CN206930415U - 阀门压力测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种阀门压力测试设备。该阀门压力测试设备包括：阀门安装台(1)、压力泵群(2)、压力变送器(3)、差压变送器(4)、流量测量装置(5)、气控阀组(6)，以及与上述设备电连接的控制设备(7)。本实用新型实施例中的技术方案能够提高阀门压力测试的有效率，降低人力成本。

Description

阀门压力测试设备

技术领域

本实用新型涉及楼宇控制领域中暖通空调系统，尤其涉及一种用于对暖通空调系统中使用的阀门进行压力测试的系统及方法。

背景技术

楼宇控制系统中的暖通空调系统是楼宇或建筑物内的采暖、通风和空调系统的总称，从功能上说是整个建筑的一个重要组成部分。随着城市化的发展，大型商业楼宇或办公楼宇都全面采用了先进的暖通空调系统。在暖通-空调系统中，用于控制冷媒或热媒流动的一种现场设备为阀门。现场安装的阀门可以连接到一个控制器。该控制器可以根据现场传感器采集的数据开控制阀门的导通/关断或控制阀门的开度以控制流量。

在暖通系统中使用的阀门种类多样，根据应用场合和用途可以分为例如截断阀(例如球阀、蝶阀)、调节阀(例如减压阀)、止回阀、分流阀等。调节阀又可进一步分为电动压差调节阀、压力无关调节阀等。为了使得这些现场安装的阀门能够连续、平稳、长周期的运行，通常要求所采用的阀门应有高的可靠性和良好的安全性能。为此，每个阀门在出厂前都需要进行一系列的测试。这些测试中，压力测试阶段是阀门测试的最后一个测试环节。压力测试例如包括：内漏测试和外漏测试。内漏测试值用于表征和衡量阀门的流量特性，外漏测试值用于表征和衡量阀门的强度特性。以两通阀和三通阀为例，内漏测试一般包括直通测试，即测量例如两通或三通阀在直通情况下是否出现流体泄漏。针对三通阀，内漏测试还包括旁通测试，其中三通阀的直通和旁通的路径转换通过阀杆组件的位置变更来实现。外漏测试一般称为高压测试，即将阀门的阀杆置于中间位置时注入高压水以测试阀门是否漏水。

传统的压力测试设备一般都是由人工来监测、控制和转换测试过程中的各个测试环节的。这一方面需要操作人员是个经验丰富的专业人员，另一方面也存在可能的非专业操作带来的风险。

为此，本领域内的技术人员还在致力于寻找其它的解决方案来实现阀门测试自动化。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例中一方面提出了一种阀门压力测试设备，另一方面提出了一种阀门压力测试方法，用以提高阀门压力测试的有效率，降低人力成本。

本实用新型实施例中提出的一种阀门压力测试设备，包括：阀门安装台，用于将一待测的阀门固定在设定的测试位置；压力泵群，其包括一高压泵和至少一个低压泵；其中，所述高压泵用于在进行所述阀门的外漏测试时，向所述阀门的进口端按照设定的高压注入水流；所述至少一个低压泵中的每个低压泵，用于在选通所述低压泵进行一阀门的内漏测试时，向所述阀门的进口端按照设定的低压注入水流；压力变送器，用于在进行所述阀门的外漏测试时，测量所述阀门的进口端的水压；差压变送器，用于在进行所述阀门的内漏测试时，测量所述阀门的进口端与一出口端的水压差；流量测量装置，用于在进行所述阀门的内漏测试时，计量内漏流量；气控阀组，包括复数个气控阀，每个气控阀为两通阀，所述气控阀分别设置在所述压力泵群与所述阀门的进口端之间、所述阀门的出口端与所述流量测量装置之间；每个气控阀用于在自身被打开时，连通所述气控阀两侧的通路，在自身被闭合时，断开所述气控阀两侧的通路；和控制设备，电连接到所述阀门安装台、所述压力泵群、所述压力变送器、所述差压变送器、所述流量测量装置以及所述气控阀组，所述控制设备配置成用于根据当前的压力测试类型、以及阀门的阀体大小、规格，控制压力泵群中的相应压力泵开启关闭或水流调节，并控制所述气控阀组中各个气控阀的开/合，以及读取所述压力变送器(3)、差压变送器(4)以及所述流量测量装置(5)的测量值。

在一个实施方式中，所述至少一个低压泵包括：第一低压泵和第二低压泵；所述第二低压泵的调频压力大于所述第一低压泵的调频压力；所述控制设备用于在当前的压力测试类型为内漏测试且水流压差小于一设定压差值时，选择所述第一低压泵，否则，选择第二低压泵。

在一个实施方式中，所述阀门测试系统进一步包括：一阀门控制吊具，其通过一气缸与所述阀门的阀杆相连；所述控制设备能够在有水流流过所述阀门时控制所述阀门控制吊具中的气缸扰动所述阀门的阀杆以排除所述阀门的阀腔内气体。

在一个实施方式中，所述控制设备在所述阀门端口的密封压盘施加一设定压力且所述阀门置于直通状态的情况下，定频开启所述至少一个低压泵中的一低压泵给所述阀门充水，且控制所述气控阀门组中气控阀门的开/合使得所述阀门的直通输出端口分别与所述差压变速器和所述流量测量器流体导通；；在第一设定时间段后，根据从所述差压变送器读取的水压差值，调节所述低压泵的驱动频率，使所述差压变送器的水压差值满足设定要求；在第二设定时间段后，读取所述流量测量装置的计量值，将所读取的计量值与直通流量标准计量值进行比较，得到直通流量测试结果。

