專利名稱：壓力綜合試驗臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種對壓力容器壓力測試時所用的耐壓、爆破和疲勞三種壓力試驗的壓力綜合試驗平臺。
背景技術(shù)：
壓力容器是特種設(shè)備，使用過程中涉及生產(chǎn)安全和公共安全問題。如果出現(xiàn)問題可能會爆炸，會嚴(yán)重破壞生產(chǎn)現(xiàn)場和危害人身安全。因此，國家對壓力容器進(jìn)行強(qiáng)制性產(chǎn)品監(jiān)督。要求相關(guān)企業(yè)要具有符合要求的資質(zhì)等級，壓力容器在設(shè)計制造檢驗等方面必須符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。其中，壓力容器的壓力試驗是壓力容器檢驗的必要手段，是壓力容器制造標(biāo)準(zhǔn)確定的必須檢測手段之一。不同種類的壓力容器可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)采用不同的檢驗手段。壓力容器及壓力管道元件、氣瓶、蓄能器等相關(guān)產(chǎn)品，按照國家相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗?，F(xiàn)在應(yīng)用的壓力試驗主要有耐壓試驗、爆破試驗、疲勞試驗三種。根據(jù)壓力源的壓力媒介的不同，可以分為液相和氣相兩種。耐壓試驗是一種采用靜態(tài)超載方法驗證壓力容器及相關(guān)產(chǎn)品整體強(qiáng)度的、對容器質(zhì)量進(jìn)行綜合性考核的試驗，耐壓試驗可以防止帶有嚴(yán)重問題或是缺陷的壓力容器及相關(guān)產(chǎn)品投入使用。在壓力容器及相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計或是制造過程中有可能出現(xiàn)錯誤，例如結(jié)構(gòu)設(shè)計錯誤、強(qiáng)度計算錯誤、材料使用錯誤、焊接、組裝、熱處理等工序出現(xiàn)失誤等等。雖然在設(shè)計和制造過程中有各種審查、檢查和試驗，但由于檢驗的局限性，難免有漏檢情況。如果壓力容器及相關(guān)產(chǎn)品存在比較嚴(yán)重而又未發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題或是缺陷，通過耐壓試驗可使其暴露出來。所以耐壓試驗是壓力容器及相關(guān)產(chǎn)品竣工驗收必需的和最重要的試驗項目，只有通過耐壓試驗合格，產(chǎn)品才能出廠。耐壓試驗也是壓力容器及相關(guān)產(chǎn)品定期檢驗的重要項目。在多年使用后，壓力容器及相關(guān)產(chǎn)品狀況可能發(fā)生變化，此時需要判斷壓力容器及相關(guān)產(chǎn)品在工藝要求的工作壓力下運(yùn)行是否安全。雖然在定期檢驗的各項檢驗結(jié)果可以作為判斷依據(jù)，但有很多因素限制檢測不能充分進(jìn)行，檢驗也有可能出現(xiàn)疏漏，而耐壓試驗可以使壓力容器及相關(guān)產(chǎn)品存在的某些缺陷因過載而暴露，在試驗壓力下產(chǎn)生明顯的塑性變形或是破裂?？梢哉f耐壓試驗的作用是其它檢驗方法難以替代的。耐壓試驗的另一作用是改變壓力容器及相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)力分布和改善缺陷處的應(yīng)力狀況，由于結(jié)構(gòu)和工藝方面使壓力容器及相關(guān)產(chǎn)品局部存在較大的殘余拉伸應(yīng)力，試驗時殘余拉伸應(yīng)力與試驗載荷應(yīng)力疊加，有可能使局部屈服面產(chǎn)生應(yīng)力再分部，從而消除或是減小原有的殘余位伸應(yīng)力。若有裂紋存在，卸壓后在裂紋尖端區(qū)域出現(xiàn)殘余壓縮壓力從而可以部分抵消容器所承受的拉伸應(yīng)力延緩裂紋的擴(kuò)展速度。爆破試驗是對壓力容器及相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計與制造質(zhì)量，以及其安全性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行綜合考核的一項破壞性驗證試驗。按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，必須按生產(chǎn)批量抽取一定數(shù)量的產(chǎn)品進(jìn)行爆破試驗來考核壓力容器的制造質(zhì)量。壓力容器疲勞試驗是指壓力容器及相關(guān)產(chǎn)品在試驗裝置中按照一定的循環(huán)波形
