力变送器4将现场压力表3测得的数据传送至PLC控制系统，PLC控制系统自动记录调节阀开度、现场压力表3测得的压力数值以及阀组支路上的压力表测得的压力数值，PLC控制系统自动将调节阀开度、现场压力表3测得的压力数值与阀组支路上的压力表测得的压力数值形成校准曲线，完成对阀组阀门性能以及压力表的校验；PLC控制系统通过现场压力表3测得的压力数值计算测试喉口1的气体流量，将计算得到的流量数值与阀组支路上的流量计测得的流量数值形成校准曲线，完成对流量计精确度的校验，对编号为1的阀组支路测试结束；

(e)按照步骤(c)和(d)，对其他阀组支路进行检测；

本发明中，所述阀组支路与阀组仪表检测装置的对应方式没有特别限定，可以是多种对应方式，例如，当一个阀组支路对应一个放散管路时，那么阀组支路与阀组仪表检测装置是一对一；如果多个阀组支路对应一个放散管路时，那么阀组支路与阀组仪表检测装置是多对一。

为了提高安全性，本发明所述的阀组仪表为惰性气体控制阀组仪表，若采用其他气体，例如氧气等会存在安全隐患。

本发明中，优选地，所述切断阀5为电磁切断阀。

具体地，步骤(d)包括：启动控制程序进行自动检测，预设程序，通过阀组PLC控制系统控制阀组调节阀开度在0％-100％的范围内呈递增等差数列依次调节，通过远传式压力变送器4将现场压力表3测得的数据传送至PLC控制系统，PLC控制系统自动记录调节阀开度、现场压力表3测得的压力数值以及阀组支路上的压力表测得的压力数值记将调节阀开度、现场压力表3测得的压力数值与阀组支路上的压力表测得的压力数值形成校准曲线，完成对阀组阀门性能以及压力表的校验；PLC控制系统通过现场压力表3测得的压力数值计算测试喉口1的气体流量，将计算得到的流量数值与阀组支路上的流量计测得的流量数值形成校准曲线，完成对流量计精确度的校验，对编号为1的阀组支路测试结束。

本发明中，所述预设程序一方面控制阀组仪表检测装置自动运行，完成检测与数值记录，另一方面根据测试数据，自动输出校验结果。所述校验结果为控制阀组调节阀开度数值、流量计流量数值、压力表压力数值与阀组仪表检测装置测量压力和计算流量的对应关系曲线。

本发明中，优选地，步骤(d)中，所述等差数列的公差值为0％<公差值≤20％。进一步优选地，步骤(d)中，所述等差数列的公差值为10％。

本发明中，所述预设程序可以实现一键式操作，一键开启后可根据程序设置自动完成所有支路阀门的性能检测，并在检测结束后自动恢复正常供气模式。

本发明的检测方法可以实现远程、自动控制，简单、快速、效率高。

下面，通过具体实施例进一步说明本发明的装置和方法。

实施例1

本实施例的阀组仪表测试装置与阀组支路的放散管路的安装如下：其中有3个阀组支路，每个阀组支路上有调节阀、流量计和压力表，并且与阀组PLC控制系统连接，每个阀组支路对应1个放散管路，每个放散管路安装一个阀组仪表测试装置。

(a)通过切断阀5将本发明的装置与每个阀组支路的放散管路出口连接，将所述远传式压力变送器4和所述切断阀5连接到阀组PLC控制系统；

(d)启动控制程序进行自动检测，预设程序，通过阀组PLC控制系统控制阀组调节阀开度在0％-100％的范围内以20％递增的方式调节，通过远传式压力变送器4将现场压力表3测得的数据传送至PLC控制系统，PLC控制系统自动记录调节阀开度、现场压力表3测得的压力数值以及阀组支路上的压力表测得的压力数值记将调节阀开度、现场压力表3测得的压力数值与阀组支路上的压力表测得的压力数值形成校准曲线，完成对阀组阀门性能以及压力表的校验；PLC控制系统通过现场压力表3测得的压力数值计算测试喉口1的气体流量，将计算得到的流量数值与阀组支路上的流量计测得的流量数值形成校准曲线，完成对流量计精确度的校验，对编号为1的阀组支路测试结束；

所述预设程序一方面控制阀组仪表检测装置自动运行，完成检测与数值记录，另一方面根据测试数据，自动输出校验结果；所述校验结果为控制阀组调节阀开度数值、流量计流量数值、压力表压力数值与阀组仪表检测装置测量压力和计算流量的对应关系曲线；

