專利名稱：容器壓力循環(huán)試驗裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于檢驗裝備技術(shù)領(lǐng)域，涉及到壓力容器檢驗裝置，特別適用于用流體施壓法進行壓力容器疲勞試驗的裝置與方法。
背景技術(shù)：
許多壓力容器需要進行疲勞試驗，在受試容器打壓到規(guī)定壓力后，保壓、泄壓，在保壓、泄壓過程中，來自泵的壓力必須泄壓，或?qū)⒈盟a(chǎn)生的壓力打入蓄能器中，由此，泵的實際利用效率不高。專利9311M33. 6，介紹了閉環(huán)式的壓力容器疲勞試驗裝置，其特征是設(shè)有計算機控制系統(tǒng)和用該系統(tǒng)控制的二個電磁比例溢流閥、二個單向閥、二個溢流閥和一個蓄能器，由于蓄能器的使用，使在受試容器泄壓過程中，流體泵無法向另一受試容器充壓，在受試容器疲勞的同時蓄能器也疲勞。專利200810060100主要用于儲氫容器進行氫氣環(huán)境下的疲勞試驗，采用高壓儲氫容器，向試驗容器內(nèi)充氫的方法，但是該技術(shù)無法在受試氣瓶泄壓時，對另一組氣瓶進行試驗。實用新型專利CN2518102的壓力源只能向一路容器充壓，無法完成多路容器順序疲勞試驗。實用新型專利ZL200620102510.0由多個壓力升降系統(tǒng)，完成加壓、保壓和卸壓操作，具有多個增壓器、換向閥、壓力表、傳感器，系統(tǒng)復(fù)雜，不是單一泵所實現(xiàn)的壓力循環(huán)。

發(fā)明內(nèi)容
為了進一步提高泵和電機的使用效率，本發(fā)明提供了一種容器壓力循環(huán)試驗裝置，本發(fā)明的設(shè)計思路是，在單泵的條件下對兩個壓力容器進行壓力循環(huán)試驗，即在第一個受試容器壓力達(dá)到規(guī)定的壓力循環(huán)試驗壓力后，將壓力源切換到第二個受試容器，且在第二個受試容器升壓過程中，第一個受試容器保壓、泄壓，實現(xiàn)兩路容器的壓力循環(huán)試驗，從而可提高泵與電機的使用效率。具體的技術(shù)方案如下容器壓力循環(huán)試驗裝置由控制系統(tǒng)、三個多向閥、一個流體泵、兩個高壓過濾器、兩個壓力傳感器、一個壓力顯示器，兩個泄壓閥，兩個壓力容器、一個流體儲存器以及使流體在其間循環(huán)使用的連接上述部件的五個管路系統(tǒng)組成，控制系統(tǒng)接收兩個壓力傳感器的信息，并控制管路系統(tǒng)中的三個多向閥和兩個泄壓閥；管路系統(tǒng)的連接關(guān)系如下第一管路系統(tǒng)順序連通流體儲存器、流體泵、壓力顯示器、第一多向閥、第二多向閥、第一高壓過濾器、第一壓力傳感器、第一受試容器；第二管路系統(tǒng)在第一管路系統(tǒng)中的第一多向閥和第二多向閥之間的一個多通處分出，并順序連通第三多向閥、第二高壓過濾器、第二壓力傳感器、第二受試容器；第三管路系統(tǒng)在第二多向閥處分出，并順序連通第一泄壓閥、流體儲存器；第四管路系統(tǒng)在第三多向閥處分出，并順序連通第二泄壓閥、流體儲存器；第五管路系統(tǒng)從第一多向閥處分出，并與流體儲存器連
ο容器壓力循環(huán)試驗裝置的試驗方法接好受試容器，開流體泵，在開流體泵的同時第一多向閥、第二多向閥打開，使流體流通過第一管路系統(tǒng)流向第一受試容器，壓力強度通過第一壓力傳感器傳至控制系統(tǒng)，當(dāng)?shù)谝皇茉嚾萜鞯膲毫_(dá)到規(guī)定壓力時，控制系統(tǒng)發(fā)出指令，使流體通過第二管路系統(tǒng)流向第三多向閥，此時第一受試容器的壓力處于保壓狀態(tài)，第二受試容器處于升壓狀態(tài)；當(dāng)?shù)谝皇茉嚾萜鞅簳r間達(dá)到規(guī)定的時間后，第一受試容器的流體經(jīng)第三管路系統(tǒng)流向第一泄壓閥，并向流體儲存器排放流體；第二受試容器的壓力達(dá)到規(guī)定的壓力循環(huán)試驗壓力后保壓，當(dāng)?shù)诙茉嚾萜鞅簳r間達(dá)到規(guī)定的時間后，第二受試容器的流體經(jīng)第四管路系統(tǒng)流向第二泄壓閥，并向流體儲存器排放流體；當(dāng)?shù)谝皇茉嚾萜餍箟旱揭?guī)定的壓力后且低壓保壓時間達(dá)到，打開第二多向閥流體再次從存儲器經(jīng)第一多向閥，由第一管路系統(tǒng)流向第一受試容器，進行下一周期的壓力循環(huán)試驗。