3以完成規(guī)定的壓力循環(huán)次數(shù)的一種檢測手段。這對于保證壓力容器及相關(guān)產(chǎn)品反復(fù)充裝、 長期可靠使用具有重要意義，是壓力容器及相關(guān)產(chǎn)品壓力試驗的一項重要內(nèi)容。根據(jù)GB T 9251-1997《氣瓶水壓試驗方法》，試驗裝置必須具備有效的控制試驗壓力的設(shè)施。試驗裝置不得對受試瓶施加能影響瓶體變形的其他外力。內(nèi)測法試驗裝置全部承壓管道必須采用金屬管裝設(shè)，承壓管道在受試瓶試驗壓力下的壓入水量B值的測量周期不得超過三個月，且在試驗裝置檢修后必須重新測量。試驗裝置上應(yīng)采用時間繼電器控制保壓時間。試驗裝置連同受試瓶必須具備可靠的安全防護(hù)設(shè)施。根據(jù)GB T 9252-2001《氣瓶疲勞試驗方法》，試驗裝置必須能夠在規(guī)定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)和控制循環(huán)壓力、循環(huán)頻率以及通過自動控制裝置連續(xù)進(jìn)行壓力循環(huán)的功能。試驗裝置必須具有超壓停機(jī)和安全延時報警的措施，當(dāng)超壓至循環(huán)壓力上限的5%時能自動停機(jī)以及當(dāng)受試氣瓶泄漏時能給出延時報警信號并自動停機(jī)。試驗系統(tǒng)必須具有適當(dāng)?shù)陌踩O(shè)施，以保證試驗時操作人員和設(shè)備的安全。根據(jù)GB T 9252-2001《氣瓶疲勞試驗方法》，裝置必須具備有效的手動或自動控制試驗壓力的設(shè)施。裝置連接處必須具有良好的密封性能。裝置應(yīng)能自動記錄壓力與壓入水量的關(guān)系，并自動繪制壓力一時間曲線。裝置全部承壓管道必須采用金屬管，并應(yīng)測出該管道在受試瓶爆破壓力下的壓入水量(壓入水量應(yīng)不計管道容積)。由于耐壓試驗壓力比壓力容器及相關(guān)產(chǎn)品的工作壓力高，因此容器在試驗壓力下發(fā)生破裂的可能性也大。為了防止容器在耐壓試驗壓下發(fā)生破裂而造成嚴(yán)重事故，所采取的措施中最重要的是采用卸壓時釋放能量較小的介質(zhì)作為試驗介質(zhì)。在相同的試驗壓力下，氣體的爆炸能量比水大數(shù)百倍到數(shù)萬倍，因此，容器的耐壓試驗時通常采用液體作為試驗介質(zhì)。耐壓試驗時最常用的介質(zhì)是水，所以耐壓試驗常叫用水壓試驗。如果由于特殊原因不能用水壓試驗時，可采用試驗時不會導(dǎo)致危險的其他種類液體，耐壓試驗應(yīng)在低于液體介質(zhì)沸點(diǎn)的溫度下進(jìn)行，當(dāng)采用可燃性液體進(jìn)行液壓試驗時，試驗溫度必須低于可燃液體的閃點(diǎn)，試驗場地附近不得有火源，以油為試驗介質(zhì)的常例是超高壓容器耐付試驗。由于試驗壓力高，水的壓力比油大，不適合作試驗介質(zhì)，特別是試驗壓力在200Mpa以上時，水會霧化導(dǎo)致難以升壓，所以要用煤油或是變壓器油作為試驗介質(zhì)。有些情況下可能無法采用液體作為試驗介質(zhì)，需要用氣體作為試驗介質(zhì)。如由于結(jié)構(gòu)或支承原因，向壓力容器充灌液體不能保證容器能安全地承受荷重；運(yùn)行條件不允許殘留試驗液體的壓力容器；超潔凈系統(tǒng)采用液體作為介質(zhì)可能會污染等等這些情況下，只能用氣體作為試驗介質(zhì)。上述不能用液體或是氣體作為媒介的情況對于疲勞試驗或是爆破試驗同樣存在。 