CN204085860U - 一种爆破片测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种爆破片测试装置，所述装置包括爆破片夹持模块(3)、加热罐、增压模块(1)，所述装置通过使用达到标定压力和温度的液体作为动力源对所述爆破片夹持模块(3)夹持的爆破片进行压力测试和低于预期爆破压力的疲劳测试，其中，所述液体密封于所述加热罐中，所述加热罐中有加热器，所述加热器和增压模块的功率能够被调节。本实用新型结构简单、安装操作方便、测量准确，可对爆破片的爆破压力、疲劳性能进行检测和研究，对验证爆破片的设计和制造工艺，加强爆破片的质量控制具有重要作用，具有可预见的巨大经济价值和社会价值。

Description

一种爆破片测试装置

技术领域

本实用新型涉及电力、化工技术领域，特别是一种爆破片测试装置。

背景技术

爆破片是一种泄压装置，被广泛应用于化工、能源、动力等部门作为各种压力容器和管道的安全装置。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，从而保证生产设备和场所不致遭受严重破坏后果。

现有技术中的爆破片测试均为针对气体情况，而且无法进行自动加热以及流量测量。而爆破片不仅可用于气体场合，同样也可用于液体场合，此外，爆破片的爆破压力随着温度不同而有所变化。为此，需要研究和设计出具有更广测试介质范围的一套装置。

实用新型内容

针对上述部分问题，本实用新型提供了一种爆破片测试装置。

一种爆破片测试装置，所述装置包括爆破片夹持模块(3)、加热罐、增压模块(1)，所述装置通过使用达到标定压力和温度的液体作为动力源对所述爆破片夹持模块(3)夹持的爆破片进行压力测试和低于预期爆破压力的疲劳测试，其中，所述液体密封于所述加热罐中，所述加热罐中有加热器，所述加热器和增压模块的功率能够被调节。

本实用新型具有如下特点：

1)试验介质为水、油等液体，填补了技术空白，但同时本装置也可以用于气体；

2)能够对爆破压力为0～50MPa的爆破片进行0～500℃温度下进行爆破性能试验；

3)根据需要装置控制加热和加压，操作方便安全；

4)通过对加热器、增压泵和比例电磁阀进行控制可以调节液体的流速、温度和压力，方便测试者准备达到测试要求的液体；

5)在管道上设置阀门，方便设备的维护和更换；同时设有回收模块，方便测试后液体回收，减少污染；

6)设置有观察窗，方便外部设置的高速摄像机对爆破过程进行高速拍摄；

7)解决了爆破片测试温度、压力难以精确控制以及难以精确测量的问题，满足了爆破片性能精确测试的需要。

附图说明

图1为爆破片测试装置示意图；

图中，1为增压模块，主要为增压泵；2为测量/控制模块，包括工控机、12位4路并行A/D卡、16位4路D/A卡等；3为爆破片夹持模块；4为第一阀门；5为回收模块；6为第二阀门；7为第一管道；8为第二管道；9为第三管道；10为第四管道；11为第五管道。

具体实施方式

在一个基础的实施例中，一种爆破片测试装置，所述装置包括爆破片夹持模块(3)、加热罐、增压模块(1)，所述装置通过使用达到标定压力和温度的液体作为动力源对所述爆破片夹持模块(3)夹持的爆破片进行压力测试和低于预期爆破压力的疲劳测试，其中，所述液体密封于所述加热罐中，所述加热罐中有加热器，所述加热器和增压模块的功率能够被调节。

在这个实施例中，其中，所述标定压力和温度的范围分别是0～50MPa和0～500℃。而作为动力源的液体可以是水，也可以是油，还可以是其它液态介质，甚至可以推广应用到气体，介质被密封在加热罐中，应该清楚，在本实施例中，加热罐作为液体盛放容器，对其形状大小没有要求。通过控制加热罐中的加热器的功率能够控制液体的加热速度和达到目标温度，具体可以通过改变驱动电流，在其它实施例中还可以通过调节加热器的电阻或电压来控制加热功率、加热速度，进而使加热器达到目标温度；通过控制增压模块功率能够控制液体的升压速度和达到目标压力，具体的可以通过改变增压模块的驱动电流来调节液体的压力，或者通过改变增压模块的电阻或电压来达到改变增压模块功率的目的进而控制增压模块的工作状态。加热和加压后的液体将作为对爆破片进行压力测试和疲劳测试的动力源，所述爆破片在爆破片夹持模块(3)中。由于加热和加压均由可通过操作控制，测试方便。

下面结合附图1，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

一种爆破片测试装置，所述装置包括爆破片夹持模块(3)、加热罐、增压模块(1)，所述装置通过使用达到标定压力和温度的液体作为动力源对所述爆破片夹持模块(3)夹持的爆破片进行压力测试和低于预期爆破压力的疲劳测试，其中，所述液体密封于所述加热罐中，所述加热罐中有加热器，所述加热器的驱动电流能够被调节，所述增压模块的驱动电流能够被调节。