在一个实施方式中，所述气控阀组包括：第一气控阀，其设置在所述压力泵群与所述阀门的进口端之间；和第五气控阀，其设置在所述阀门的直通出口端与所述流量测量装置之间。

在一个实施方式中，所述气控阀组进一步包括：第七气控阀，其设置在所述阀门的旁通出口端与所述流量测量装置之间。

在一个实施方式中，所述气控阀组进一步包括：第二气控阀，其设置在所述阀门的进口端与所述差压变送器的第一接口之间；第三气控阀，其设置在所述阀门的直通出口端与所述差压变送器的第二接口之间；和第四气控阀，其设置在所述阀门(8)的旁通出口端与所述差压变送器的第二接口之间。

在一个实施方式中，所述压力测试设备进一步包括：一电磁执行器，用于在进行所述阀门的内漏测试时，在所述阀门的密封良好的情况下，使得来自所述低压泵的测试水流中的一部分能够回流至一水箱中；所述气控阀组包括：第八气控阀，其设置在所述电磁执行器和所述阀门的进口端之间；所述控制设备进一步在所述阀门的压力测试类型为内漏测试时，控制所述第八气控阀打开，在所述压力测试类型为外漏测试时控制所述第八气控阀闭合。

在一个实施方式中，所述流量测量装置包括：电磁流量计，用于在进行所述阀门的内漏测试时，计量内漏流量。

在一个实施方式中，所述流量测量装置进一步包括：电子称和位于所述电子称上的计量桶，用于在进行所述阀门的内漏测试时，在流量小于一个设定低流量阈值时计量内漏流量；所述气控阀组进一步包括：第六气控阀，其设置在所述阀门的直通出口端与所述电子称的计量桶之间；所述控制设备进一步在所述阀门的压力测试类型为内漏测试且流量小于所述设定低流量阈值时，控制所述第六气控阀打开；否则，控制所述第六气控阀关闭。

在一个实施方式中，所述计量桶的下方具有一泄水口；所述气控阀组进一步包括：第九气控阀，其设置在所述计量桶的泄水口端；所述控制设备进一步在所述阀门的压力测试类型为内漏测试且流量小于所述设定低流量阈值时，控制所述第九气控阀关闭；否则，控制所述第九气控阀打开。

在一个实施方式中，所述压力测试设备进一步包括：一稳压罐，用于在进行所述阀门的内漏测试时，出现设定的大流量时，向所述阀门补充水，保持稳定的压差测试条件；所述气控阀组进一步包括：第十气控阀，其设置在所述稳压罐和所述阀门的进口端之间；所述控制设备进一步用于在进行所述阀门的内漏测试时，根据所述流量测量装置计量的流量值，控制所述第十气控阀的开合。

从上述方案中可以看出，由于本实用新型实施例中在阀门压力测试设备中设置了控制设备以及一系列的气控阀，通过控制相应压力泵的开启、关闭，以及各个气控阀的开合，可以实现待测阀门与相应压力泵、差压变送器以及流量测量装置之间的管路连通；根据所述压力变送器测量的压力值，对所述高压泵的注入水流进行调节；根据所述差压变送器测量的压差值，对所述低压泵的注入水流进行调节，从而可以实现压力测试过程的自动控制，操作时间稳定，提高了阀门压力测试的效率，并降低了人力成本。

此外，通过设置第一低压泵和第二低压泵，可以增大压力测试设备的内漏测试压力范围，提高压力测试设备的内漏测试能力。

进一步地，通过利用电磁流量计和电子称来代替现有技术中的玻璃浮子流量计，可以提高流量的计量精度等级。并且在小流量时，通过采用电子称和计量桶进行阀后接水的测量方式，可以使得测试结果更直观，并且也可消除管路积水误差。

另外，通过设置包括升降平台和伸缩压盘的阀门安装台，相比现有技术中下沉式的阀门安装台，可方便调节阀门的测试位置，且阀门测试范围更大。并且通过进一步设置多个密封压盘，从而可以根据待测阀门的口径选择对应的密封压盘，方便实现直通和旁通的测量。

此外，通过设置电磁执行器可用于在内漏测试出现密封良好的情况下，防止憋泵，对泵进行保护。

在内漏测试过程中，通过采用先定频后变频的方式可快速稳定建立内漏测试压差。通过设置固定的压盘压力密封阀门，使得阀门的“变形”是可控稳定的，可以获得准确稳定的活塞密封性和测试准确度。

在外漏测试过程中，通过首先使用低压泵对阀门注水进行高压排气，在确认气体排出后，再关闭低压泵开启高压泵打压，可以提高外漏测试的密封性。并且，通过在水压增高的同时增加施加到密封压盘上的压盘力，可以防护阀门被过压损坏。

最后，通过设置稳压罐，可方便在内漏测试时出现泄漏的情况下对阀门进行迅速补水，以稳定水压差。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本实用新型的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本实用新型的上述及其它特征和优点，附图中：