在實驗室做這些壓力試驗時，如果對應(yīng)每一種壓力試驗的兩種媒介都建造一套實驗系統(tǒng)， 則需要3 χ 2=6種。因為氣體用作爆破試驗的危險性大，所以有關(guān)部門規(guī)定不能以氣體作為媒介做爆破試驗，所以實際可用的試驗為5種。如果不加以整合將是一個龐大的系統(tǒng)，對資源的有效利用率極低，增加了設(shè)備的投入。各個不同系統(tǒng)的不同操作規(guī)程也容易引起混亂，成為安全隱患。對于內(nèi)壁彈性性能較高的壓力容器相關(guān)產(chǎn)品，使用要求較高的產(chǎn)品，特別是不能進(jìn)入內(nèi)部檢查的高壓產(chǎn)品、超高壓產(chǎn)品，在耐壓試驗時往往需要進(jìn)行殘余變形測定。測定壓力容器及相關(guān)產(chǎn)品的殘余變形的目的是判定試驗時壓力容器及相關(guān)產(chǎn)品壁的一次總體薄膜應(yīng)力是否處于彈性范圍內(nèi)。測量方法有直徑變形測量——采用內(nèi)徑千分尺或是其他量具測量壓力容器及相關(guān)產(chǎn)品在耐壓試驗前后的內(nèi)徑，算是容器的直徑相對殘余變形；電阻應(yīng)變測量——將壓力容器及相關(guān)產(chǎn)品的變形轉(zhuǎn)換為電阻絲的變形通過測量電阻絲的變形前后的阻值來確定變形量；容積變形內(nèi)測法——通過注入壓力容器及相關(guān)產(chǎn)品內(nèi)部的水量差測量變形量；容積變形外測法——容器浸入密閉水槽中，通過測量壓力容器及相關(guān)產(chǎn)品的排水量測定變形量。對于爆破試驗，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定爆破試驗過程中須測定壓力容器及相關(guān)產(chǎn)品中屈服壓力。屈服壓力與爆破壓力相關(guān)，它們與材料的屈服比相符合，爆破壓力約為屈服壓力的1.6 倍左右。目前在爆破試驗中普遍采用讀表法，即觀察壓力表變化情況確定屈服壓力，這種方法的人為誤差較大，尤其在屈服壓力表現(xiàn)不明顯時?，F(xiàn)今儀器儀表的發(fā)展日新月異，隨著科技的發(fā)展，適用于各種行業(yè)的儀器越來越多，其操作也越來越便捷。智能可編程控制儀的出現(xiàn)使得各種復(fù)雜過程探制不再依賴于單片機(jī)或是PLC (可編程探制器)這些靠復(fù)雜的專業(yè)性很強(qiáng)的程序進(jìn)行過程控制的設(shè)備，智能可編程控制儀無故障時間更長、安全性更高且對操作人員的要求更低?？删幊炭刂苾x除了簡單的開關(guān)控制外，最主要的一點(diǎn)就是可以完成復(fù)雜的過程控制。智能可編程控制儀過程控制是通過設(shè)定不同的程序段參數(shù)來完成的。對于每一個程序段，都可設(shè)定時間指定本段程序運(yùn)行的時間，當(dāng)程序運(yùn)行到設(shè)定時間時自動轉(zhuǎn)運(yùn)行下一段程序或是跳轉(zhuǎn)到某一段程序段開始運(yùn)行。每一段程序中可設(shè)定是按一定斜線上升(如加熱、加壓)或下降(如制冷、降壓)或是水平線(如恒溫、恒壓)狀態(tài)執(zhí)行。通過設(shè)定曲線調(diào)節(jié)段數(shù)、每一段控制起始值、終止值、調(diào)節(jié)時間、程序跳轉(zhuǎn)條件等參數(shù)可以實現(xiàn)較理想的復(fù)雜控制過程。而且本身自帶的運(yùn)行和暫停功能可隨時控制程序的運(yùn)行和暫停以便更高效安全的運(yùn)行。

實用新型內(nèi)容針對壓力容器及相關(guān)產(chǎn)品壓力實驗中各不同實驗項目的裝置分散、不易管理、資源浪費(fèi)、計量不準(zhǔn)且有安全隱患等等一系列的問題，本實用新型提供了一種整合重復(fù)資源、 改變現(xiàn)有計量技術(shù)和方法、安全系數(shù)很高的綜合性的壓力綜合試驗臺。