CN214749461U - 一种防爆型安全阀在线检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于阀门检测技术领域，具体公开了一种防爆型安全阀在线检测仪，包括机械框架单元、动力单元和数据检测处理单元，其中机械框架单元包括支撑框架、位移支架、上限位件、下限位件、中心连杆和连接头，动力单元包括油泵和中空液压油缸，数据检测处理单元包括力传感器、位移传感器和数据处理终端，本实用新型的各个部件均为可拆分组装，体积小，结构简单，便于工作人员携带和安装，能够有效提高工作效率，数据检测处理单元通过力传感器和位移传感器配合检测安全阀的整定压力值，功能完善，能够有效提高检测精度。

Description

一种防爆型安全阀在线检测仪

技术领域

本实用新型属于阀门检测技术领域，具体涉及一种防爆型安全阀在线检测仪。

背景技术

安全阀是一种特殊阀门，当设备或管道内的介质压力升高至超过规定值时，可通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值，安全阀属于自动阀类，主要用于锅炉、压力容器和管道上，控制压力不超过规定值，对人身安全和设备运行起重要保护作用。

在阀门检测技术领域中，按照国际通用的标准化术语以及原劳动部颁发的《关于在用锅炉压力容器安全阀校验的若干意见》之附录6“术语”的要求，安全阀开启压力的科学定义是在该进口压力下介质可呈现由视觉或听觉感知的连续排出状态，或者阀瓣出现了可测的位移变化。

目前市场上同时采用了拉力传感器和位移传感器的安全阀在线检测仪，虽然可以满足基本的作业要求，但通常结构复杂，部分部件不可拆分，存在不便于携带和拆装的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种防爆型安全阀在线检测仪，在能够实现对安全阀的开启压力的准确检测的同时便于携带和拆装。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种防爆型安全阀在线检测仪，包括阀体，所述阀体的顶部设置有阀帽，所述阀体的内部设有阀瓣和与阀瓣连接的阀杆，所述防爆型安全阀在线检测仪还包括机械框架单元、动力单元和数据检测处理单元，所述机械框架单元安装于阀体上，所述动力单元和数据检测处理单元均安装在机械框架单元上；所述机械框架单元包括固定座、立支架、支撑座、位移支架、中心连杆、上限位件和下限位件，所述动力单元包括油泵和中空液压油缸，所述数据检测处理单元包括力传感器、位移传感器和数据处理终端；

所述固定座安装于阀帽上且开设有用于阀杆通过的第三通孔，所述立支架的一端与固定座连接，所述立支架的另一端与支撑座连接，所述上限位件、位移支架、力传感器、中空液压油缸、支撑座和下限位件沿从上到下的方向依次套设于中心连杆上，所述上限位件、位移支架、力传感器和中空液压油缸设置于支撑座的上方，所述下限位件设置于支撑座的下方，所述中心连杆靠近阀体的一端与阀杆连接，所述位移传感器与位移支架连接并用于测量阀瓣离开阀座的位移量，所述油泵与中空液压油缸连接，所述力传感器和位移传感器均与数据处理终端连接，所述力传感器用于测量提升阀杆所需的拉力，所述位移传感器用于测量阀杆提升的位移量。

进一步地，所述机械框架单元还包括连接头，所述连接头的一端与中心连杆连接，所述连接头的另一端与阀杆连接。

进一步地，所述立支架有两个，两个立支架对称设置在阀杆的两侧。

进一步地，所述位移支架开设有第一通孔和第二通孔，所述中心连杆穿设在第一通孔内，所述位移传感器的固定端穿设在第二通孔内，所述位移传感器的检测端朝向支撑座。

进一步地，所述上限位件和下限位件均与中心连杆螺纹连接。

进一步地，所述数据处理终端包括显示屏和主控装置，所述显示屏、位移传感器和力传感器均与主控装置电连接。

进一步地，所述油泵为手动液压油泵。

进一步地，所述动力单元还包括高压油管，所述油泵通过高压油管与中空液压油缸连接。

有益效果：

本实用新型提供的一种防爆型安全阀在线检测仪，机械框架单元、动力单元、数据检测处理单元中的各个部件均为可拆分组装，体积小，结构简单，便于工作人员携带和安装，提高工作效率，数据检测处理单元通过力传感器和位移传感器配合检测安全阀的整定压力值，能够有效提高检测精度。