图1为本实用新型实施例中阀门压力测试设备的连接关系原理图。

图2为本实用新型实施例中阀门压力测试设备进行内漏直通测试大流量时的管路原理图。

图3为本实用新型实施例中阀门压力测试设备进行内漏直通测试小流量时的管路原理图。

图4为本实用新型实施例中阀门压力测试设备进行内漏旁通测试时的管路原理图。

图5为本实用新型实施例中阀门压力测试设备进行外漏测试时前半段的管路原理图。

图6为本实用新型实施例中阀门压力测试设备进行外漏测试时后半段的管路原理图。

其中，附图标记如下：

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本实用新型进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例中阀门压力测试设备的结构示意图。如图1所示，阀门压力测试设备包括：阀门安装台1、压力泵群2、压力变送器3、差压变送器4、流量测量装置 5、气控阀组6和控制设备7。

本实施例中，以待测的阀门8为三通阀门的情况为例，其中，阀门8的A口端为进口端，AB口端为直通出口端，B口端为旁通出口端。

其中，阀门安装台1用于将待测的阀门8固定在设定的测试位置。其中，不同规格的阀门通常具有不同的测试位置。

本实施例中的阀门安装台1可以采用已有的阀门安装台，也可采用本实用新型中新设计的阀门安装台。考虑到目前有些传统的阀门安装台采用的是下沉式的安装台，受限于有限的空间，可测的阀门口径范围较窄，本实施例中提出了一种新型的阀门安装台，其包括升降平台11、垂直伸缩抱爪(图中未示出)和伸缩压盘12。其中，升降平台11 用于将阀门8送至设定的垂直测试位置，保证待测阀门8侧向法兰中心线与伸缩压盘12 中心线同心一致。具体地，升降平台11可由第一油缸13进行控制，或者也可由一电机进行控制。垂直伸缩抱爪位于升降平台11上，用于压紧阀门8的底法兰。具体地，垂直伸缩抱爪可由一油缸(图中未示出)进行控制，或者也可由一电机进行控制。伸缩压盘 12用于压紧阀门8的侧法兰。具体地，伸缩压盘12可由第二油缸14进行控制，或者也可由一电机进行控制。又如，考虑到目前有些传统的阀门安装台针对三通测试时需要安装盲法兰、测试后需要拆卸盲法兰的情况，本实施例中的阀门安装台1还可进一步包括复数个密封压盘(图中未示出)，每个密封压盘用于为对应口径的阀门8进行端口的密封。例如，密封压盘可包括：用于密封阀门8的侧法兰的密封压盘，用于与三通的旁通管路连通并实现对旁通管路密封和定位的密封压盘(相当于上述的底法兰)，用于对二通的底法兰进行定位的密封压盘等。

压力泵群2包括一高压泵21和至少一个低压泵22、23。高压泵21用于在进行阀门 8的外漏测试时，将水箱10中的水泵向所述阀门8的进口端A，且按照设定的高压形成注入水流。高压泵21可以为气驱增压泵，或者也可以为其它压力可调的泵。每个低压泵 22、23用于在选通该低压泵22/23进行一阀门的内漏测试时，向阀门的进口端A按照设定的低压注入水流。例如，本实施例中使用了两个低压泵，即第一低压泵22和第二低压泵23；其中，第二低压泵23的调频压力大于第一低压泵22的调频压力。这样在某些实施方式中，也可将第一低压泵22和第二低压泵23分别简称为低压泵22和中压泵23。第一低压泵22和第二低压泵23可以采用变频泵，也可以采用其它类型的泵。在从低压泵22和中压泵23中选择对应的泵时，按照小压差选择低压泵22，大压差选择中压泵23 的原则进行选择。当然，有些实施方式中，可能仅需一个低压泵便可满足内漏的测试要求。本实施例中不对其进行限制。

本实施例中，以高压泵21采用气驱增压泵的情况为例，以第一低压泵22和第二低压泵23采用变频泵的情况为例。压力泵群2中的每个压力泵还均配置有一单向阀24和一手控阀25。单向阀24用于限制压力泵的水流方向。手控阀25用于在对泵进行更换或检修时，手动关闭手控阀，以截止管路中的水。

压力变送器3用于在进行阀门8的外漏测试时，测量阀门8的进口端A的水压。

差压变送器4用于在进行阀门8的内漏测试时，测量阀门8的进口端A与一出口端AB或B的水压差。目前有些传统的阀门压力测试设备中采用差示指针表接入阀前阀后，并且通过硬管进行引压，存在管路压力的沿程损失，且取压点距离阀口较远，因此压力差测量不够精确。本实施例中采用差压变送器4测量水压差时，可采用软式引压管从阀门8的前后引压，其管路压力损失小，且取压点可距离阀口较近。

流量测量装置5用于在进行阀门8的内漏测试时，计量内漏流量。流量测量装置5可采用各种流量测量装置实现。例如，流量测量装置5可以是目前有些传统阀门压力测试设备中使用的玻璃浮子流量计。或者，考虑到玻璃浮子流量计的位置高于阀门8的阀口时容易附加压力且玻璃浮子流量计的精度等级相对偏低的现状，本实施例中的流量测量装置5也可采用电磁流量计51来实现，电磁流量计51的精度相对较高。进一步，若考虑到电磁流量计51的量程更偏向于测量大流量，本实施例中为了保险起见，可设置一电子称52和放置在所述电子称52上的计量桶53来测量小流量。

