CN1299104C - 压力自动测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及压力容器试验技术中的压力自动测试装置以及使用该装置的测试方法。测试装置中的试压泵通过集水器与节流阀管连，手动阀可与被测压力容器管连，节流阀与手动阀之间依次串接由气动电磁阀控制的截止阀和卸压阀。本发明可按预设程序及参数通过电磁阀对截止阀或卸荷阀进行控制，确保压力、时间的控制精度，改变压力容器水压综合试验长期以来依靠人工测试、人工记录的落后局面。

Description

压力自动测试装置及测试方法

技术领域：

本发明涉及压力容器耐压试验技术。

背景技术：

压力容器的水压试验长期以来依靠人工来实现。由电动或手动试压泵提供压力源，泵的启动和停止、管路中的各种阀门的开启和关闭、保压压力和保压时间的控制等等，均需靠人工实现。除了工作效率低之外，更严重是的压力容器事关用户和测试人员的人身安全，由于人工没有计算机反应灵敏和精确，容易造成事故隐患。

发明内容：

本发明的目的是设计一种能受计算机或程控器控制的压力自动测试装置以及使用该装置的测试方法。

本发明所述的测试装置，试压泵通过集水器与节流阀管连，手动阀与被测压力容器管连，节流阀与手动阀之间依次串接截止阀和第一卸压阀，该截止阀和第一卸压阀分别由第一气缸和第二气缸内的活塞控制开闭，第一气动电磁阀和第二气动电磁阀各分别与第一气缸和第二气缸的上下端连通，其特征在于集水器与节流阀之间还并连第二卸压阀，所述第二卸压阀由第三气缸的活塞控制开闭，第三气动电磁阀与所述第三气缸上下端连通。

利用上述装置进行压力测试的方法，工控机预置压力自动测试软件，并设置好各参数，将被测容器盛满水并放净空气，在容器表面粘贴好应变片，将位移传感器与容器刚性连接，然后启动试压泵，使被测容器压力上升，工控机通过传感器对系统压力实时监控，并对数据自动存储及打印输出，其特征在于利用可编程控制器(PLC)控制第一气动电磁阀、第二气动电磁阀、第三气动电磁阀，按程序分别对截止阀和第一卸压阀、第二卸压阀进行开闭控制。压力容器内的介质为水或气体。

本发明所述装置及测试方法，可利用工控机进行多段压力、保压时间的设定，根据预定程序或即时告警信号通过电磁阀对截止阀或卸荷阀进行控制，确保压力、时间的控制精度，改变压力容器耐压综合试验长期以来依靠人工测试、人工记录的落后局面，推动压力容器生产企业检测技术进步。

附图说明：

图1为本发明所述水压测试装置连接关系图，图2为气压测试连接关系图，图3为电气控制方框图。

具体实施方式：

参照图1。测试装置由大试压泵1、小试压泵2提供压力源，该大、小泵根据被测容器21的大小，既可同时工作，也可单独工作。试压泵输出进入由压力表3监视的集水器4，集水器4输出一路通往辅助卸压阀5(即第二卸压阀)，一路通往节流阀8，节流阀8输出依次进入截止阀14、主卸压阀16(即第一卸压阀)，再通过装有能反映被测容器21压力的压力表20的手控阀19与被测容器21连通。其中截止阀14、第二卸压阀5和第一卸压阀16的开闭各由第一气缸9、第三气缸6、第二气缸17中的活塞控制，第一气动电磁阀10、第三气动电磁阀11、第二气动电磁阀18的双气路输出分别与第一气缸9、第三气缸6、第二气缸17的上下端连通。

测试时，在被测容器表面粘贴应力片，并在不同位置设置多个刚性连接的位移传感器。截止阀14的开闭由第一气缸9内的活塞驱动，活塞的运动由第一气动电磁阀10受可编程控制器PLC控制；该阀还装有压力表7、压力表12，其中压力传感器13与压力表12串联构成智能压力表。同样，主卸压阀16开闭由第二气缸17内活塞控制，活塞的运动由第二气动电磁阀18控制，并连接有压力传感器15。辅助卸压阀5用作当需要快速卸压时参与卸压，同样，其开闭受第三气缸6及第三气动电磁阀11控制。