為解決上述問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案一種壓力綜合試驗臺，包括液體壓縮機(jī)構(gòu)、氣體壓縮機(jī)構(gòu)、泄放機(jī)構(gòu)、壓力變送器、 溫度變送器、稱重變送器和控制機(jī)構(gòu)，所述壓力變送器、溫度變送器、稱重變送器和控制機(jī)構(gòu)相連接，將壓力、溫度、重量參數(shù)傳送給控制機(jī)構(gòu)；所述控制機(jī)構(gòu)分別與液體壓縮機(jī)構(gòu)、氣體壓縮機(jī)構(gòu)和泄放機(jī)構(gòu)相連接，并對其分別控制。進(jìn)一步地，所述控制機(jī)構(gòu)包括計算機(jī)和智能可編程控制儀，所述智能可編程控制儀設(shè)有開關(guān)和指示器。進(jìn)一步地，所述液體壓縮機(jī)構(gòu)、氣體壓縮機(jī)構(gòu)、泄放機(jī)構(gòu)通過設(shè)有分配器的管路連接，該分配器為四通裝置。進(jìn)一步地，所述液體壓縮機(jī)構(gòu)包括液箱和液體壓縮機(jī)，所述液箱設(shè)有進(jìn)液口和進(jìn)液閥，所述液箱、液體壓縮機(jī)與分配器依次連接。進(jìn)一步地，所述液體壓縮機(jī)和液箱設(shè)置在設(shè)有稱重變送器的平臺上。[0027]進(jìn)一步地，所述泄放機(jī)構(gòu)包括泄放閥、電銜鐵、緩沖器和放液閥，所述放液閥、緩沖器、泄放閥依次通過管路連接，該泄放閥上設(shè)有電銜鐵；所述放液閥與液箱連接，所述泄放閥與分配器連接。進(jìn)一步地，所述壓力變送器、溫度變送器通過與一試件連接的管路與分配器連接。進(jìn)一步地，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)包括空壓機(jī)和氣體壓縮機(jī)，所述空壓機(jī)、氣體壓縮機(jī)與分配器依次連接。進(jìn)一步地，所述開關(guān)包括電源開關(guān)、方式選擇開關(guān)、開始按鈕、結(jié)束按鈕和暫停按鈕。進(jìn)一步地，所述指示器包括有累計時間顯示屏、累計次數(shù)顯示屏、溫度顯示器、溫度顯示器、壓力顯示器、液量計量顯示器、電源指示燈、手動方式指示燈、自動方式指示燈、 耐壓試驗按鈕/指示燈、爆破試驗按鈕/指示燈、疲勞試驗按鈕/指示燈；所述耐壓試驗按鈕/指示燈、爆破試驗按鈕/指示燈、疲勞試驗按鈕/指示燈為一組單選按鈕。進(jìn)一步地，所述計算機(jī)設(shè)有顯示器輸出圖像，設(shè)有鍵盤鼠標(biāo)供人機(jī)交換，設(shè)有USB 口接供輸出數(shù)據(jù)。本實用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)U)本實用新型能夠?qū)毫θ萜骷跋嚓P(guān)產(chǎn)品進(jìn)行所需的耐壓、爆破和疲勞三種在氣液兩相下的壓力試驗，除氣體爆破試驗外的五種試驗組合在一個平臺上，達(dá)到同一控制平臺和壓力源就能安全可靠運(yùn)行液體耐壓、液體爆破、液體疲勞、氣體耐壓、氣體疲勞五種實驗的效果，提高了設(shè)備利用率，有很高的經(jīng)濟(jì)效益。丨21本實用新型通過增加進(jìn)液量稱重變送器，改變了部分落后的計量技術(shù)，提高計量精度，使實驗數(shù)據(jù)更加可靠，從而提高了設(shè)備的有效利用率。丨3j本實用新型采用進(jìn)水量曲線來確定屈服壓力，當(dāng)曲線有明顯屈服階段時，可將 “下屈服壓力”作為鋼瓶的屈服壓力；當(dāng)曲線無明顯屈服階段時，可采用作圖法在曲線過渡段求得名義屈服壓力。丨4)本實用新型采用智能可編程控制儀進(jìn)行過程控制，便捷安全，且對操作人員要求極低，使得操作人員把更多的精力放在試驗本身而非設(shè)備操作上。舊)對于產(chǎn)品疲勞試驗來說，目前所用的內(nèi)壓疲勞試驗機(jī)需要大型的油壓源來提供壓力源，設(shè)備造價高，能耗大。本產(chǎn)品僅需普通高壓試驗泵作為壓力源即可完成產(chǎn)品疲勞試驗。