气控阀组6包括复数个气控阀61、62、63、64、65、66、67，分别设置在压力泵群 2与阀门8的进口端A之间、阀门8的入口端A、出口端AB、B与差压变送器4之间、以及阀门8的出口端AB、B与流量测量装置5之间。每个气控阀用于在自身被打开时，连通该气控阀两侧的通路，在自身被闭合(关断)时，断开该气控阀两侧的通路。图1 所示实施例中，以气控阀组6包括7个气控阀为例，这7个气控阀例如至少包括第一气控阀61、第二气控阀62、第三气控阀63、第四气控阀64、第五气控阀65、第六气控阀 66和第七气控阀67的情况为例。第一气控阀61设置在压力泵群2与阀门8的进口端A 之间，用来导通高压或低压注水通路。第二气控阀62设置在阀门8的进口端A与差压变送器4的第一接口之间，用来导入阀门8进口端的压力。第三气控阀63设置在阀门8的直通出口端AB与差压变送器4的第二接口之间，用来导入阀门8直通出口端的压力。第四气控阀64设置在阀门8的旁通出口端B与差压变送器4的第二接口之间，用来导入阀门8的旁通出口端的压力。第三气控阀63和第四气控阀64不同时导通。第五气控阀 65设置在阀门8的直通出口端AB与电磁流量计51之间，以便测量AB端流量。第六气控阀66设置在阀门8的直通出口端AB与电子称52之间，以便测量AB端小流量。第七气控阀67设置在阀门8的旁通出口端B与电磁流量计51之间，以测量B端流量。

当然，在某些实施方式中，若选用的差压变送器4的耐压满足外漏测试时的压力，则也可省略上述的第二气控阀62；此外，有些应用中也可省略第三气控阀63和第四气控阀64。

此外，考虑到在进行内漏测试时，在阀门8的密封良好的情况下，避免从低压泵22、23流向阀门8进口端A的水流压力对泵体产生较强的反作用力，出现憋泵的情况，本实施例中的压力测试设备可进一步包括一电磁执行器9，用于在阀门8的密封良好的情况下，使得来自低压泵22、23的测试水流中的一部分能够回流至一水箱10中。相应地，在电磁执行器9和阀门8的进口端A之间可进一步包括一第八气控阀68。

进一步地，为了方便放空计量桶53中的测量水，本实施例中，进一步在所述计量桶53的下方设置一泄水口(图中未示出)，并为所述泄水口设置一第九气控阀69。该第九气控阀69打开时，计量桶53中的测量水可以通过该泄水口及对应的管路泄放到一漏水收集槽101内。此外，为了防止计量桶53中的水溢出污染测试区域，在计量桶53的上方设置有一溢流管531，当计量桶53中的水超过该溢流管531与计量桶53连通位置的水位时，多出的水量沿该溢流管531流入漏水收集槽101中。

本实施例中，漏水收集槽101的水可在达到一定量时，如一设定液位时，通过一带液位回水泵102抽送至水箱10中。

本实施例中的气控阀可以为气控球阀，或者也可以为其它类型的气控阀。

控制设备7电连接到所述阀门安装台1、所述压力泵群2、所述压力变送器3、所述差压变送器4、所述流量测量装置5以及所述气控阀组6，控制设备7配置成根据当前的压力测试类型、以及阀门的阀体大小、规格，控制压力泵群2中的相应压力泵21、22、 23开启和关闭，并控制气控阀组6中各个气控阀61、62、63、64、65、66、67、68、69 的开/合，以实现阀门8与压力泵群2中的相应压力泵、差压变送器4、流量测量装置5 以及电磁执行器9之间的管路连通。同时，控制设备7还可读取所述压力变送器(3)、差压变送器(4)以及所述流量测量装置(5)的测量值，调节所述压力泵群(2)中的相应压力泵(21、22、23)的注入水流。例如，控制设备7可根据压力变送器3测量的压力值，对高压泵21的注入水流进行调节；或根据差压变送器4测量的压差值，对低压泵 22、23的注入水流进行调节。具体地，对于高压泵21选择气驱增压泵的情况，可通过控制与所述气驱增压泵配套的比例调节阀211来调节驱动所述气驱增压泵的气流，从而调节所述气驱增压泵的驱动压力；对于低压泵22、23选择变频泵的情况，可通过控制所述变频泵的驱动频率来调节所述变频泵的水流。本实施例中，控制设备7可包括中心控制模块、人机交互模块、以及用于控制高压泵21的比例调节阀211和用于控制低压泵的变频器等。中心控制模块由可编程控制器(PLC)、单片机或CPU等实现。人机交互模块可包括触摸屏、指示灯等。

此外，为了实现本申请中的外漏、直通内漏、旁通内漏测试的转换，本申请中的压力测试设备中可进一步包括一阀门控制吊具(图中未示出)，该阀门控制吊具通过一气缸(图中未示出)与阀门8的阀杆(图中未示出)相连，以使得待测阀门8在直通、旁通、关断状态间切换。

下面对本实施例中通过控制设备7进行阀门测试控制的阀门测试过程进行详细描述。控制设备7电连接到上述其他各个设备，以实现对这些设备的控制或数据读取。如本领域技术人员可以理解的，上述控制设备7可以是一个微控制器(MCU)及其外围电路构成的控制设备，其中MCU可以通过读取其数据端口获得现场设备的测量数据，MCU也可以通过写入其输出端口来设置或改变与之连接的外部设备的工作状态(例如气控阀的开/合等)。上述控制设备7还可以采用软件来实现。这一软件可以运行在具有处理能力的专用工控机、计算机甚或移动设备上。以下示例性地示出在控制设备7的控制下实现的压力测试过程。