在这个实施例中，作为动力源的液体可以是水，也可以是油，还可以是其它液态介质，同时也可以是气态介质。介质被密封在加热罐中，应该清楚，在本实施例中，加热罐作为液体盛放容器，对其形状大小没有要求。所述加热罐还可以有注孔，用于将液体注入加热管中，注孔的形状和大小没有限制，在工作时，注孔用金属盖板密封，其密封方式不加限制，可以是旋拧的方式盖上，也可以是其它密封加盖方式。

在此实施例中，通过控制作用于加热罐中加热器的驱动电流来调节液体的温度，在其它实施例中也可以通过调节加热器的电阻来调节加热器的功率，从而控制加热速度以达到目标温度；通过控制作用于增压模块的驱动电流来调节液体的压力，同理也可以通过改变增压模块的电阻来达到改变增压模块功率的目的进而控制增压模块的工作状态。加热和加压后的液体将作为对爆破片进行压力测试和疲劳测试的动力源，所述爆破片在爆破片夹持模块(3)中。由于加热和加压均可操作控制，测试方便。

在本实施例中，所述装置还包括稳压箱，所述稳压箱能够平衡来自增压模块工作时所引起的液体流量及压力的波动，所述稳压箱上有压力表和压力释放阀，所述压力表用于压力传感器失效后压力的后备观测手段，所述压力释放阀则用于爆破片失效后的后备保护。

在本实施例中，各部分的连接关系为如图1所示：所述加热罐的下端通过第一管道(7)与所述增压模块(1)相连，所述增压模块(1)包括增压泵，所述增压泵用于控制液体压力，所述增压模块(1)通过第二管道(8)与稳压箱相连，所述稳压箱通过第三管道(9)与爆破片夹持模块(3)相连，所述第三管道上设有连接点，所述连接点通过第四管道(10)与加热罐的上端相连。

在本实施例中所述增压泵在本装置启动测试时开始以一个初始速度启动并保持所述初始速度，优选的，以60r/min的转速启动，并由此检查增压泵的运转是否正常和管道的畅通情况。只有当增压泵运转正常和管道畅通的情况下，才开始进行加热操作。而在液体压力达到标定压力的90％时，需要控制增压泵的转速减慢来降低升压速度以便观察爆破片的状态。在爆破成功或者停止测试时，需要先关闭增压泵，然后停止加热器，接着打开电磁阀，最后关闭比例电磁阀。

实施例2

本实施例重点介绍与前述实施例的不同之处，相同之处不再赘述，本实施例与前述实施例不同之处在于所述装置还可以包括观察窗，所述观察窗由延伸管与有机玻璃镜组成，所述有机玻璃镜安装在侧面，用于观测爆破片，所述延伸管与爆破片夹持模块(3)相连。

可选的，所述装置还可以包括高速摄像机，所述高速摄像机通过拍摄观察来记录爆破片的整个爆破过程。

实施例3

本实施例重点介绍与前述实施例的不同之处，相同之处不再赘述，本实施例与前述实施例不同之处在于所述装置还可以包括回收模块，所述回收模块通过第五管道(11)与观察窗的延伸管相连，用于将爆破后的液体进行回收。

实施例4

本实施例重点介绍与前述实施例的不同之处，相同之处不再赘述，本实施例与前述实施例不同之处在于在所述第一管道(7)上有第一阀门(4)，所述第二管道(8)上有第二阀门(6)，其中，所述第一阀门(4)和第二阀门(6)用于控制液体的流通。第一阀门(4)和第二阀门(6)在测试过程中通常保持开启状态，用于液体流通，两者开启不分先后；但是也可以不开启，比如为方便更换设备，比如在测试时，发现增压泵出现故障，便可同时关闭两个阀门，更换增压泵。

实施例5

本实施例重点介绍与前述实施例的不同之处，相同之处不再赘述，本实施例与前述实施例不同之处在于所述装置还可以包括电磁阀和比例电磁阀，所述电磁阀设置在第四管道(10)上，所所述比例电磁阀设置在第三管道(9)上，并处于所述连接点和所述爆破片夹持模块(3)之间；所述电磁阀的启闭和比例电磁阀的启闭及启闭程度可以被控制，用于调节稳压箱内的液体的流量。通常在所述装置的启动阶段，电磁阀是处于开启状态的，而比例电磁阀是处于关闭的状态。在当液体的温度和流速保持一段时间，优选的，5分钟后，继续调节升压的同时，降低增压泵转速至一个较小的速度，使其低于额定转速的1％，在本实施例中，增压泵的额定转速为3000r/min，优选的，将增压泵降至10r/min后关闭电磁阀，接着缓慢开启比例电磁阀，使液体无冲击地到达爆破片上，直到所述比例电磁阀开到最大，通过对增压泵和比例电磁阀进行自动调节，进而达到调节液体的压力和流量的目的，方便测试者准备达到测试要求的液体。

