CN210601070U - 一种指挥器性能测试平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种指挥器性能测试平台，属于燃气调压器用指挥器检测技术领域，包括主管路，主管路上依次串联有实验气源调压器、流量计、进口压力表、进口截断阀、被测指挥器、出口压力表、测压嘴和出口截断阀；流量计上串联有进口压力变送器，进口压力变送器与进口压力表之间设有并联于主管路的温度变送器和气体探测器；进口压力变送器上串联有带累积量的流量指示器；被测指挥器通过气动夹紧装置固定于主管路上。本指挥器性能测试平台通过逐渐打开出口截断阀至逐渐关闭出口截断阀的开行程至关行程的动态操作，可获得指挥器精度等级和关闭压力等级两个关键性能的参数，通过计算实现对指挥器性能的独立测试，更直观、准确的判断指挥器的性能。

Description

一种指挥器性能测试平台

技术领域

本实用新型涉及燃气调压器用指挥器检测技术领域，尤其是一种指挥器性能测试平台。

背景技术

在燃气调压器中，指挥器作用式调压器属于高压、大流量、复杂工况等应用的具有高技术含量的调压器产品。其中指挥器是指挥器作用式调压器的核心单元，是与主调压器组合使用，并作为主调压器的驱动和控制元件是必不可少的部分，指挥器的精度和性能稳定性决定了指挥器式调压器的精度和稳定性。

然而在燃气行业中，调压器通常都有符合GB/T27790《城镇燃气调压器》标准的性能测试平台，用以对调压器的精度和稳定性进行检测，由于国家标准并未针对指挥器定义专用的性能测试平台工艺流程，往往指挥器只能与调压器组合后一起在调压器性能测试平台上进行检测。

这一行业习惯存在以下问题：(1)在研发指挥器时，没有专用指挥器测试平台，无法对新研发指挥器的试制品进行独立的性能测试，也就无法验证其性能指示是否达到设计要求；(2)在生产指挥器时，无法在指挥器装配完成后及时对其进行性能测试，也就无法判断该指挥器是否合格。通常只能等指挥器与主调压器组合完成后，才能一并测试，一旦测试中发现问题，无法直观判断是指挥器问题还是主调压器问题。

指挥器的关键性能指标包括指挥器驱动气源的输出气压精度等级和指挥器驱动气源控制的关闭压力等级2个方面，其中，指挥器驱动气源的输出气压精度等级反应了指挥器获得的驱动气源的稳定性，指挥器驱动气源控制的关闭压力等级反应了指挥器控制驱动气源输出的稳定性和对调压器设定值稳定性的保证。为此，发明一种指挥器性能测试平台，实现对指挥器上述两个关键性能的独立测试，更直观、准确的判断指挥器的性能指标，显得十分有必要。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种指挥器性能测试平台，实现对指挥器性能独立测试，避免现行的指挥器与调压器组合后一起在调压器性能测试平台上进行检测时出现的不易准确判断指挥器本身性能的问题。具体技术方案如下：

一种指挥器性能测试平台，包括主管路，所述主管路上依次串联有实验气源调压器、流量计、进口压力表、进口截断阀、被测指挥器、出口压力表、测压嘴和出口截断阀。

采用前述技术方案的本实用新型，主管路的前端串联有实验气源调压器，优选为压力调节阀，可对输入主管路的实验气源进行初步的压力调节控制，以便进入主管路的气源在压力上保持在预定范围内。经压力调节阀的气体随主管路依次经流量计、进口压力表、进口截断阀进入被测指挥器的进气端，被测指挥器的出气端依次连接出口压力表、测压嘴和出口截断阀，出口截断阀开启时可对整个管路中气体进行放空。整个管路在测试中，通入实验气源后，通过逐渐打开出口截断阀至逐渐关闭出口截断阀的开行程至关行程的动态操作，并在开行程的动态操作中记录被测指挥器前端的进口压力表读数和流量计读数，在关行程的动态操作中记录被测指挥器后端的出口压力表读数，并对所获得的读数进行公式计算，可获得指挥器的精度等级；在每次开行程和关行程完成时，确认出口截断阀和测压嘴均为关闭状态，静置后读取出口压力表的气压值即关闭压力读数，并对所获得的读数进行公式计算，可获得指挥器的关闭压力等级。

进一步的，所述流量计上依次串联有进口压力变送器和流量指示器，进口压力变送器用于检测主管路中经压力调节阀调节控制后的实验气源的压力，并向流量指示器传送流量信号，所述流量指示器为带累积量的流量指示器，用于记录流经气源的流量累积量并展示给实验人员。

进一步的，所述进口压力变送器与进口压力表之间设有温度变送器和气体探测器，所述温度变送器和气体探测器均并联于主管路，温度变送器可方便的测出被测指挥器前端的气源的温度参数，气体探测器通过直接对管路中气体进行探测可确保对管路中气体的故障性检测。