1、直通测试大流量时的过程：

图2为本实用新型实施例中阀门压力测试设备进行内漏直通测试大流量时的管路原理图。图2中，最粗且有箭头的线路表示管路中有水，且可以流动；较粗且没箭头的线路表示管路中有水，但是相应的气控阀关闭后水不能流动；其它细线路表示管路中没有水。

步骤11)控制设备7控制伸缩压盘12和伸缩抱爪向当前密封阀门8端口的密封压盘施加一设定压力，以密封阀门8两侧的端口法兰，防止阀门8变形。例如，在阀门8 的口径小于DN80时，可采用0.8MPa的油压压力；在阀门8的口径大于DN80时，可采用1.2MPa的油压压力。

步骤12)控制设备7控制第一气控阀61、第二气控阀62、第三气控阀63、第四气控阀64、第五气控阀65、第七气控阀67、第八气控阀68和第九气控阀69打开，控制第六气控阀66关闭。

步骤13)控制设备7根据阀门8的阀体大小和规格，定频开启低压泵22或中压泵 23给阀门8充水，控制阀门控制吊具中的气缸扰动阀门8的阀杆以排除阀门8的阀腔内气体，在第一设定时间段后，控制第四气控阀64和第七气控阀67关闭，控制阀门控制吊具中的气缸拉上阀杆的活塞，使阀门8处于直通状态。其中，第一设定时间段，例如可以为6秒，当然也可以为5秒、5.5秒、6.5秒、7秒等。本步骤13)中，针对不同的阀门8，控制设备7会控制阀门控制吊具中的气缸产生不同的气压，以对活塞施加不同的关阀拉力。

步骤14)控制设备7控制读取差压变送器4的水压差值，根据所读取的水压差值调节低压泵22或中压泵23的变频器频率，使差压变送器4的水压差值满足设定要求；在第二设定时间段后，确定已经排除阀后管路中的残余水，进入稳定状态。若阀前堵塞没有进水，则阀门测试系统会一直建立压差，而不进行测试。其中，第二设定时间段，例如可以为40秒，当然也可以为39秒、39.5秒、40.5秒、41秒等。相比现有技术中，通过人工计时等待水流稳定的情况，本实施例中的测试过程节约了人力物力，提高了测试效率。

步骤15)控制设备7控制读取电磁流量计51的计量值，将所读取的计量值与第一标准计量值进行比较，得到直通大流量测试结果。其中，若所读取的计量值与所述第一标准计量值一致，则表示阀门8合格；若二者差异大于第一设定差异阈值，则表示阀门 8不合格，可进一步通过报警提示操作人员。

2、直通测试小流量时过程：

图3为本实用新型实施例中阀门压力测试设备进行内漏直通测试小流量时的管路原理图。图3中，最粗且有箭头的线路表示管路中有水，且可以流动；较粗且没有箭头的线路表示管路中有水，但是相应的气控阀关闭后水不能流动；其它细线路表示管路中没有水。

步骤21)-步骤24)同上述步骤11)-步骤14)；

步骤25)控制设备7控制读取电磁流量计51的计量值，将所述计量值与一设定低流量阈值进行比较。在所述计量值低于一设定阈值时，控制第六气控阀66打开，并控制所述第五气控阀65和第九气控阀69关闭；在第三设定时间段后，读取电子称52的计量值，将所读取的计量值与第二标准计量值进行比较，得到直通小流量测试结果。其中，若所读取的计量值与第二标准计量值一致，则表示阀门8合格；若二者差异大于第二设定差异阈值，则表示阀门8不合格，可进一步通过报警提示操作人员。设定低流量阈值例如可以为2L/min，当然设定低流量阈值也可以为根据实际情况确定的其它取值。所述第三设定时间段例如可以为1分钟，即利用电子称52上方的计量桶53接水1分钟后，读取电子称52测量的计量桶53内水的重量。当然，第三设定时间段也可以为根据实际情况确定的其它取值。

可见，在进行内漏的直通测试时，控制设备7可在阀门8端口的密封压盘施加一设定压力且阀门8置于直通状态的情况下，定频开启至少一个低压泵22、23中的一低压泵给阀门8充水，且控制气控阀门组6中气控阀门的开/合使得阀门8的直通输出端口AB 分别与差压变速器4和流量测量器5流体导通；在第一设定时间段后，根据从所述差压变送器4读取的水压差值，调节所述低压泵22、23的驱动频率，使所述差压变送器4的水压差值满足设定要求；在第二设定时间段后，读取所述流量测量装置5的计量值，将所读取的计量值与直通流量标准计量值进行比较，得到直通流量测试结果。

3、旁通测试过程：

图4为本实用新型实施例中阀门压力测试设备进行内漏旁通测试时的管路原理图。图4 中，最粗且有箭头的线路表示管路中有水，且可以流动；较粗且没有箭头的线路表示管路中有水，但是相应的气控阀关闭后水不能流动；其它细线路表示管路中没有水。

步骤31)在完成上述直通流量测试后，控制设备7控制阀门控制吊具中的气缸将阀门8的活塞杆下压，使阀门8处于旁通状态。

步骤32)读取差压变送器4的水压差值，根据所读取的水压差值调节低压泵22或中压泵23的变频器频率，使差压变送器4的水压差值满足设定要求。在第四设定时间段后，确定已经排除阀后管路中的残余水，进入稳定状态。