圖1為本實用新型的電路連接示意圖；圖2為本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型的測試流程圖；圖4為本實用新型的控制平臺面板的示意圖；圖5為本實用新型的耐壓試驗曲線圖；圖6為本實用新型的爆破試驗曲線圖；圖7為本實用新型的疲勞試驗曲線圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步詳述。 實施例如圖1-4所示，本實施例包括液體壓縮機(jī)構(gòu)61、氣體壓縮機(jī)構(gòu)62、泄放機(jī)構(gòu)63、壓力變送器13、溫度變送器14、稱重變送器4、控制機(jī)構(gòu)和試件15，所述試件15通過設(shè)有壓力變送器13、溫度變送器14的管路分別與液體壓縮機(jī)構(gòu)61、氣體壓縮機(jī)構(gòu)62、泄放機(jī)構(gòu)63連接，所述液體壓縮機(jī)構(gòu)61設(shè)有稱重變送器4 ；所述液體壓縮機(jī)構(gòu)61、氣體壓縮機(jī)構(gòu)62、泄放機(jī)構(gòu)63受智能可編程控制儀100控制啟停；壓力變送器13、溫度變送器14、稱重變送器4 分別將壓力、溫度、重量參數(shù)傳送到計算機(jī)41和智能可編程控制儀100，所述智能可編程控制儀100設(shè)有開關(guān)21和指示器31。所述管路設(shè)置分配器12，該分配器12為四通裝置，分別與液體壓縮機(jī)構(gòu)61、氣體壓縮機(jī)構(gòu)62、泄放機(jī)構(gòu)63連接，連接三個方向的氣或是液體介質(zhì)導(dǎo)通，經(jīng)過壓力變送器13、 溫度變送器14的檢測進(jìn)入試件15。所述分配器12與試件15 —直處于導(dǎo)通狀態(tài)，因為不管做何種介質(zhì)的試驗，介質(zhì)都要通過分配器12進(jìn)入到試件15。所述液體壓縮機(jī)構(gòu)61包括液箱3和液體壓縮機(jī)9，所述液箱3設(shè)有進(jìn)液口 1和進(jìn)液閥2，所述分配器12、液體壓縮機(jī)9、液箱3依次連接，所述液體壓縮機(jī)9和液箱3設(shè)置在稱重變送器4上部。所述泄放機(jī)構(gòu)63包括泄放閥8、電銜鐵7、緩沖器6和放液閥5，所述分配器12、泄放閥8、緩沖器6、放液閥5與液箱3依次連接，所述泄放閥8設(shè)有電銜鐵7。所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)62包括空壓機(jī)10和氣體壓縮機(jī)11，所述分配器12、氣體壓縮機(jī)11、空壓機(jī)10依次連接。其中，液體壓縮機(jī)9本身帶有一個單向?qū)ㄩy，也就是，當(dāng)液體壓縮機(jī)啟動時，液體能通過液體壓縮機(jī)9的單向閥進(jìn)入到分配器12進(jìn)而到試件15，然而不管液體壓縮機(jī)9是否啟動，試件15中的高壓介質(zhì)均不能通過單向閥而漏出。氣體壓縮機(jī)11也有同樣的裝置。如圖1所示，所述控制機(jī)構(gòu)包括有計算機(jī)41、智能可編程控制儀100、開關(guān)21和指示器31，該智能可編程控制儀100分別與計算機(jī)41、開關(guān)21和指示器31連接；所述液體壓縮機(jī)構(gòu)61、氣體壓縮機(jī)構(gòu)62、泄放機(jī)構(gòu)63受智能可編程控制儀控制啟停；壓力變送器13、 溫度變送器14、稱重變送器4分別將壓力、溫度、重量參數(shù)傳送到智能可編程控制儀100。其中，所述智能可編程控制儀100是整個設(shè)備的核心。智能可編程控制儀通過控制面板上的各種開關(guān)21選通的不同，就會知道要進(jìn)行的是何種實驗。將運(yùn)行與實驗類型相匹配的模式。不管是在何種模式下，智能可編程控制儀100都要采集由壓力變送器13、溫度變送器14的信號得知正在進(jìn)行壓力試驗的試件15的壓力和溫度；如果是水相試驗，還要采集由稱重變送器4發(fā)出的重量變化信號，進(jìn)而得到進(jìn)水量。滿足一定條件時，智能可編程控制儀100還要控制泄放閥8減壓。所述開關(guān)21包括有電源開關(guān)111、方式選擇開關(guān)121、開始按鈕113、結(jié)束按鈕114 和暫停按鈕115。所述指示器31包括有累計時間顯示屏102、累計次數(shù)顯示屏103、溫度顯示器104、溫度顯示器105、壓力顯示器106、液量計量顯示器107、電源指示燈112、手動方式指示燈 122、自動方式指示燈123、耐壓試驗按鈕/指示燈131、爆破試驗按鈕/指示燈132、疲勞試驗按鈕/指示燈133。