实施例6

本实施例重点介绍与前述实施例的不同之处，相同之处不再赘述，本实施例与前述实施例不同之处在于所述装置还包括通过设置测量/控制装置(2)来获取液体温度和压力的信息，进而对液体的温度和压力进行调控以达到测试的标定压力和温度。

优选的，所述装置包括测量/控制模块(2)，所述测量/控制模块(2)包括信号采集单元、信号显示单元，所述信号采集单元将流量传感器的信号、温度传感器的信号和压力传感器的信号采集转换后并发送给信号显示单元，其中，所述流量传感器的信号用于实时监测液体流速，所述温度传感器的信号和所述压力传感器的信号来实时监测爆破片所处的状态；所述流量传感器、温度传感器和压力传感器部署在第三管道(9)上，位于所述稳压箱和比例电磁阀之间；所述信号显示单元包括流量表、温度表和压力表，分别用于实时显示信号采集单元发送来的流量、温度和压力信息。

在本实施例中，所述信号采集单元通过各种传感器把测试装置的流量、温度和压力的实时信息及时反馈给信号显示单元，而所述信号显示单元中各种仪表信息，主要方便测试人员获取测试装置当前状态信息和在测试开始时，对各个传感器或信号线路是否正常的判断。在启动测试时，以一个初始速度启动增压泵的运转，通过信号显示单元的流量表、温度表和压力表的显示来判断传感器是否正常或者信号线路是否正常或者管道是否畅通，例如三者测量值为零或超过限制则表示传感器损坏或信号线路有异常或者管道不畅通；在测试进行中，通过信号显示单元的流量表、温度表和压力表的显示来实时获取流量、温度和压力信息。这极大的方便了测试人员的工作，不需要去测试现场去检测装置状态，同时增加了测试的安全性。

优选的，所述测量/控制模块(2)还包括控制单元和信号输出单元，所述控制单元包括流量调节器、温度调节器、压力调节器和停止测试开关，其中，所述流量调节器用于设定或调整流量，所述温度调节器用于设定或调整温度，所述压力调节器用于设定或调整压力，所述停止测试开关用于当测试出现异常时，如爆破片未到额定压力便破裂，增压泵有异响，或者在测试过程中因其它原因需要停止测试等。当所述停止测试开关按下后，若增压泵开启，则会切断增压泵的驱动电流；若加热器开启，则会切断加热器的驱动电流；若电磁阀关闭，则会控制开启电磁阀；若比例电磁阀开启，则会控制关闭比例电磁阀。

优选的，通过控制各个设备的驱动电流来控制和调节设备的工作状态。具体的，所述控制单元将调整后的流量、温度和压力信息发送给所述信号输出单元，所述信号输出单元将所述流量、温度和压力信息分别转换成流量控制信号、温度控制信号和压力控制信号，所述流量控制信号、温度控制信号和压力控制信号经汇控箱后分别输出电磁阀驱动电流、加热罐驱动电流和增压泵驱动电流，其中，所述电磁阀驱动电流由汇控箱中的放大器对控制信号进行放大，用来控制电磁阀的启闭和比例电磁阀的启闭程度，所述加热罐驱动电流由汇控箱中的功率放大器对控制信号进行放大得到，所述加热罐驱动电流作用于加热器的电阻以对加热罐中的液体进行加热控制，所述增压泵驱动电流由汇控箱中的变频器对控制信号进行变换得到，用来控制所述增压模块(1)中增压泵的转速。

在本实施例中，在采用各种传感器的同时，还增加了流量调节器、温度调节器和压力调节器，它们用于测试人员在测试开始阶段设置液体流量设定值、上限值和下限值、温度的设定值、上限值和下限值以及压力的设定值、上限值和下限值。设定值用于标定爆破片爆破时的流量值、压力值和温度值，是控制单元实现的目标；上限值和下限值为需采取措施对应的流量、压力和温度的限值，流量和压力的下限值通常为0，温度下限值为液体凝固点，除传感器出现异常外，超出流量的下限值则表明可能出现倒流现象，超出压力下限值则表明传感器出现异常，超出温度下限值则表明环境变冷，液体将凝固；超过流量、温度和压力的上限值，则增压泵、加热器和电磁阀等设备或汇控箱或控制单元出现异常，超出以上限值和下限值的情况应停机进行检查和处理。经调节后的流量、温度和压力信息将由控制单元发送给所述信号输出单元，并由信号输出单元转换后经汇控箱处理后驱动相应的设备工作或者转换工作状态。