當(dāng)某一容器泄漏或兩組容器容積不對等的條件下，會出現(xiàn)某一受試容器沒有按照順序依次完整地完成升壓、高壓保壓、泄壓、低壓保壓的整個過程，這時控制系統(tǒng)向第一多向閥發(fā)出指令，使由流體泵泵出的來自儲存器的流體，經(jīng)過第五管路系統(tǒng)再返回流體儲存器，以調(diào)整兩個壓力容器交替壓力循環(huán)試驗過程中所產(chǎn)生的時間差，直到某一受試容器完成低壓保壓的完整任務(wù)為止，從而可以保證安全地進行試驗。本發(fā)明專利的有益效果在于對容器進行疲勞試驗時提高了泵與電機的使用效率， 并具有設(shè)備簡單、操作簡便和安全可靠等優(yōu)點，方便使用，達(dá)到節(jié)約能源，提高檢驗效率的目的。


附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中10.流體儲存器，12.控制系統(tǒng)，20.流體泵，30.壓力顯示器，41.第一泄壓閥，42.第二泄壓閥，51.第一多向閥，52.第二多向閥，53.第三多向閥，71.第一壓力傳感器，72.第二壓力傳感器，81.第一高壓過濾器，82.第二高壓過濾器，91.第一受試容器， 92.第二受試容器。
具體實施例方式以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實施方式
。實施例一接好第一受試容器(91)、第二受試容器(92)，開流體泵(20)，在開流體泵Q0)的同時第一多向閥(51)、第二多向閥(5 打開，使流體流通過第一管路系統(tǒng)流向第一受試容器(91)，壓力通過第一壓力傳感器(71)傳至控制系統(tǒng)(12)，當(dāng)?shù)谝皇茉嚾萜?91)的壓力達(dá)到規(guī)定壓力時，控制系統(tǒng)(1 發(fā)出指令，使流體通過第二管路系統(tǒng)流向第三多向閥 (53)，此時第一受試容器(91)的壓力處于保壓狀態(tài)，第二受試容器(9 處于升壓狀態(tài)；當(dāng)?shù)谝皇茉嚾萜?91)保壓時間達(dá)到規(guī)定的時間后，第一受試容器(91)的流體經(jīng)第三管路系統(tǒng)流向第一泄壓閥(41)，并向流體儲存器(10)排放流體；第二受試容器(9 的壓力達(dá)到規(guī)定的壓力循環(huán)試驗壓力后保壓，當(dāng)?shù)诙茉嚾萜?9 保壓時間達(dá)到規(guī)定的時間后，第二受試容器(9 的流體經(jīng)第四管路系統(tǒng)流向第二泄壓閥(42)，并向流體儲存器(10)排放流體；
當(dāng)?shù)谝皇茉嚾萜?91)泄壓到規(guī)定的壓力后且低壓保壓時間達(dá)到，打開第二多向閥(52)，流體再次從存儲器(10)經(jīng)第一多向閥(51)，由第一管路系統(tǒng)流向第一受試容器