附图说明

图1为实施例1中安全阀的受力分析图

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为本实用新型中的机械框架单元、力传感器和位移传感器的剖面示意图。

图中：1-立支架；2-连接头；3-中心连杆；4-下限位件；5-紧固件；6-中空液压油缸；7-力传感器；8-位移支架；9-上限位件；10-固定座；11-第三通孔；12-支撑座；13-位移传感器；14-数据处理终端；15-显示屏；16-阀体；17-阀帽；18-阀杆；19-油泵；

具体实施方式

以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本实用新型提供的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，在合理情况下(不构成自相矛盾的情况下)，均包括直接和间接连接(联接)。

实施例1

如图2-3所示，本实施例提供了一种防爆型安全阀在线检测仪，包括阀体16，阀体16的顶部设置有阀帽17，阀体16的内部设有阀瓣和与阀瓣连接的阀杆18，防爆型安全阀在线检测仪还包括机械框架单元、动力单元和数据检测处理单元，机械框架单元安装于阀体16上，动力单元和数据检测处理单元均安装在机械框架单元上；机械框架单元包括固定座10、立支架1、支撑座12、位移支架8、中心连杆3、上限位件9和下限位件4，动力单元包括油泵19和中空液压油缸6，数据检测处理单元包括力传感器7、位移传感器13和数据处理终端14；

固定座10安装于阀帽17上，立支架1的一端与固定座10连接，立支架1的另一端与支撑座12连接，上限位件9、位移支架8、力传感器7、中空液压油缸6、支撑座12和下限位件4沿从上到下的方向依次套设于中心连杆3上，上限位件9、位移支架8、力传感器7和中空液压油缸6设置于支撑座12的上方，下限位件4设置于支撑座12的下方，中心连杆3靠近阀体16的一端与阀杆18连接，位移传感器13与位移支架8连接并用于测量阀杆18提升的位移量，需要说明的是，该位移量即是阀瓣离开阀座的位移量，油泵19与中空液压油缸6连接，力传感器7和位移传感器13均与数据处理终端14连接。

如图1所示，为安全阀的受力分析图，图中：Fd为弹簧预紧力；P₀为安全阀入口压力；S为介质作用在阀瓣上的有效面积；f为阀门密封件之间的相互压紧力；Ps为安全阀的开启压力；ΔF为作用于安全阀阀瓣向上的附加提升力。

通过分析一个处于关闭状态且正常运行的弹簧式安全阀的受力情况，可以发现，安全阀存在有向下作用于阀瓣的弹簧预紧力Fd，弹簧预紧力Fd一部分用来抵抗介质作用力P₀S，另一部分产生阀门密封件之间的相互压紧力f，该力足以保持安全阀呈密封状态(如图1a)。随着介质压力的提高，密封件间的相互压紧力亦随之减小，当介质压力达到开启压力Ps时，相互压紧力等于零(如图1b)，安全阀开启，此时满足：

Fd＝Ps*S (1)

如果从外部作用给安全阀阀瓣一个向上的附加提升力ΔF，则除抵抗介质作用力与密封件间产生的相互压紧力外，弹簧预紧力还需克服该附加提升力(如图1c)。随着附加提升力的增加，密封件间的相互压紧力将逐渐减小。当压紧力等于零时，安全阀密封完全丧失而达到开启状态，此时介质作用力与附加提升力之和刚好克服弹簧预紧力(如图1d)，此时满足：

Fd＝P₀*S+ΔF (2)

由(1)、(2)得到安全阀在线定压的基本公式：

可见，测定安全阀开启时的附加提升力、安全阀入口压力以及介质作用在阀瓣上的有效面积，便可计算安全阀的开启压力。

在本实施例中，数据处理终端14对压力传感器7采集信号，来判断开启状态，当安全阀阀瓣发生微起时，有介质微量排出，数据处理终端14获取附加提升力数据，从而准确无误测得安全阀实际开启压力；同时也可利用位移传感器13判断安全阀开启状态，当阀瓣发生微启时，位移传感器13发生位移变化，数据处理终端14获取阀瓣离开阀座的位移数据，从而测得安全阀实际开启压力。