所述耐壓試驗按鈕/指示燈131、爆破試驗按鈕/指示燈132、疲勞試驗按鈕/指示燈133是一組單選按鈕，選定實驗內(nèi)容時，按下任何一個按鈕，此按鈕鎖定為選通狀態(tài)，按鈕中的指示燈點(diǎn)亮，其余兩個按鈕為不選通狀態(tài)，指示燈熄滅。所述計算機(jī)41設(shè)有顯示器101輸出圖像，設(shè)有鍵盤鼠標(biāo)151供人機(jī)交換，設(shè)有USB 口接116供輸出數(shù)據(jù)。如圖3所示，對于所有壓力試驗，流程控制為1、準(zhǔn)備安裝試件15，安裝時應(yīng)注意牢固，并仔細(xì)檢查各設(shè)備的連接點(diǎn)是否可靠連接。確認(rèn)了解所要進(jìn)行的壓力試驗內(nèi)容、方式、方法。2、氣液選擇確認(rèn)所做試驗是氣相還是液相試驗。若是液相試驗，檢查液箱中的水是否可用，夠用。3、內(nèi)容選擇通過控制面板上的試驗按鈕/指示燈選擇耐壓、爆破、疲勞試驗。確認(rèn)所選內(nèi)容正確。4、啟動氣/液壓機(jī)根據(jù)步驟2內(nèi)容，啟動氣壓機(jī)或是液壓機(jī)。5、試驗過程曲線編制跟據(jù)不同耐壓、爆破、疲勞試驗內(nèi)容以及試件15的不同要求，編制合理的試驗過程曲線給智能可編程控制儀100，并在探制面板的方式選擇中選擇自動運(yùn)行方式。6、啟動計算機(jī)采集軟件打開計算機(jī)，啟動壓力試驗軟件。7、啟動試驗，按下控制面板的開始按鈕，啟動壓力試驗。若在運(yùn)行過程中有必要暫停時，可按暫停按鈕，保持壓力試驗之前的測試內(nèi)容8、結(jié)束試驗，保存數(shù)據(jù)。由前述的步驟可以看出，對于氣液介質(zhì)試驗的不同，只需打開氣壓機(jī)或是液壓機(jī)即可，而對于不同的試驗內(nèi)容，如耐壓、爆破、疲勞等，除了要在控制面板上按不對應(yīng)于不同試驗內(nèi)容的按鈕外，最主要的是要對不同的試驗內(nèi)容編制不同的試驗過程曲線，試驗過程曲線就是欲加載給試件15內(nèi)的壓力值隨時間變化的曲線，曲線上的每一個點(diǎn)都可以用一組數(shù)(P，T)來表示，T是從試驗開始后的某一個時刻值，P是T時刻時試件15內(nèi)的壓力值。 三種試驗內(nèi)容典型的試驗過程曲線如圖所示耐壓試驗曲線如圖5所示，總體的曲線過程為升壓(AB段)一保持(BC段)一降壓 (CD段)一升壓(DE段)一保持(EF段)一降壓(ΠΙ段)，編制試驗過程曲線時，只需要把A、B、 C、D、Ε、F、G、H各點(diǎn)的坐標(biāo)輸入即可，實驗時，在升壓階段，智能可編程控制儀100就會控制液體壓縮機(jī)構(gòu)61或是氣體壓縮機(jī)構(gòu)62的開啟，按照設(shè)定的時間區(qū)間給試件15平緩的加壓 (或是泄壓)到所指定的壓強(qiáng)值后停止工作；而在降壓階段，智能可編程控制儀100就會控制液體壓縮機(jī)構(gòu)61或是氣體壓縮機(jī)構(gòu)62的停止工作、打開泄放機(jī)構(gòu)63中的泄放閥8泄壓到所指定的壓強(qiáng)值后關(guān)閉泄放閥8。上述的壓強(qiáng)值是智能可編程控制儀100通過壓力變送器 13讀出的。比如A、B點(diǎn)坐標(biāo)分別為(0，0)、(20，10)則設(shè)備會在10分種內(nèi)平緩的給試件從 OMp加壓到20Mp，降壓過程也是一樣。不過要注意的是升降壓過程中短時間不易幅度過大升降壓，否則有可能超過設(shè)備的升降壓能力而達(dá)不到試驗?zāi)康?。爆破試驗就是一直給試件15加壓直到試件破裂，爆破試驗曲線如圖6所示，所以