(91)，進行下一周期的壓力循環(huán)試驗。當(dāng)某一容器泄漏或兩組容器容積不對等的條件下，會出現(xiàn)某一受試容器沒有按照順序依次完整地完成升壓、高壓保壓、泄壓、低壓保壓的整個過程，這時控制系統(tǒng)(1 向第一多向閥(51)發(fā)出指令，使由流體泵00)泵出的來自儲存器(10)的流體，經(jīng)過第五管路系統(tǒng)再返回流體儲存器，以調(diào)整兩個壓力容器交替壓力循環(huán)試驗過程中所產(chǎn)生的時間差， 直到某一受試容器完成低壓保壓的完整任務(wù)為止，從而可以保證安全地進行試驗。實施例二容器壓力循環(huán)試驗裝置的第二種試驗方法接好第一受試容器(91)、第二受試容器(92)，開流體泵(20)，在開流體泵00)的同時第一多向閥(51)、第二多向閥(52)打開， 使流體通過第一管路系統(tǒng)流向第一受試容器(91)，壓力信號通過第一壓力傳感器(71)傳至控制系統(tǒng)(12)，當(dāng)?shù)谝皇茉嚾萜?91)的壓力達(dá)到規(guī)定壓力時，第二多向閥(52)動作，使第一受試容器(91)高壓保壓；在第一受試容器(91)高壓保壓的同時，來自流體泵00)的流體，經(jīng)第二管路系統(tǒng)向第二受試容器(9 充壓；當(dāng)?shù)谝皇茉嚾萜?91)高壓保壓時間達(dá)到規(guī)定的時間后且第二受試容器(9 充壓未到規(guī)定值，控制系統(tǒng)(1 向第二多向閥(52)、第三多向閥(5 發(fā)出指令，使第一管路系統(tǒng)與第二管路系統(tǒng)連通，第一受試容器(91)的流體分壓到第二受試容器(92)，此時來自流體泵00)的流體通過第五管路系統(tǒng)泄壓；當(dāng)兩個受試容器分壓時的壓力達(dá)到規(guī)定的值后，控制系統(tǒng)(1 根據(jù)來自第一壓力傳感器(71)和第二壓力傳感器(72)的壓力信號，向第一多向閥(51)、第二多向閥(52)、 第一泄壓閥Gl)發(fā)出指令，使來自流體泵00)的流體經(jīng)第二管路系統(tǒng)向第二受試容器
(92)充壓，直至第二受試容器(9 的壓力達(dá)到規(guī)定的試驗壓力，并使第一受試容器(91)的流體，經(jīng)帶有第一泄壓閥Gl)的第三管路系統(tǒng)泄壓，直至規(guī)定的下限壓力后關(guān)閉第一泄壓閥(41)，進行下限保壓；當(dāng)?shù)诙茉嚾萜?9 的試驗壓力達(dá)到規(guī)定壓力后，在控制系統(tǒng)(1 發(fā)出的指令下，第三多向閥(5 動作，使第二受試容器(9 保壓；當(dāng)?shù)诙茉嚾萜?92)保壓時間達(dá)到規(guī)定的時間后，控制系統(tǒng)(12)向第二多向閥 (52)、第三多向閥(5 發(fā)出指令，使第一管路系統(tǒng)、第二管路系統(tǒng)連通，第二受試容器(92) 的流體分壓到第一受試容器(91)，同時來自流體泵00)的流體通過第五管路泄壓；第二受試容器(9 向第一受試容器(91)分壓到規(guī)定壓力后，第二受試容器(92) 的流體，經(jīng)帶有第二泄壓閥0 的第四管路系統(tǒng)泄壓，直至達(dá)到規(guī)定的下限壓力后關(guān)閉第二泄壓閥(42)，進行下限保壓；當(dāng)?shù)谝皇茉嚾萜?91)實現(xiàn)低壓保壓后，則來自流體泵00)的流體，經(jīng)第一管路系統(tǒng)，向第一受試容器(91)充壓，此時若第二受試容器(9 高壓保壓完成，且第一受試容器(91)充壓還沒有達(dá)到規(guī)定的壓力，第一管路系統(tǒng)、第二管路系統(tǒng)連通，第二受試容器 (92)向第一受試容器(91)充壓，如此反復(fù)完成受試容器的疲勞試驗。當(dāng)其中某一受試容器向另一受試容器分壓時，控制系統(tǒng)(1 還可以向第一多向閥(51)發(fā)出指令，使由流體泵(10)泵出的來自儲存器(10)的流體，經(jīng)過第五管路系統(tǒng)再返回流體儲存器(10)，以保證分壓過程的正常進行。
權(quán)利要求