在本实施例中，作为其中的一个优选方式，固定座10、立支架1、支撑座12、位移支架8、上限位件9、下限位件4、中心连杆3和连接头2均采用高强度航空铝合金材料制成，在实现轻量化设计的同时保证防爆型安全阀在线检测仪的整体强度；数据处理终端14则采用MCGS操作系统，MCGS操作系统一套基于Windows平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，具有功能完善、操作简便和可维护性强的突出特点，在本实施例中，对于力传感器7和位移传感器13采集的数据能够快速准确的进行采集与监测，并完成对数据的分析处理。

本实施例需要说明的是，固定座10与立支架1的接触面、立支架1与支撑座12的接触面、固定座10与阀帽17的接触面以及连接头2与阀杆18的接触面均设置为螺纹防爆面，力传感器7为防爆型传感器，位移传感器13为防爆型移传感器13，使得本防爆型安全阀在线检测仪能够在化工产等一些需要防爆认证的区域进行安全阀在线作业，满足更多的使用场景。

本实施例提供的一种防爆型安全阀在线检测仪，在进行安装时，先将固定座10安装在阀帽上，随后立支架1的一端与固定座10通过螺纹连接，立支架1的一端通过紧固件和支撑座12连接，中心连杆3穿设与支撑座12上，并在支撑座12的上方依次安装上中空液压油缸6、力传感器7、位移支架8和上限位件9，再将下限位件4穿过中心连杆3安装在支撑座12的下方，通过上限位件9和下限位件4实现中空液压油缸6、力传感器7、位移支架8和中心连杆3的固定，在使用时，将中心连杆3靠近阀体16的一端与阀杆18连接，位移传感器13与位移支架8连接，油泵19与中空液压油缸6连接，力传感器7和位移传感器13均与数据处理终端14连接，便可进行对安全阀的开启压力的测定。

本实施例中的各个部件均为可拆分组装，体积小，结构简单，便于工作人员携带和拆装，提高工作效率，数据检测处理单元通过力传感器7和位移传感器13配合检测安全阀的整定压力值，充分满足对检测精度的要求。

实施例2

本实施例提供的技术方案是在实施例1的技术方案基础上作出的进一步改进，本实施例与实施例1的区别在于：

在本实施例中，机械框架单元还包括连接头2，连接头2的一端与中心连杆3连接，连接头2的另一端与阀杆18连接，需要说明的是，中心连杆3和阀杆18与连接头2均为可拆卸连接，便于携带和拆装。

在本实施例中，固定座10安装于阀帽17上且开设有用于阀杆18通过的第三通孔11，立支架1的一端与固定座10连接，立支架1的另一端通过紧固件5与支撑座12连接，中空液压油缸6设置于支撑座12的上方，下限位件4设置于支撑座12的下方，支撑座12开设有第四通孔，中心连杆3穿设与第四通孔内。

在本实施例中，立支架1有两个，两个立支架1对称设置在阀杆18的两侧，使得在对阀杆18进行提拉时，阀杆18受力更为平衡均匀，减小测量误差。

实施例3

本实施例提供的技术方案是在实施例2的技术方案基础上作出的进一步改进，本实施例与实施例2的区别在于：

在本实施例中，位移支架8开设有第一通孔和第二通孔，中心连杆3穿设在第一通孔内，位移传感器13的固定端穿设在第二通孔内，位移传感器13的检测端朝向支撑座12。

在本实施例中，位移传感器13竖直设置在支撑座12的上方，位移传感器13的固定端连接有第一数据线，位移传感器13通过第一数据线与数据处理终端14连接，力传感器7远离中心连杆3的一端连接有第二数据线，力传感器7通过第二数据线与数据处理终端14连接。

在本实施例中，数据处理终端14包括显示屏15、第一数据接口和第二数据接口和主控装置，显示屏15嵌设于数据处理终端14内并与主控装置电连接，第一数据接口通过第一数据线与位移传感器13连接，第二数据接口通过第二数据线与力传感器7连接，在数据处理终端14获取力传感器7和位移传感器13采集的数据并完成对数据的分析处理后，可通过显示屏15将检测到的整定压力值结果显示出来，优选地，显示屏15采用10.2寸液晶触摸屏，使用方便灵活，提高产品可视性和可操作性。