步骤33)读取电磁流量计51的计量值，将所读取的计量值与第三标准计量值进行比较，得到旁通流量测试结果。其中，若所读取的计量值与所述第三标准计量值一致，则表示阀门8合格；若二者差异大于第三设定差异阈值，则表示阀门8不合格，可进一步通过报警提示操作人员。

三通旁路的泄漏量一般都高于1.4L/min，因此一般不利用电子称52计量。

其中，若旁通流量测试不是在进行完直通流量测试之后进行，而是直接进行旁通流量测试的话，则控制设备7会先控制第三气控阀63、第五气控阀65和第九气控阀69关断，并控制第四气控阀64和第七气控阀67导通，之后再进行上述的测试过程。

可见，控制设备7在阀门8端口的密封压盘施加一设定压力且阀门8置于旁通状态的情况下，定频开启至少一个低压泵22、23中的一低压泵给阀门8充水，且控制气控阀门组6中气控阀门的开/合使得阀门8的旁通输出端口B分别与差压变速器4和流量测量器5流体导通；在第一设定时间段后，根据从所述差压变送器4读取的水压差值，调节低压泵22、23的驱动频率，使差压变送器4的水压差值满足设定要求；在第四设定时间段后，读取所述流量测量装置5的计量值，将所读取的计量值与旁通流量标准计量值进行比较，得到旁通流量测试结果。

4、外漏测试过程：

图5为本实用新型实施例中阀门压力测试设备进行外漏测试时前半段的管路原理图。图6为本实用新型实施例中阀门压力测试设备进行外漏测试时后半段的管路原理图。图5 和图6中，粗线路表示管路中有水，且可以流动；其它细线路表示管路中没有水。

步骤41)在阀门8的阀杆的活塞上面放置一限位块，使阀门8的阀杆停留在行程中位，启动高压测试。例如，可通过控制设备7的人机交互模块启动键启动。本实施例中，通过利用一限位块来使阀门8的阀杆停留在行程中位，解决了目前某些传统阀门测试系统中，在阀杆的活塞较重或进行密封后，人工和水压都不能把阀杆抬到中位行程的情况，本实施例中使用限位块的方式实现简单，操作方便。

步骤42)控制设备7在阀门8的阀杆停留在行程中位时，控制第一气控阀61、第五气控阀65、第七气控阀67、第八气控阀68和第九气控阀69打开，控制第二气控阀62、第三气控阀63、第四气控阀64和第六气控阀66关闭。开启中压泵23给阀门8充水。其中，打开第九气控阀69时为了继续放空电子称52上计量桶53中的测量水。

步骤43)在第五设定时间段后，确定阀腔内的空气排出，控制所述第五气控阀65、第七气控阀67和第八气控阀68关闭，控制高压泵21开启，并控制中压泵23关闭；气压持续增大，高压泵21输出的水压增大，读取压力变送器3的水压值，直到所读取的水压值满足设定压力要求。进一步地，为了安全起见，可设定一安全上限值，如3Mpa的安全上限。其中，第五设定时间段，例如可以为9秒。通过设置自动的排气时间，解决了现有技术中由于阀门8密封不严，充水时是气水混合，测试DN125和DN150的阀门时，压力只能达到2.1Mpa的问题。

步骤44)为了不损坏阀体，可采用比例积分导数控制器(PID，ProportionIntegral Derivative)PID调压方式，在水压升高的过程中，可同时调节伸缩压盘12和所述伸缩抱爪向所述密封压盘施加的压力。

步骤45)在第六设定时间段后，控制设备7发出通知，以通知需要人工观察是否存在漏水，从而得到外漏测试结果。其中，第六设定时间段，例如可以为1分钟或2分钟，或者也可以为其它合理的时间段。该过程可以为人工过程。

步骤46)控制设备7控制泄压，可先控制第八气控阀68打开，再控制第五气控阀 65和第七气控阀67打开，即采取先阀前再阀后的泄压方式，以保护观察窗不受冲击损坏。

步骤47)在阀腔内的压力低于第二设定阈值，例如0.9Mpa时，控制所述密封压盘打开。该过程相比现有技术中有些通过人工打开阀门密封时由于内压大而产生喷溅的情况，可提高系统的安全性。

步骤48)控制阀门8吊起，并吹干水。

可见，控制设备7在阀杆停留在行程中位时，开启至少一个低压泵22、23中的一低压泵，并控制气控阀门组6中气控阀的开/合，使得低压泵给阀门8的进口端A充水；在第五设定时间段后，控制气控阀门组6中气控阀的开/合，以使得阀门8的出口端的通路以及入口端除与所述压力泵群2之间的通路外的其它通路关断，控制高压泵21开启并控制低压泵22、23关闭；读取压力变送器3的水压值，根据所读取的水压值调节高压泵 21的驱动压力，并调节伸缩压盘12和伸缩抱爪向密封压盘施加的压力，直到水压值满足设定要求；在第六设定时间段后，通知观察是否存在漏水，得到外漏测试结果。

此外，本实施例中的压力测试设备还可进一步包括一稳压罐103，用于在进行阀门8 的内漏测试时，出现设定的大流量时，向阀门8补充水，以保持稳定的压差测试条件。相应地，在稳压罐103和阀门8的进口端A之间可进一步设置第十气控阀60。控制设备 7可进一步用于在进行阀门8的内漏测试时，根据流量测量装置5计量的流量值，控制第十气控阀60的开合。

