專利名稱：壓力自動(dòng)測試裝置及測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓力容器耐壓試驗(yàn)技術(shù)。
背景技術(shù)：
壓力容器的水壓試驗(yàn)長期以來依靠人工來實(shí)現(xiàn)。由電動(dòng)或手動(dòng)試壓泵提供壓力源，泵的啟動(dòng)和停止、管路中的各種閥門的開啟和關(guān)閉、保壓壓力和保壓時(shí)間的控制等等，均需靠人工實(shí)現(xiàn)。除了工作效率低之外，更嚴(yán)重是的壓力容器事關(guān)用戶和測試人員的人身安全，由于人工沒有計(jì)算機(jī)反應(yīng)靈敏和精確，容易造成事故隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種能受計(jì)算機(jī)或程控器控制的壓力自動(dòng)測試裝置以及使用該裝置的測試方法。
本發(fā)明所述的測試裝置，試壓泵通過集水器與節(jié)流閥管連，手動(dòng)閥可與被測壓力容器管連，其特征在于節(jié)流閥與手動(dòng)閥之間依次串接截止閥和卸壓閥，該截止閥和卸壓閥分別各由氣缸內(nèi)的活塞控制開閉，各氣動(dòng)電磁閥分別與各氣缸的上下端連通。集水器與節(jié)流閥之間還并連一卸壓閥，該卸壓閥由與其配套的氣缸內(nèi)的活塞控制開閉，氣動(dòng)電磁閥與該氣缸上下端連通。試壓管可由大泵和小泵并聯(lián)構(gòu)成。
利用上述裝置進(jìn)行壓力測試的方法，工控機(jī)預(yù)置壓力自動(dòng)測試軟件，并設(shè)置好各參數(shù)。將被測容器盛滿水并放凈空氣，在容器表面粘貼好應(yīng)變片，將位移傳感器與容器剛性連接，然后啟動(dòng)試壓泵，使被測容器壓力上升，工控機(jī)通過傳感器對系統(tǒng)壓力實(shí)時(shí)監(jiān)控，并對數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲及打印輸出，其特征在于利用可編程控制器(PLC)控制多個(gè)氣動(dòng)電磁閥，按程序分別對截止閥和卸壓閥進(jìn)行開閉控制。壓力容器內(nèi)的介質(zhì)可以是氣體。
本發(fā)明所述裝置及測試方法，可利用工控機(jī)進(jìn)行多段壓力、保壓時(shí)間的設(shè)定，根據(jù)預(yù)定程序或即時(shí)告警信號通過電磁閥對截止閥或卸荷閥進(jìn)行控制，確保壓力、時(shí)間的控制精度，改變壓力容器耐壓綜合試驗(yàn)長期以來依靠人工測試、人工記錄的落后局面，推動(dòng)壓力容器生產(chǎn)企業(yè)檢測技術(shù)進(jìn)步。


圖1為本發(fā)明所述水壓測試裝置連接關(guān)系圖，圖2為氣壓測試連接關(guān)系圖，圖3為電氣控制方框圖。
具體實(shí)施例方式參照圖1。測試裝置由大試壓泵1、小試壓泵2提供壓力源，該大、小泵根據(jù)被測容器21的大小，既可同時(shí)工作，也可單獨(dú)工作。試壓泵輸出進(jìn)入由壓力表3監(jiān)視的集水器4，集水器4輸出一路通往輔助卸壓閥5，一路通往節(jié)流閥8，節(jié)流閥8輸出依次進(jìn)入截止閥14、主卸壓閥16，再通過裝有能反映被測容器21壓力的壓力表20的手控閥19與被測容器21連通。其中截止閥14、卸壓閥5和16的開閉各由氣缸9、6、17中的活塞控制，氣動(dòng)電磁閥10、11、18的雙氣路輸出分別與氣缸9、6、17的上下端連通。
測試時(shí)，在被測容器表面粘貼應(yīng)力片，并在不同位置設(shè)置多個(gè)剛性連接的位移傳感器。截止閥14的開閉由氣缸9內(nèi)的活塞驅(qū)動(dòng)，活塞的運(yùn)動(dòng)由氣動(dòng)電磁閥10受可編程控制器PLC控制；該閥還裝有壓力表7、壓力表12，其中壓力傳感器13與壓力表12串聯(lián)構(gòu)成智能壓力表。同樣，主卸壓閥16開閉由氣缸17內(nèi)活塞控制，活塞的運(yùn)動(dòng)由氣動(dòng)電磁閥18控制，并連接有壓力傳感器15。輔助卸壓閥5用作當(dāng)需要快速卸壓時(shí)參與卸壓，同樣，其開閉受氣缸6及氣動(dòng)電磁閥11控制。
圖2所示采用高壓氣源的實(shí)施例。高壓氣源從a點(diǎn)輸入到由氣缸9、電磁閥10控制的截止閥14，并由壓力傳感器13輸出該處壓力，同時(shí)壓力表12顯示壓力數(shù)據(jù)，高壓氣體從截止閥14輸出到卸壓閥16，同樣該閥16的開閉由氣缸17、電磁閥18控制，傳感器15輸出被測容器21處的壓力。
上述電磁閥10、11、18均為三位五通氣動(dòng)電磁閥。
上述閥4、閥8、閥19均為手控閥，閥5、閥14、閥16為手控/自動(dòng)兩用閥，采用高強(qiáng)度復(fù)合材料作為密封材料，可以使控制壓力高達(dá)60MPa以上。