1.容器壓力循環(huán)試驗裝置，由控制系統(tǒng)、三個多向閥、一個流體泵、兩個高壓過濾器、兩個壓力傳感器、一個壓力顯示器、兩個壓力容器、一個流體儲存器以及使流體在其間循環(huán)使用的連接上述部件的五個管路系統(tǒng)組成，其特征在于控制系統(tǒng)接收來自兩個壓力傳感器的信息，并控制管路系統(tǒng)中的三個多向閥和兩個泄壓閥；管路系統(tǒng)的連接關(guān)系如下第一管路系統(tǒng)順序連通流體儲存器10、流體泵20、壓力顯示器30、第一多向閥51、第二多向閥52、 第一高壓過濾器81、第一壓力傳感器71、第一受試容器91 ；第二管路系統(tǒng)在第一管路系統(tǒng)中的第一多向閥51和第二多向閥52之間的一個多通處分出，并順序連通第三多向閥53、第二高壓過濾器82、第二壓力傳感器72、第二受試容器92 ；第三管路系統(tǒng)在第二多向閥52處分出，并順序連通第一泄壓閥41、流體儲存器10 ；第四管路系統(tǒng)在第三多向閥53處分出，并順序連通第二泄壓閥42、流體儲存器10 ；第五管路系統(tǒng)從第一多向閥51處分出，并與流體儲存器10連通。
2.容器壓力循環(huán)試驗裝置的試驗方法接好第一受試容器91、第二受試容器92，開流體泵20，在開流體泵20的同時第一多向閥51、第二多向閥52打開，使流體流通過第一管路系統(tǒng)流向第一受試容器91，壓力通過第一壓力傳感器71傳至控制系統(tǒng)12，當(dāng)?shù)谝皇茉嚾萜鞯膲毫_(dá)到規(guī)定壓力時，控制系統(tǒng)12發(fā)出指令，使流體通過第二管路系統(tǒng)流向第三多向閥53，此時第一受試容器91的壓力處于保壓狀態(tài)，第二受試容器92處于升壓狀態(tài)；當(dāng)?shù)谝皇茉嚾萜?1保壓時間達(dá)到規(guī)定的時間后，第一受試容器91的流體經(jīng)第三管路系統(tǒng)流向第一泄壓閥41，并向流體儲存器10排放流體；第二受試容器92的壓力達(dá)到規(guī)定的壓力循環(huán)試驗壓力后保壓，當(dāng)?shù)诙茉嚾萜?2保壓時間達(dá)到規(guī)定的時間后，第二受試容器92的流體經(jīng)第四管路系統(tǒng)流向第二泄壓閥42，并向流體儲存器10排放流體；當(dāng)?shù)谝皇茉嚾萜?1泄壓到規(guī)定的壓力后且低壓保壓時間達(dá)到，打開第二多向閥52，流體再次從存儲器10經(jīng)第一多向閥51，由第一管路系統(tǒng)流向第一受試容器91，進行下一周期的壓力循環(huán)試驗；控制系統(tǒng)12可以直接向第一多向閥51發(fā)出指令，使由流體泵10泵出的來自儲存器10 的流體，經(jīng)過第五管路系統(tǒng)再返回流體儲存器10。
全文摘要
容器壓力循環(huán)試驗裝置及方法，屬于檢驗裝備技術(shù)及控制技術(shù)領(lǐng)域。由相互聯(lián)系的五個管路系統(tǒng)組成，第一管路系統(tǒng)順序連通流體儲存器、流體泵、壓力顯示器、第一多向閥、第二多向閥、第一高壓過濾器、第一壓力傳感器、第一受試容器；第二管路系統(tǒng)在第一管路系統(tǒng)中的第一多向閥和第二多向閥之間的一個多通處分出，并順序連通第三多向閥、第二高壓過濾器、第二壓力傳感器、第二受試容器；第三管路系統(tǒng)在第二多向閥處分出，并順序連通第一泄壓閥、流體儲存器；第四管路系統(tǒng)在第三多向閥處分出，并順序連通第二泄壓閥、流體儲存器；第五管路系統(tǒng)從第一多向閥處分出，并與流體儲存器連通。本發(fā)明的有益效果在于提高泵與電機的使用效率和節(jié)能。
文檔編號G01N3/12GK102374954SQ201110281928
公開日2012年3月14日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者劉潤杰, 古海波, 周一卉, 戴行濤, 由宏新, 胡軍, 韓冰 申請人:大連市鍋爐壓力容器檢驗研究院, 大連理工大學(xué)