此外，本压力测试设备中的指针压力表104用于指示设备的运行与否。

第七气控阀67旁边的手控阀15用于方便验证第五气控阀65和第七气控阀67的截止性。

在电磁流量计51的旁边还具有一气泡观察窗106以及对应该气泡观察窗106的排气阀107，通过该气泡观察窗106可以观察流经电磁流量计51的水流中是否存在气泡，从而可以用于确定各设定时间段的时长，例如第一设定时间段和第五设定时间段的时长，具体可在进行自动控制之前，首先手动操作测试过程，并通过气泡观察窗106观察水流中是否还有气泡，如果没有了，则确定水流稳定了，进而可确定出第一设定时间段和第五设定时间段的时长。

本实用新型实施例中，关于压力表的使用说明如下：

若选用的差压变送器4的耐压小于压力变送器3的承压，在进行外漏测试时，需要关闭第二气控阀62，以对差压变送器4进行隔离。若选用的差压变送器4的耐压满足外漏测试时的压力，则不需要第二气控阀62进行关阀隔离。

本实用新型实施例中提出的阀门压力测试方法应用于图1所示阀门压力测试设备中，其测试过程与上述控制模块7的控制过程一致。例如，利用阀门安装台1将一待测的阀门8固定在设定的测试位置；根据当前的压力测试类型、以及阀门8的阀体大小、规格，控制压力泵群2中的相应压力泵21、22、23开启、关闭，并控制气控阀组6中各个气控阀61、62、63、64、65、66、67、68、69、60的开合，以实现阀门8与压力泵群2中的相应压力泵21、22、23、差压变送器4以及流量测量装置5之间的管路连通；根据所述压力变送器3测量的压力值，对高压泵21的水流压力，如驱动压力，进行调节；根据差压变送器4测量的压差值，对低压泵22、23的水流压力，如驱动频率，进行调节。详细的测试方法可参见上述对压力测试设备中控制模块7的详细控制过程，此处不再赘述。

从上述方案中可以看出，由于本实用新型实施例中在阀门压力测试设备中设置了控制设备以及一系列的气控阀，通过控制相应压力泵的开启、关闭，以及各个气控阀的开合，可以实现待测阀门与相应压力泵、差压变送器以及流量测量装置之间的管路连通；根据所述压力变送器测量的压力值，对所述高压泵的注入水流进行调节；根据所述差压变送器测量的压差值，对所述低压泵的注入水流进行调节，从而可以实现压力测试过程的自动控制，操作时间稳定，提高了阀门压力测试的效率，并降低了人力成本。

此外，通过设置第一低压泵和第二低压泵，可以增大压力测试设备的内漏测试压力范围，提高压力测试设备的内漏测试能力。

进一步地，通过利用电磁流量计和电子称来代替现有技术中的玻璃浮子流量计，可以提高流量的计量精度等级。并且在小流量时，通过采用电子称和计量桶进行阀后接水的测量方式，可以使得测试结果更直观，并且也可消除管路积水误差。

另外，通过设置包括升降平台和伸缩压盘的阀门安装台，相比现有技术中下沉式的阀门安装台，可方便调节阀门的测试位置，且阀门测试范围更大。并且通过进一步设置多个密封压盘，从而可以根据待测阀门的口径选择对应的密封压盘，方便实现直通和旁通的测量。

此外，通过设置电磁执行器可用于在内漏测试出现密封良好的情况下，防止憋泵，对泵进行保护。

在内漏测试过程中，通过采用先定频后变频的方式可快速稳定建立内漏测试压差。通过设置固定的压盘压力密封阀门，使得阀门的“变形”是可控稳定的，可以获得准确稳定的活塞密封性和测试准确度。

在外漏测试过程中，通过首先使用低压泵对阀门注水进行排气，在确认气体排出后，再关闭低压泵开启高压泵打压，可以提高外漏测试的密封性。并且，通过在水压增高的同时增加施加到密封压盘上的压盘力，可以防护阀门被过压损坏。

最后，通过设置稳压罐，可方便在内漏测试时出现泄漏的情况下对阀门进行迅速补水，以稳定水压差。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种阀门压力测试设备，其特征在于，包括：

阀门安装台(1)，用于将一待测的阀门(8)固定在设定的测试位置；

压力泵群(2)，其包括一高压泵(21)和至少一个低压泵(22或23)；其中所述高压泵(21)用于在进行所述阀门(8)的外漏测试时，向所述阀门(8)的进口端按照设定的高压注入水流；所述至少一个低压泵(22或23)中的每个低压泵(22或23)，用于在选通所述低压泵(22或23)进行内漏测试时，向所述阀门(8)的进口端按照设定的低压注入水流；

压力变送器(3)，用于在进行所述阀门(8)的外漏测试时，测量所述阀门(8)的进口端的水压；

差压变送器(4)，用于在进行所述阀门(8)的内漏测试时，测量所述阀门(8)的进口端与一出口端的水压差；

流量测量装置(5)，用于在进行所述阀门(8)的内漏测试时，计量内漏流量；

气控阀组(6)，包括复数个气控阀(61、62、63、64、65、66、67、68、69或60)，每个气控阀为两通阀，所述气控阀分别设置在所述压力泵群(2)与所述阀门(8)的进口端之间、所述阀门(8)的出口端与所述流量测量装置(5)之间；每个气控阀用于在自身被打开时，连通所述气控阀两侧的通路，在自身被闭合时，断开所述气控阀两侧的通路；和