进一步的，所述被测指挥器通过气动夹紧装置夹紧并固定于主管路上，以确保被测指挥器与整个测试平台连接的稳定性，进而确保性能测试实验的平稳进行。

进一步的，所述串联于主管路的流量计与进口压力表的前后串联顺序可交换。

本实用新型的有益效果是，本指挥器性能测试平台通过逐渐打开出口截断阀至逐渐关闭出口截断阀的开行程至关行程的动态操作，可获得指挥器精度等级和关闭压力等级两个关键性能的关键参数，通过参数计算即可获得指挥器精度等级和关闭压力等级，从而实现对指挥器性能的独立测试，更直观、准确的判断指挥器的性能指标。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型测试平台示意图。

图中：1、主管路，2、实验气源调压器，3、流量计,4、进口压力表,5、进口截断阀，6、被测指挥器，7、出口压力表,8、测压嘴，9、出口截断阀，10、进口压力变送器，11、温度变送器，12、气体探测器，13、流量指示器，14、气动夹紧装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型主要用于指挥器作用式调压器的指挥器的性能测试。根据GB/T27790《城镇燃气调压器》标准定义的指挥器是由两部分组件：预调部分和控制部分。其中：

1)预调部分-是指挥器将调压器阀前高压气压进行稳压调节的单元，该单元须通过自身的稳压结构该阀前气压降压后，获得一个稳定的驱动气压，并经指挥器的控制部分提供给主调压器做为驱动和控制气源。

2)控制部分-包括2个功能：参数设定和驱动气源供应。参数设定是指挥器控制部分的设定弹簧通过膜片将其与调压器阀后气压做比较，以该弹簧蓄力做为气压调节的参考值；驱动气源供应，是指挥器控制部分有针对预调部分提供的稳定驱动气源进行控制的阀口结构，阀口关闭时，驱动气源将无法通向调压器，当阀口开启时，驱动气源导入调压器并控制调压器的动作。而阀口的开闭是通过指挥器控制部分的膜片通过感应调压器阀后气压与弹簧设定值的比较后，根据压差来判定。

因此指挥器在与调压器组合工作时，其关键作用是：

a.将调压器阀前气压进行降压和稳压，并获得驱动气源；

b.通过弹簧和膜片进行调节的设定和判定；

c.控制驱动气源向调压器的输出。

对应可知影响调压器性能的因素：

a.驱动气源的稳定性：体现在该驱动气源气压值的精度；

b.设定值的稳定性：体现在通过该设定值获得的阀后气压值的精度；

c.控制驱动气源输出的稳定性：体现在控制结构的灵敏度和稳定性，包括输出维持的稳定性和关闭时的关闭性能。

由此，可对指挥器的关键性能指标包括如下：

1)指挥器驱动气源的输出气压精度等级AC_Pilot；

2)指挥器驱动气源控制的关闭压力等级SG_Pilot；

AC_Pilot指标反应了：指挥器获得的驱动气源的稳定性；

SG_Pilot指标反应了：指挥器控制驱动气源输出的稳定性和对调压器设定值稳定性的保证。

精度等级AC_Pilot与关闭压力等级SG_Pilot的计算公式为：

1)精度等级AC_Pilot

式1中：

Δ+——指挥器输出气压实际值与预设值P_S的正偏差，单位为兆帕(MPa)；

Δ-——指挥器输出气压实际值与预设值P_S的负偏差，单位为兆帕(MPa)；

PS——指挥器输出气压的预设值，单位为兆帕(MPa)；

参照GB/T 27790标准对调压器精度等级的规定，指挥器精度等级的取值如下：

AC_Pilot1——AC_Pilot＝1

AC_Pilot2.5——AC_Pilot＝2.5

AC_Pilot5——AC_Pilot＝5

AC_Pilot10——AC_Pilot＝10

AC_Pilot值越小，表示指挥器的稳压精度越高。

2)关闭压力等级SGPilot

式2中：

P_G——指挥器在停止输出驱动气源后，处于关闭状态并稳定后的气压值。

P_G-P_S——指挥器处于关闭状态并稳定后的气压值与预设值之间的差值。

参照GB/T 27790标准对调压器关闭压力等级的规定，指挥器关闭压力等级的取值如下：

SG_Pilot2.5——SG_pilot＝2.5

SG_Pilot5——SG_Pilot＝5

SG_Pilot10——SG_Pilot＝10

SG_Pilot15——SG_Pilot＝15

SG_Pilot20——SG_Pilot＝20

SG_Pilot值越小，表示指挥器关闭性能越好。

本实用新型基于前述指挥器性能指标的定义及计算公式，通过开行程和关行程的动态操作读取相应的关键参数，并带入上述计算公式获得指挥器的精度等级和关闭压力等级从而完成指挥器的性能测试，具体实现为：

