CN202433269U - 一种脉冲压力试验仪 - Google Patents

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冯达
王红
余轩
姜华
唐念恩
黄成柏
张朝冠
冯健
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Abstract

本实用新型公开了一种脉冲压力试验仪。该实用新型包括由液压泵向被测容器提供压力的进压管路和由电磁阀构成的泄压管路，通过由可编程逻辑控制器PLC、压力传感器和电磁阀构成的控制系统对液压泵和电磁阀的控制，完成储水式电热水器标准（GB/T20289-2006）第7.10条规定的容器脉冲压力试验。本实用新型管路设计简单，控制实现容易。本实用新型作为一种脉冲压力试验仪，适用于容器脉冲压力试验领域。

Description

一种脉冲压力试验仪
技术领域
本实用新型涉及试验仪器，尤其是一种脉冲压力试验仪。 
背景技术
脉冲压力，是指对固定容积的容器，例如储水式电热水器的容器，用水施加有规律变化的压力，最高的压力就是被检容器的标称额定压力，一般情况在0.5—0.9MPa。 
根据储水式电热水器GB/T 20289-2006的规定，储水式电热水器的脉冲压力测试方法如下：容器内注入环境温度的水（硅青铜容器除外），排空容器内的空气，按容器额定压力值的15%到（100±5）%之间的数值交替对容器加压；频率要求为每分钟25-60次。循环次数要求为8万次。当每加压10000次结束时，将压力至少维持在最大工作压力10分钟，目测容器无明显变形，再进行下面的循环试验。 
从以上标准条款来看，储水式电热水器需要进行容器脉冲压力测试，必然需要有一台脉冲压力试验装置。而且标准里要求试验次数多，频率快，压力值准确，只有通过该装置来自动控制试验过程，才可能完成，人力不可为。但目前在市场上，尚没有专门用于进行容器脉冲压力测试的压力试验装置。 
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种专门用于进行容器脉冲压力测试的试验装置。 
为实现该目的。本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型一种脉冲压力试验仪，包括进压管路、泄压管路、液压泵和控制系统； 
进压管路从被测容器进水口伸出引向一水箱，进压管路沿水箱方向依次设置有第一球阀、第一压力表、保压电磁阀、第二球阀、第二压力表和弹簧式安全阀；
泄压管路从第二球阀和保压电磁阀之间的进压管路区段接出引向水箱，泄压管路沿水箱方向依次设置有常开型电磁阀和常闭型电磁阀；
液压泵分别与弹簧式安全阀和水箱管道连接；
控制系统包括可编程逻辑控制器PLC、继电器和设置在被测容器端的压力传感器，可编程逻辑控制器PLC通过压力传感器监测被测容器的压力变化，通过继电器控制保压电磁阀、常开型电磁阀和常闭型电磁阀的开闭以及柱塞泵的运转，实现对被测容器承受压力的循环试验。
进一步，泄压管路上还连接有第三球阀。 
进一步，被测容器的出水口引出有伸向集水槽的出水管道，出水管道上设置有第四球阀。 
进一步，液压泵是轴向柱塞泵。 
进一步，常开型电磁阀和常闭型电磁阀均为高速电磁阀。 
进一步，可编程逻辑控制器PLC为晶体管输出型的可编程逻辑控制器PLC。 
进一步，继电器为固态继电器。 
本实用新型的有益效果是：本实用新型设计了一条由液压泵向被测容器提供压力的进压管路和由电磁阀构成的泄压管路，通过由可编程逻辑控制器PLC、压力传感器和电磁阀构成的控制系统对液压泵和电磁阀的控制，完成储水式电热水器标准（GB/T 20289-2006）第7.10条规定的容器脉冲压力试验，管路设计简单，控制实现容易。 
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明： 
图1是本实用新型的管路图；
图2是本实用新型控制系统电气原理图。
具体实施方式
参照图1，本实用新型一种脉冲压力试验仪，包括进压管路、泄压管路、液压泵和控制系统。 
进压管路从被测容器进水口伸出引向水箱，进压管路上沿水箱方向依次设置有第一球阀、第一压力表、保压电磁阀、第二球阀、第二压力表和弹簧式安全阀。第一压力表和第二压力表用于观测进压管路中的压力值变化。 
泄压管路从第二球阀和保压电磁阀之间的进压管路区段接出引向水箱，泄压管路沿水箱方向依次设置有常开型电磁阀和常闭型电磁阀。作为对泄压管路进一步的优化，在泄压管路上设置有第三球阀，泄压时增加可手动微调水压功能。 
被测容器的出水口引出有伸向集水槽的出水管道，出水管道上设置有第四球阀。试验时，通过打开第四球阀，对被测容器进行手动排水。 
在本实用新型中，保压电磁阀、常开型电磁阀和常闭型电磁阀均采用了高速电磁阀，动态性能好，工作介质是水，工作频率为1-3Hz。 
液压泵则分别与弹簧式安全阀和水箱管道连接，用于产生高压水，通过进压管路为被测容器提供压力。由于本实用新型要求输出高压的水，对液压泵的要求较高，因此采用工作压力高、易于变量、流量范围大的柱塞泵，优选的为轴向柱塞泵。 
控制系统包括可编程逻辑控制器PLC、继电器和设置在被测容器端的压力传感器。可编程逻辑控制器PLC通过压力传感器监测被测容器的压力变化，通过继电器控制保压电磁阀、常开型电磁阀和常闭型电磁阀的开闭以及柱塞泵的运转。由于本实用新型脉冲压力试验仪，在进行试验时，试验次数较多（8万次），并且试验频率较大（每分钟25-60次），因此，如果采用机械接点的继电器对电磁阀等设备进行控制，则继电器很容易达到使用寿命，从而出现触点粘连等故障。因此，作为进一步的优化，继电器采用无触点电子开关器件的固态继电器，作为驱动电磁阀等设备的控制部件，从而避免了触点粘连等故障的发生。同样地，由于试验次数较多，频率较大，作为进一步优化的结构，可编程逻辑控制器PLC采用晶体管输出型的可编程逻辑控制器PLC，以避免触点粘连等故障的发生。 
参照图2，保压电磁阀、常开型电磁阀、常闭型电磁阀和柱塞泵接入供电部分，可编程逻辑控制器PLC通过接入的三个固态继电器控制保压电磁阀、常开型电磁阀、常闭型电磁阀的开闭以及柱塞泵的运转。其中固态继电器K2控制保压电磁阀，固态继电器K3控制柱塞泵。而常开型电磁阀和常闭型电磁阀并联接入供电部分，受同一个固态继电器K1控制。 
试验时，先往被测容器里注满水，排空里面的空气。同时，在水箱注满水后，打开被测容器进水口处的第一球阀和进压管道上的第二球阀，手动打开液压泵，使柱塞泵开始工作，向进压管道提供高压水。 
此时，观察弹簧式安全阀后端的压力表数值，通过调节弹簧式安全阀来调节压力，使压力表显示达到需要的压力数值。 
启动控制系统，通过可编程逻辑控制器PLC对固态继电器K1、K2、K3控制电磁阀的开启和柱塞泵的运转，实现对试验的频率（如：30次/分），试验的次数（如：10000次）和保持压力的时间（如：10分）的控制。在其中的泄压过程中，可编程逻辑控制器PLC通过控制固态继电器，使长开型电磁阀和常闭型电磁阀同时动作，产生泄压脉冲，从而使被测容器压力迅速下降。为了保证试验时要求低压要保持15%的额定压力，在可编程逻辑控制器PLC的程序里，设定内部定时器的时间，通过控制泄压时间长短，从而控制低压时水压的大小。此外，还可以通过手动控制第三球阀的开度，对泄压管路低压时水压的大小进行微调。 
试验结束后观察被测容器是否完好，有无变形等。 
本实用新型采用简单的管路设计，以可编程逻辑控制器PLC压力传感器、电磁阀等构成的自动控制系统，完成储水式电热水器标准（GB/T 20289-2006）第7.10条规定的容器脉冲压力试验，控制实现容易。 
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。 