实施例4

本实施例是在实施例1-3任一项的技术方案基础上作出的进一步优化，具体为：

在本实施例中，连接头2的一端与中心连杆3螺纹连接，连接头2的另一端与阀杆18螺纹连接，在本实施例中，上限位件9和下限位件4均与中心连杆3螺纹连接。在本实施例中，连接头2、阀杆18、上限位件9和下限位件4均通过螺纹和中心连杆3连接，在保证各部件之间连接紧固的同时，便于工作人员安装和拆卸，提高工作效率。

在本实施例中，油泵19为手动液压油泵，通过手动增压，能够逐步为中空液压油缸6供液，提高检测的精确度，作为其中的一个优选方式，手动液压油泵配置有液压阻尼器，能够限制泵内流量，实现液压动力平稳输出。

在本实施例中，动力单元还包括高压油管，油泵19通过高压油管与中空液压油缸6连接，高压油管具有较高的疲劳强度和耐腐蚀性，能够在承受较高的油压的同时在保证管路的密封要求。

最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型的保护范围。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 (8)

1.一种防爆型安全阀在线检测仪，包括阀体(16)，所述阀体(16)的顶部设置有阀帽(17)，所述阀体(16)的内部设有阀瓣和与阀瓣连接的阀杆(18)，其特征在于，所述防爆型安全阀在线检测仪还包括机械框架单元、动力单元和数据检测处理单元，所述机械框架单元安装于阀体(16)上，所述动力单元和数据检测处理单元均安装在机械框架单元上；所述机械框架单元包括固定座(10)、立支架(1)、支撑座(12)、位移支架(8)、中心连杆(3)、上限位件(9)和下限位件(4)，所述动力单元包括油泵(19)和中空液压油缸(6)，所述数据检测处理单元包括力传感器(7)、位移传感器(13)和数据处理终端(14)；

所述固定座(10)安装于阀帽(17)上，所述立支架(1)的一端与固定座(10)连接，所述立支架(1)的另一端与支撑座(12)连接，所述上限位件(9)、位移支架(8)、力传感器(7)、中空液压油缸(6)、支撑座(12)和下限位件(4)沿从上到下的方向依次套设于中心连杆(3)上，所述中心连杆(3)靠近阀体(16)的一端与阀杆(18)连接，所述位移传感器(13)与位移支架(8)连接，所述油泵(19)与中空液压油缸(6)连接，所述力传感器(7)和位移传感器(13)均与数据处理终端(14)连接，所述力传感器(7)用于测量提升阀杆(18)所需的拉力，所述位移传感器(13)用于测量阀杆(18)提升的位移量。

2.根据权利要求1所述的一种防爆型安全阀在线检测仪，其特征在于：所述机械框架单元还包括连接头(2)，所述连接头(2)的一端与中心连杆(3)连接，所述连接头(2)的另一端与阀杆(18)连接。

3.根据权利要求2所述的一种防爆型安全阀在线检测仪，其特征在于：所述立支架(1)有两个，两个立支架(1)对称设置在阀杆(18)的两侧。

4.根据权利要求2所述的一种防爆型安全阀在线检测仪，其特征在于：所述位移支架(8)开设有第一通孔和第二通孔，所述中心连杆(3)穿设在第一通孔内，所述位移传感器(13)的固定端穿设在第二通孔内，所述位移传感器(13)的检测端朝向支撑座(12)。

5.根据权利要求1所述的一种防爆型安全阀在线检测仪，其特征在于：所述上限位件(9)和下限位件(4)均与中心连杆(3)螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的一种防爆型安全阀在线检测仪，其特征在于：所述数据处理终端(14)包括显示屏(15)和主控装置，所述显示屏(15)、位移传感器(13)和力传感器(7)均与主控装置电连接。

7.根据权利要求1所述的一种防爆型安全阀在线检测仪，其特征在于：所述油泵(19)为手动液压油泵。

8.根据权利要求1所述的一种防爆型安全阀在线检测仪，其特征在于：所述动力单元还包括高压油管，所述油泵(19)通过高压油管与中空液压油缸(6)连接。

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