通过采集流量传感器、温度传感器和压力传感器的信息来进行调控，进一步帮助解决了爆破片测试温度、压力难以精确控制以及难以精确测量的问题，更好的满足了爆破片性能测试和疲劳测试的需要，而流量调节器、温度调节器和压力调节器更是增加了测试人员工作的方便性和安全性。对于停止测试开关，当所述停止测试开关按下后，若增压泵开启，则会关闭增压泵；若加热器开启，则会停止加热器；若电磁阀关闭，则会开启电磁阀；若比例电磁阀开启，则会关闭比例电磁阀。

本说明书中每个实施例采用采用递进的方式描述，重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上对本实用新型所提供的一种爆破片测试装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种爆破片测试装置，其特征在于：所述装置包括爆破片夹持模块(3)、加热罐、增压模块(1)，所述装置通过使用达到标定压力和温度的液体作为动力源对所述爆破片夹持模块(3)夹持的爆破片进行压力测试和低于预期爆破压力的疲劳测试，其中，所述液体密封于所述加热罐中，所述加热罐中有加热器，所述加热器和增压模块的功率能够被调节。 

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置还包括稳压箱，所述稳压箱能够平衡来自增压模块工作时所引起的液体流量及压力的波动，所述稳压箱上有压力表和压力释放阀，所述压力表用于观测压力，所述压力释放阀用于释放压力。 

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述加热罐上有注孔，用于注入液体，注孔在工作时采用金属盖板密封；所述加热罐的下端通过第一管道(7)与所述增压模块(1)相连，所述增压模块(1)包括增压泵，所述增压泵用于控制液体压力，所述增压模块(1)通过第二管道(8)与稳压箱相连，所述稳压箱通过第三管道(9)与爆破片夹持模块(3)相连，所述第三管道上设有连接点，所述连接点通过第四管道(10)与加热罐的上端相连。 

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置还包括观察窗，所述观察窗由延伸管与有机玻璃镜组成，所述有机玻璃镜安装在侧面，用于观测爆破片，所述延伸管与爆破片夹持模块(3)相连。 

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述装置还包括回收模块(5)，所述回收模块通过第五管道(11)与观察窗的延伸管相连，用于将爆破后的液体进行回收。 

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述第一管道(7)上有第一阀门(4)，所述第二管道(8)上有第二阀门(6)，其中，所述第一阀门(4)和第二阀门(6)用于控制液体的流通。 

7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述装置还包括电磁阀、比例电磁阀，所述电磁阀设置在第四管道(10)上，所述比例电磁阀设置在第三管道(9)上，并处于所述连接点和所述爆破片夹持模块(3)之间；所述电磁阀的启闭和比例电磁阀的启闭及启闭程度能够被控制，用于调节稳压箱内的液体压力的上升速度。 

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：所述装置包括测量/控制模块(2)，所述测量/控制模块(2)包括信号采集单元、信号显示单元，所述信号采集单元将流量传感器的信号、温度传感器的信号和压力传感器的信号采集转换后并发送给信号显示单元，其中，所述流量传感器的信号用于实时监测液体流速，所述温度传感器的信号和所述压力传感器的信号来实时监测爆破片所处的状态；所述流量传感器、温度传感器和压力传感器部署在第三管道(9)上，位于所述稳压箱和比例电磁阀之间；所述信号显示单元包括流量表、温度表和压力表，分别用于实时显示信号采集单元发送来的流量、温度和压力信息。 

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：所述测量/控制模块(2)还包括控制单元和信号输出单元，所述控制单元包括流量调节器、温度调节器、压力调节器和紧急停止开关，其中，所述流量调节器用于设定或调整流量，所述温度调节器用于设定或调整温度，所述压力调节器用于设定或调整压力，所述紧急停止开关用于当测试出现异常时切断整个装置的电源；而所述控制单元将调整后的流量、温度和压力信息发送给所述信号输出单元，所述信号输出单元将所述流量、温度和压力信息分别转换成流量控制信号、温度控制信号和压力控制信号；所述流量控制信号、温度控制信号和压力控制信号经汇控箱后分别输出电磁阀驱动电流、加热器驱动电流和增压泵驱动电流，其中，所述电磁阀驱动电流由汇控箱中的放大器对控制信号进行放大，用来控制电磁阀的启闭和比例电磁阀的启闭程度，所述加热器驱动电流由汇控箱中的功率放大器对控制信号进行放大得到，所述加热器驱动电流作用于加热器的电阻以对加热罐中的液体进行加热控制，所述增压泵驱动电流由汇控箱中的变频器对压力控制信号进行变换得到，用来控制所述增压模块(1)中增压泵的转速。 

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述标定压力和温度的范围分别是0～50MPa和0～500℃。