8對于爆破試驗，設(shè)定給試件15加壓到設(shè)備可達(dá)到的最大壓強(qiáng)值Pmax，則智能可編程控制儀 100控制液體壓縮機(jī)構(gòu)61持續(xù)工作，直到試件15破裂。智能可編程控制儀100除一過程編程控制外，還有一個上下限控制功能。就是設(shè)定好某一參定參數(shù)的上下限數(shù)值(在此實用新型中為壓力變送器傳遞的壓強(qiáng)值)，智能可編程控制儀100就可以控制升壓到上限值，然后泄壓。設(shè)定上限值為設(shè)備可達(dá)到的最大壓強(qiáng)值Prnax，也可以達(dá)以同樣的功能。實際中做爆破實驗時，常用智能可編程控制儀100的這種控制方式。疲勞試驗如圖7所示，給試件15加壓到Pt后泄壓到Pd，再升壓到Pt，再泄壓到 Pd……如此反復(fù)，做N次。利用智能可編程控制儀100的上下限控制功能，設(shè)定上下限的壓強(qiáng)值和重復(fù)次數(shù)N，智能可編程控制儀100控制壓縮機(jī)構(gòu)和泄放機(jī)構(gòu)重復(fù)快速運(yùn)行，到滿足條件N次時，泄壓到0。在用液體做介質(zhì)進(jìn)行壓力實驗時，液體作為壓力媒介進(jìn)入到試件15，泄壓時，液體又通過泄放閥8、緩沖器6和放液閥5流回到液箱3。在任意時刻，智能可編程控制儀100 不僅能得到壓力變送器13變送輸出的試件15內(nèi)的壓強(qiáng)值，還能得到稱重變送器4變送輸出的進(jìn)入試件15的水量值。智能可編程控制儀100把這些所有數(shù)據(jù)都傳到計算機(jī)41，計算機(jī)中的專用壓力試驗軟件就可以根據(jù)這些數(shù)值繪制出“壓力一時間”曲線、“水量一時間”曲線和“壓力一水量”曲線等等可表征試件15在進(jìn)行不同的壓力試驗時機(jī)械性能的曲線。通過曲線可以更直觀的得出所進(jìn)行壓力試驗的內(nèi)容、狀態(tài)和結(jié)果等等，還可以得出試件在壓力試驗之后的殘余變形量等等不直觀的變化。所有這些，都是評定試件15的重要參數(shù)。在進(jìn)行壓力試驗時，試件15的溫度可能在高壓高頻的實驗下有很大變化，同時由于制作試件15的材料在不同溫度的機(jī)械性能有所差異，所以給出試件的溫度也是非常有必要的。溫度變送器14把試件溫度傳送到智能可編程控制儀100，顯示在試件溫度顯示器 104上。對于一些特殊的試件，還要求給出測試的環(huán)境溫度。環(huán)境溫度顯示器105顯示了另一個溫度變送器14送來了測試環(huán)境溫度。通過本實用新型即可對試件15進(jìn)行安全可靠的液體耐壓、液體爆破、液體疲勞、 氣體耐壓、氣體疲勞五種實驗，操作簡單方便，實驗結(jié)果生成方便，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。 凡是屬于本實用新型的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護(hù)范圍之列。
權(quán)利要求1.一種壓力綜合試驗臺，其特征在于，包括液體壓縮機(jī)構(gòu)(61)、氣體壓縮機(jī)構(gòu)(62)、泄放機(jī)構(gòu)(63)、壓力變送器(13)、溫度變送器(14)、稱重變送器(4)和控制機(jī)構(gòu)，所述壓力變送器(13)、溫度變送器(14)、稱重變送器(4)和控制機(jī)構(gòu)相連接，該控制機(jī)構(gòu)分別與液體壓縮機(jī)構(gòu)(61)、氣體壓縮機(jī)構(gòu)(62)和泄放機(jī)構(gòu)(63)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力綜合試驗臺，其特征在于，所述控制機(jī)構(gòu)包括計算機(jī)(41)和智能可編程控制儀(100)，所述智能可編程控制儀(100)設(shè)有開關(guān)(21)和指示器 (31)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力綜合試驗臺，其特征在于，所述液體壓縮機(jī)構(gòu)(61)、 氣體壓縮機(jī)構(gòu)(62)、泄放機(jī)構(gòu)(63)通過設(shè)有分配器(12)的管路連接，該分配器(12)為四通直ο