(e)按照步骤(c)和(d)，自动对其他阀组支路进行检测；

(f)检测结束，打开所有阀组支路的进气端阀门和出气端阀门，关闭所有放散管路对应的切断阀5。

实施例2

本实施例的阀组仪表测试装置与阀组支路的放散管路的安装如下：其中有4个阀组支路，每个阀组支路上有调节阀、流量计和压力表，并且与阀组PLC控制系统连接，每两个阀组支路对应1个放散管路，每个放散管路安装一个阀组仪表测试装置。

(d)启动控制程序进行自动检测，预设程序，通过阀组PLC控制系统控制阀组调节阀开度在0％-100％的范围内以10％递增的方式调节，通过远传式压力变送器4将现场压力表3测得的数据传送至PLC控制系统，PLC控制系统自动记录调节阀开度、现场压力表3测得的压力数值以及阀组支路上的压力表测得的压力数值记将调节阀开度、现场压力表3测得的压力数值与阀组支路上的压力表测得的压力数值形成校准曲线，完成对阀组阀门性能以及压力表的校验；PLC控制系统通过现场压力表3测得的压力数值计算测试喉口1的气体流量，将计算得到的流量数值与阀组支路上的流量计测得的流量数值形成校准曲线，完成对流量计精确度的校验，对编号为1的阀组支路测试结束。(e)按照步骤(c)和(d)，自动对其他阀组支路进行检测；

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但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。

Claims

1.一种阀组仪表检测装置，安装在阀组支路的放散管路出口，用于对阀组阀门性能和压力表的校验以及对流量计精确度的校验，其特征在于，包括测试喉口（1）、测试管路（2）、现场压力表（3）、远传式压力变送器（4）和切断阀（5）；

所述测试喉口（1）与所述测试管路（2）的一端同轴连通，所述测试喉口（1）的直径沿远离所述测试管路（2）的方向逐渐减小；所述切断阀（5）与所述测试管路（2）的另一端连接；

所述装置还包括支管路（6），所述支管路（6）的一端封闭，另一端与所述测试管路（2）连通，所述现场压力表（3）和远传式压力变送器（4）设置在所述支管路（6）上。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测试喉口（1）的出口直径为4-16mm。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述测试喉口（1）为上下两端开口、竖向截面为呈梯形的结构，所述梯形的斜边与下边的角度为5-30°。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述切断阀（5）为电磁切断阀。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支管路（6）垂直于所述测试管路（2）。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，沿远离所述测试管路（2）的方向在所述支管路（6）上依次设置所述现场压力表（3）和所述远传式压力变送器（4）。

7.一种阀组仪表检测方法，其特征在于，采用权利要求1-6中任意一项所述的装置，该方法包括：

（a）通过切断阀（5）将权利要求1-6中任意一项所述的装置与阀组支路的放散管路出口连接，将所述远传式压力变送器（4）和所述切断阀（5）连接到阀组PLC控制系统；

（b）关闭总管路进气端阀门、各阀组支路进气端阀门，关闭各阀组支路出气端阀门；

（c）打开总管路进气端阀门，打开编号为1的阀组支路进气端阀门以及相应的放散管路对应的切断阀（5）；

（d）依次自0%至100%以等差数列递增的方式调节编号为1的待测阀组支路上的调节阀开度，通过远传式压力变送器（4）将现场压力表（3）测得的数据传送至PLC控制系统，PLC控制系统自动记录调节阀开度、现场压力表（3）测得的压力数值以及阀组支路上的压力表测得的压力数值，PLC控制系统自动将调节阀开度、现场压力表（3）测得的压力数值与阀组支路上的压力表测得的压力数值形成校准曲线，完成对阀组阀门性能以及压力表的校验；PLC控制系统通过现场压力表（3）测得的压力数值计算测试喉口（1）的气体流量，将计算得到的流量数值与阀组支路上的流量计测得的流量数值形成校准曲线，完成对流量计精确度的校验，对编号为1的阀组支路测试结束；

（e）按照步骤（c）和（d），对其他阀组支路进行检测；

（f）检测结束，打开所有阀组支路的进气端阀门和出气端阀门，关闭放散管路对应的切断阀（5）。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤（d）中，所述等差数列的公差值为0%<公差值≤20%。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤（d）中，所述等差数列的公差值为10%。