Claims (7)

1.一种脉冲压力试验仪，其特征在于：包括进压管路、泄压管路、液压泵和控制系统；
所述进压管路从被测容器进水口伸出引向一水箱，所述进压管路沿水箱方向依次设置有第一球阀、第一压力表、保压电磁阀、第二球阀、第二压力表和弹簧式安全阀；
所述泄压管路从第二球阀和保压电磁阀之间的进压管路区段接出引向水箱，所述泄压管路沿水箱方向依次设置有常开型电磁阀和常闭型电磁阀；
所述液压泵分别与弹簧式安全阀和水箱管道连接；
所述控制系统包括可编程逻辑控制器PLC、继电器和设置在被测容器端的压力传感器，所述可编程逻辑控制器PLC通过压力传感器监测被测容器的压力变化，通过继电器控制保压电磁阀、常开型电磁阀和常闭型电磁阀的开闭以及柱塞泵的运转，实现对被测容器承受压力的循环试验。
2.根据权利要求1所述的一种脉冲压力试验仪，其特征在于：所述泄压管路上还连接有第三球阀。
3.根据权利要求1所述的一种脉冲压力试验仪，其特征在于：所述被测容器的出水口引出有伸向集水槽的出水管道，所述出水管道上设置有第四球阀。
4.根据权利要求1所述的一种脉冲压力试验仪，其特征在于：所述液压泵是轴向柱塞泵。
5.根据权利要求1所述的一种脉冲压力试验仪，其特征在于：所述
常开型电磁阀和常闭型电磁阀均为高速电磁阀。
6.根据权利要求1所述的一种脉冲压力试验仪，其特征在于：所述可编程逻辑控制器PLC为晶体管输出型的可编程逻辑控制器PLC。
7.根据权利要求1所述的一种脉冲压力试验仪，其特征在于：所述继电器为固态继电器。
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