控制设备(7)，电连接到所述阀门安装台(1)、所述压力泵群(2)、所述压力变送器(3)、所述差压变送器(4)、所述流量测量装置(5)以及所述气控阀组(6)，所述控制设备(7)配置成根据当前的压力测试类型，控制压力泵群(2)中的相应压力泵开启关闭或水流调节，并控制所述气控阀组(6)中各个气控阀(61、62、63、64、65、66、67、68、69或60)的开/合，以及读取所述压力变送器(3)、差压变送器(4)以及所述流量测量装置(5)的测量值。

2.根据权利要求1所述的压力测试设备，其特征在于，所述至少一个低压泵(22、23)包括：第一低压泵(22)和第二低压泵(23)；所述第二低压泵(23)的调频压力大于所述第一低压泵(22)的调频压力；

所述控制设备(7)用于在当前的压力测试类型为内漏测试且水流压差小于一设定压差值时，选择所述第一低压泵(22)，否则选择第二低压泵(23)。

3.根据权利要求1所述的压力测试设备，其特征在于，所述阀门安装台(1)包括：一升降平台(11)、一伸缩压盘(12)、一垂直伸缩抱爪和复数个密封压盘；其中，

所述升降平台(11)用于将所述阀门送至设定的垂直测试位置；

所述伸缩压盘(12)用于压紧所述阀门的侧法兰；

所述垂直伸缩抱爪用于压紧阀门的底法兰；

所述复数个密封压盘中的每个密封压盘用于为对应口径的阀门(8)进行端口密封。

4.根据权利要求1所述的压力测试设备，其特征在于，进一步包括：一阀门控制吊具，其通过一气缸与所述阀门(8)的阀杆相连；

所述控制设备(7)能够在有水流流过所述阀门(8)时控制所述阀门控制吊具中的气缸扰动所述阀门(8)的阀杆以排除所述阀门(8)的阀腔内气体。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的压力测试设备，其特征在于，所述气控阀组(6)包括：

第一气控阀(61)，其设置在所述压力泵群(2)与所述阀门(8)的进口端(A)之间；和

第五气控阀(65)，其设置在所述阀门(8)的直通出口端(AB)与所述流量测量装置(5)之间。

6.根据权利要求5所述的压力测试设备，其特征在于，所述气控阀组(6)进一步包括：

第七气控阀(67)，其设置在所述阀门(8)的旁通出口端(B)与所述流量测量装置(5)之间。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的压力测试设备，其特征在于，所述气控阀组(6)进一步包括：

第二气控阀(62)，其设置在所述阀门(8)的进口端(A)与所述差压变送器(4)的第一接口之间；

第三气控阀(63)，其设置在所述阀门(8)的直通出口端(AB)与所述差压变送器(4)的第二接口之间；和

第四气控阀(64)，其设置在所述阀门(8)的旁通出口端(B)与所述差压变送器(4)的第二接口之间。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的压力测试设备，其特征在于，进一步包括：一电磁执行器(9)，用于在进行所述阀门(8)的内漏测试时，在所述阀门(8)的密封良好的情况下，使得来自所述低压泵(22、23)的测试水流中的一部分能够回流至一水箱(10)中；

所述气控阀组(6)包括：第八气控阀(68)，其设置在所述电磁执行器(9)和所述阀门(8)的进口端(A)之间；

所述控制设备(7)进一步在所述阀门(8)的压力测试类型为内漏测试时，控制所述第八气控阀(68)打开，在所述压力测试类型为外漏测试时控制所述第八气控阀闭合。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的压力测试设备，其特征在于，所述流量测量装置(5)包括：

电磁流量计(51)，用于在进行所述阀门(8)的内漏测试时，计量内漏流量。

10.根据权利要求9所述的压力测试设备，其特征在于，所述流量测量装置(5)进一步包括：电子称(52)和位于所述电子称(52)上的计量桶(53)，用于在进行所述阀门(8)的内漏测试时，在流量小于一个设定低流量阈值时计量内漏流量；

所述气控阀组(6)进一步包括：第六气控阀(66)，其设置在所述阀门(8)的直通出口端(AB)与所述电子称(52)的计量桶(53)之间；

所述控制设备(7)进一步在所述阀门(8)的压力测试类型为内漏测试且流量小于所述设定低流量阈值时，控制所述第六气控阀(66)打开；否则，控制所述第六气控阀(66)关闭。

11.根据权利要求10所述的压力测试设备，其特征在于，所述计量桶(53)的下方具有一泄水口；

所述气控阀组(6)进一步包括：第九气控阀(69)，其设置在所述计量桶(53)的泄水口端；

所述控制设备(7)进一步在所述阀门(8)的压力测试类型为内漏测试且流量小于所述设定低流量阈值时，控制所述第九气控阀(69)关闭；否则，控制所述第九气控阀(69)打开。

12.根据权利要求1所述的压力测试设备，其特征在于，进一步包括：一稳压罐(103)，用于在进行所述阀门的内漏测试时，出现设定的大流量时，向所述阀门(8)补充水，保持稳定的压差测试条件；

所述气控阀组进一步包括：第十气控阀(60)，其设置在所述稳压罐(103)和所述阀门(8)的进口端(A)之间；

所述控制设备(7)进一步用于在进行所述阀门的内漏测试时，根据所述流量测量装置(5)计量的流量值，控制所述第十气控阀(60)的开/合。