如图1所示，一种指挥器性能测试平台，包括主管路1，所述主管路1上依次串联有实验气源调压器2、流量计3、进口压力表4、进口截断阀5、被测指挥器6、出口压力表7、测压嘴8和出口截断阀9。设置于主管路1的前端的实验气源调压器2优选为压力调节阀，可对输入主管路1的实验气源进行初步的压力调节控制，以便进入主管路1的气源在压力上保持在预定范围内。经压力调节阀的气体随主管路依次经流量计3、进口压力表4、进口截断阀5进入被测指挥器6的进气端，被测指挥器6的出气端依次连接出口压力表7、测压嘴8和出口截断阀9，出口截断阀9开启时可对整个管路中气体进行放空。

所述流量计3上依次串联有进口压力变送器10和流量指示器13，进口压力变送器20用于检测主管路1中经压力调节阀调节控制后的实验气源的压力，并向流量指示器13传送流量信号，所述流量指示器13为带累积量的流量指示器，用于记录流经气源的流量累积量并展示给实验人员。

所述进口压力变送器10与进口压力表4之间设有温度变送器11和气体探测器12，所述温度变送器11和气体探测器12均并联于主管路1，温度变送器11可方便的测出被测指挥器6前端的气源的温度参数，气体探测器12通过直接对管路中气体进行探测可确保对管路中气体的故障性检测。

所述被测指挥器6通过气动夹紧装置14夹紧并固定于主管路1上，以确保被测指挥器6与整个测试平台连接的稳定性，进而确保性能测试实验的平稳进行。

本实用新型的指挥器性能测试平台对指挥器精度等级的测试工作原理和操作流程如下：

精度等级的实验过程包括：开行程和关行程2段，开行程为逐渐打开出口截断阀9的行程，关行程为逐渐关闭出口截断阀9的行程。

预先规定指挥器过气量极限值，在开行程实验过程中，一旦流量计3读数超过预先设定的过气量极限值时，则开行程结束，并进入关行程实验。

1)通过气动夹紧装置14将被测指挥器6夹紧并固定；

2)通入实验气源，并缓慢打开进口端截断阀5，待进口压力表4读数稳定后，将进口截断阀5全开；

3)微量开启测压嘴8，让被测指挥器6后端气体处于动态状态；

4)调节被测指挥器6的设定弹簧，确定一个预设值P_S；

5)关闭测压嘴8，缓慢并持续开启出口截断阀9，让被测指挥器6不断向下游供气；

6)持续开启出口截断阀9至开行程结束过程中，停顿3次，并通过出口压力表7记录其对应的出口压力值，同时记录流量计3的过气量读数；

7)缓慢关闭出口截断阀9至关行程结束过程中，在开行程中对应的过气量点位停顿3次，通过出口压力表7记录其对应的出口压力值。

8)将所测数据代入式1，开行程和关行程在相同过气量对应的实测气压，与预设值P_S的差值分别为负偏差值和正偏差值。

通过式1，计算出3组数据的精度等级值，并取平均值。

以上流程和步骤仅仅只是一次实验，完整的精度等级测试，应对被测指挥器设定3组不同的实验气源，即通过实验气源调压器调节3组不同的气压值，做为被测指挥器的实验气压。

最终的各组结果平均值α，做为精度等级的判定依据。

当平均值α≤1时，精度等级判定为：AC_Pilot1；

当平均值1<α≤2.5时，精度等级判定为：AC_Pilot2.5；

以此类推，即为指挥器的精度等级。

本实用新型的指挥器性能测试平台对指挥器压力等级的测试工作原理和操作流程如下：

在每次开行程和关行程完成时，确认出口截断阀9和测压嘴8均为关闭状态，并静置15分钟后，读取出口压力表7的气压值即关闭压力，将关闭压力值代入式2进行计算。

在将所有规定测试的关闭压力值代入式2计算后，取平均值β。

当平均值β≤2.5时，精度等级判定为：SG_Pilot2.5；

当平均值2.5<β≤5时，精度等级判定为：SG_Pilot5；

以此类推，即为指挥器的关闭压力等级。

除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。

以上所述仅为本实用新型的某些示例性实施例，因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。同时应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可通过各种不同方式做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种指挥器性能测试平台，其特征在于，包括主管路，所述主管路上依次串联有实验气源调压器、流量计、进口压力表、进口截断阀、被测指挥器、出口压力表、测压嘴和出口截断阀。

2.根据权利要求1所述的指挥器性能测试平台，其特征在于，所述流量计上串联有进口压力变送器，所述进口压力变送器与进口压力表之间设有温度变送器和气体探测器，所述温度变送器和气体探测器均并联于主管路。

3.根据权利要求2所述的指挥器性能测试平台，其特征在于，所述进口压力变送器上串联有流量指示器，所述流量指示器为带累积量的流量指示器。

4.根据权利要求1所述的指挥器性能测试平台，其特征在于，所述被测指挥器通过气动夹紧装置夹紧并固定与主管路上。

5.根据权利要求1所述的指挥器性能测试平台，其特征在于，所述实验气源调压器为压力调节控制阀。

6.根据权利要求1所述的指挥器性能测试平台，其特征在于，所述串联于主管路的流量计与进口压力表的前后串联顺序可交换。

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