參照圖3，利用圖1裝置針對某一實(shí)施例容器的測試方法，該被測容器的試驗(yàn)規(guī)范為從O開始升壓→至15MPa→保壓3min→升壓至45MPa→保壓2min→降壓至5MPa→保壓3min→降壓至O。將該參數(shù)從I13輸入設(shè)置于市售可編程控制器PLC，其型號為FXON-60MR。被測容器21裝滿水并放凈空氣，在該容器表面粘貼好應(yīng)變片并固定好各位移傳感器后開始測試。首先從與操作臺連接的輸入端I12輸入啟動(dòng)信號，試壓泵1開始工作，系統(tǒng)壓力上升，工控機(jī)A對從信號處理板E1～E4各輸入端I1～I(xiàn)11接收的位移信號及液/氣壓信號實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)接近保壓壓力時(shí)，E4的O3輸出信號調(diào)低變頻器H頻率，使系統(tǒng)壓力逐漸逼近保壓壓力，以保證壓力控制精度。當(dāng)從E4的I10檢測到壓力達(dá)到第一個(gè)保壓壓力即15 MPa±0.1MPa時(shí)，PLC的O3輸出信號使試壓泵1停止，電磁閥10關(guān)閉截止閥14，系統(tǒng)進(jìn)入第一保壓狀態(tài)并進(jìn)入計(jì)時(shí)，保壓時(shí)間3min后，系統(tǒng)重新啟動(dòng)試壓泵1，同時(shí)電磁閥10又動(dòng)作開啟截止閥14，系統(tǒng)重新升壓。此后可進(jìn)入第二階段45MPa±0.1MPa的保壓，試壓泵1停止，截止閥14關(guān)閉，保壓2min后，電磁閥18動(dòng)作，打開卸壓閥16，系統(tǒng)開始卸荷。當(dāng)壓力降到第三個(gè)保壓點(diǎn)即5MPa±0.1MPa時(shí)，電磁閥18又關(guān)閉卸壓閥16，系統(tǒng)進(jìn)行第三階段10min保壓。此后電磁閥10、18、11同時(shí)打開截止閥14、卸壓閥16、5快速卸荷，至壓力至0.1MPa以下時(shí)測試結(jié)束。容器21的應(yīng)力應(yīng)變點(diǎn)通過應(yīng)變儀B將應(yīng)變片三個(gè)方向的應(yīng)變量，通過工控機(jī)A實(shí)時(shí)測算得到，容器21的變形位移量通過位移信號處理板E1、E2、E3由工控機(jī)實(shí)時(shí)測算得到。
氣壓測試方法與水壓測試原理基本相同，只是更為簡化。
圖3中C為打印機(jī)，可以打印容器21的形變量等參數(shù)，D為A/D卡，F(xiàn)為I/O繼電器板，G為手動(dòng)/自動(dòng)切換控制器，O4與保壓定時(shí)器連接，O5給出變頻器H起動(dòng)信號。上述硬件均為市售產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種壓力自動(dòng)測試裝置，試壓泵通過集水器(4)與節(jié)流閥(8)管連，手動(dòng)閥(19)可與被測壓力容器(21)管連，其特征在于節(jié)流閥(4)與手動(dòng)閥(19)之間依次串接截止閥(14)和卸壓閥(16)，該截止閥(14)和卸壓閥(19)分別由氣缸(9)和氣缸(17)內(nèi)的活塞控制開閉，氣動(dòng)電磁閥(10)和電磁閥(18)各分別與氣缸(9)和氣缸(17)的上下端連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力自動(dòng)測試裝置，其特征在于集水器(4)與節(jié)流閥(8)之間還并連卸壓閥(5)，卸壓閥(5)由氣缸(6)內(nèi)的活塞控制開閉，氣動(dòng)電磁閥(11)與氣缸(6)上下端連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力自動(dòng)測試裝置，其特征在于試壓泵由大泵(1)和小泵(2)并聯(lián)構(gòu)成。
4.一種利用權(quán)利要求1所述裝置進(jìn)行壓力測試的方法，工控機(jī)(A)預(yù)置壓力自動(dòng)測試軟件，并設(shè)置好各參數(shù)，將被測容器盛滿水并放凈空氣，在容器表面粘貼好應(yīng)變片，將位移傳感器與容器(21)剛性連接，然后啟動(dòng)試壓泵，使被測容器(21)壓力上升，工控機(jī)(A)通過傳感器對系統(tǒng)壓力實(shí)時(shí)監(jiān)控，并對數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲及打印輸出，其特征在于利用可編程控制器(PLC)控制氣動(dòng)電磁閥(10)、(18)、(11)，按程序分別對截止閥(14)和卸壓閥(16)、(5)進(jìn)行開閉控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測試方法，其特征在于壓力容器內(nèi)的介質(zhì)可以是氣體。
全文摘要
本發(fā)明涉及壓力容器試驗(yàn)技術(shù)中的壓力自動(dòng)測試裝置以及使用該裝置的測試方法。測試裝置中的試壓泵通過集水器與節(jié)流閥管連，手動(dòng)閥可與被測壓力容器管連，節(jié)流閥與手動(dòng)閥之間依次串接由氣動(dòng)電磁閥控制的截止閥和卸壓閥。本發(fā)明可按預(yù)設(shè)程序及參數(shù)通過電磁閥對截止閥或卸荷閥進(jìn)行控制，確保壓力、時(shí)間的控制精度，改變壓力容器水壓綜合試驗(yàn)長期以來依靠人工測試、人工記錄的落后局面。
文檔編號G01N3/10GK1441240SQ0211187
公開日2003年9月10日 申請日期2002年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月27日
發(fā)明者阮官方 申請人:浙江海門試壓泵廠