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種壓力綜合試驗臺，其特征在于，所述液體壓縮機(jī)構(gòu)(61) 包括液箱(3 )和液體壓縮機(jī)(9 )，所述液箱(3 )設(shè)有進(jìn)液口(1)和進(jìn)液閥(2 )，所述液箱(3 )、 液體壓縮機(jī)(9 )與分配器(12 )依次連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種壓力綜合試驗臺，其特征在于，所述液體壓縮機(jī)(9)和液箱(3)設(shè)置在設(shè)有稱重變送器(4)的平臺上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5所述的一種壓力綜合試驗臺，其特征在于，所述泄放機(jī)構(gòu) (63)包括泄放閥(8)、電銜鐵(7)、緩沖器(6)和放液閥(5)，所述放液閥(5)、緩沖器(6)、泄放閥(8 )依次通過管路連接，該泄放閥(8 )上設(shè)有電銜鐵(7 )；所述放液閥(5 )與液箱(3 )連接，所述泄放閥(8 )與分配器(12 )連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種壓力綜合試驗臺，其特征在于，所述壓力變送器(13)、溫度變送器(14)通過與一試件(15)連接的管路與分配器(12)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種壓力綜合試驗臺，其特征在于，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)(62) 包括空壓機(jī)(10)和氣體壓縮機(jī)(11)，所述空壓機(jī)(10)、氣體壓縮機(jī)(11)與分配器(12)依次連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種壓力綜合試驗臺，其特征在于，所述開關(guān)(21)包括電源開關(guān)(111)、方式選擇開關(guān)(121)、開始按鈕(113)、結(jié)束按鈕(114)和暫停按鈕(115)。
10.根據(jù)權(quán)利要求2或9所述的一種壓力綜合試驗臺，其特征在于，所述指示器(31)包括有累計時間顯示屏(102)、累計次數(shù)顯示屏(103)、溫度顯示器(104)、溫度顯示器(105)、 壓力顯示器(106)、液量計量顯示器(107)、電源指示燈(112)、手動方式指示燈(122)、自動方式指示燈(123)、耐壓試驗按鈕/指示燈(131)、爆破試驗按鈕/指示燈(132)、疲勞試驗按鈕/指示燈(133)；所述耐壓試驗按鈕/指示燈(131)、爆破試驗按鈕/指示燈(132)、疲勞試驗按鈕/指示燈(133)為一組單選按鈕。
專利摘要本實用新型涉及一種壓力綜合試驗臺，包括液體壓縮機(jī)構(gòu)(61)、氣體壓縮機(jī)構(gòu)(62)、泄放機(jī)構(gòu)(63)、壓力變送器(13)、溫度變送器(14)、稱重變送器(4)、控制機(jī)構(gòu)，所述壓力變送器(13)、溫度變送器(14)、稱重變送器(4)和控制機(jī)構(gòu)相連接，該控制機(jī)構(gòu)分別與液體壓縮機(jī)構(gòu)(61)、氣體壓縮機(jī)構(gòu)(62)和泄放機(jī)構(gòu)(63)相連接。本實用新型實現(xiàn)了在同一實驗設(shè)備上安全可靠地進(jìn)行耐壓、爆破和疲勞三種分別在氣相和液相下的實驗，整合重復(fù)資源、改變現(xiàn)有計量技術(shù)和方法、安全系數(shù)高，操作方便，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。
文檔編號G01N3/12GK202126374SQ201120231698
公開日2012年1月25日 申請日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者侍吉清, 劉婷婷, 張旭杰, 田利, 費(fèi)學(xué)智, 韓龍 申請人:上海藍(lán)濱石化設(shè)備有限責(zé)任公司, 蘭州藍(lán)亞石油化工裝備工程有限公司, 機(jī)械工業(yè)蘭州石油鉆采煉油化工設(shè)備質(zhì)量檢測所有限公司, 甘肅藍(lán)科石化高新裝備股份有限公司