图2所示采用高压气源的实施例。高压气源从a点输入到由第一气缸9、第一电磁阀10控制的截止阀14，并由压力传感器13输出该处压力，同时压力表12显示压力数据，高压气体从截止阀14输出到卸压阀16，同样该阀16的开闭由第二气缸17、第二电磁阀18控制，传感器15输出被测容器21处的压力。

上述各气动电磁阀10、11、18均为三位五通气动电磁阀。阀4、阀8、阀19均为手控阀，阀5、阀14、阀16为手控/自动两用阀，采用高强度复合材料作为密封材料，可以使控制压力高达60MPa以上。

参照图3，利用图1装置针对某一实施例容器的测试方法，该被测容器的试验规范为：从O开始升压→至15MPa→保压3min→升压至45MPa→保压2min→降压至5MPa→保压3min→降压至O。将该参数从I₁₃输入设置于市售可编程控制器PLC，其型号为FXON-60MR。被测容器21装满水并放净空气，在该容器表面粘贴好应变片并固定好各位移传感器后开始测试。首先从与操作台连接的输入端I₁₂输入启动信号，试压泵1开始工作，系统压力上升，工控机A对从信号处理板E₁～E₄各输入端I₁～I₁₁接收的位移信号及液/气压信号实时监控，当接近保压压力时，E₄的O₃输出信号调低变频器H频率，使系统压力逐渐逼近保压压力，以保证压力控制精度。当从E₄的I₁₀检测到压力达到第一个保压压力即15MPa±0.1MPa时，PLC的O₃输出信号使试压泵1停止，第一电磁阀10关闭截止阀14，系统进入第一保压状态并进入计时，保压时间3min后，系统重新启动试压泵1，同时电磁阀10又动作开启截止阀14，系统重新升压。此后可进入第二阶段45MPa±0.1MPa的保压，试压泵1停止，截止阀14关闭，保压2min后，第二电磁阀18动作，打开第一卸压阀16，系统开始卸荷。当压力降到第三个保压点即5MPa±0.1MPa时，电磁阀18又关闭卸压阀16，系统进行第三阶段10min保压。此后电磁阀10、18、11同时打开截止阀14、卸压阀16、卸压阀5快速卸荷，至压力至0.1MPa以下时测试结束。容器21的应力应变点通过应变仪B将应变片三个方向的应变量，通过工控机A实时测算得到，容器21的变形位移量通过位移信号处理板E₁、E₂、E₃由工控机实时测算得到。

气压测试方法与水压测试原理基本相同，只是更为简化。

图3中C为打印机，可以打印容器21的形变量等参数，D为A/D卡，F为I/O继电器板，G为手动/自动切换控制器，O₄与保压定时器连接，O₅给出变频器H起动信号。上述硬件均为市售产品。

Claims (3)

1、一种压力自动测试装置，试压泵通过集水器(4)与节流阀(8)管连，手动阀(19)与被测压力容器(21)管连，节流阀(8)与手动阀(19)之间依次串接截止阀(14)和第一卸压阀(16)，该截止阀(14)和第一卸压阀(16)分别由第一气缸(9)和第二气缸(17)内的活塞控制开闭，第一气动电磁阀(10)和第二气动电磁阀(18)各分别与第一气缸(9)和第二气缸(17)的上下端连通，其特征在于集水器(4)与节流阀(8)之间还并连第二卸压阀(5)，所述第二卸压阀(5)由第三气缸(6)内的活塞控制开闭，第三气动电磁阀(11)与所述第三气缸(6)上下端连通。

2、一种利用权利要求1所述装置进行压力测试的方法，工控机(A)预置压力自动测试软件，并设置好各参数，将被测容器盛满水并放净空气，在容器表面粘贴好应变片，将位移传感器与容器(21)刚性连接，然后启动试压泵，使被测容器(21)压力上升，工控机(A)通过传感器对系统压力实时监控，并对数据自动存储及打印输出，其特征在于利用可编程控制器(PLC)控制第一气动电磁阀(10)、第二气动电磁阀(18)、第三气动电磁阀(11)，按程序分别对截止阀(14)和第一卸压阀(16)、第二卸压阀(5)进行开闭控制。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于压力容器内的介质为水或气体。

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