電動式安全閥在線檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于安全閥性能檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電動式安全閥在線檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]安全閥是鍋爐、管道、壓力容器等承壓類設(shè)備的重要安全附件，其作用是防止設(shè)備發(fā)生超壓破壞，確保壓力系統(tǒng)的安全運行。安全閥在運行過程中，受壓力、溫度及腐蝕等影響，整定壓力和密封性能會發(fā)生改變，因此，國家標準及各行業(yè)標準均規(guī)定安全閥必須至少一年一檢。
[0003]安全閥開啟壓力檢測目前有離線檢測和在線檢測兩種方式。離線檢測是需要在設(shè)備停車的條件下將安全閥拆下并送到專門的檢驗臺進行檢測，這種方法費時費力，而且影響生產(chǎn)。在線檢測不需要讓設(shè)備停車即可對安全閥開啟壓力進行測量，其原理是通過設(shè)備本身升壓或外部加壓使安全閥起跳，從而確定安全閥整定壓力的檢測方法。其中，通過設(shè)備本身升壓檢測是由系統(tǒng)內(nèi)部升壓至安全閥開啟壓力，打開安全閥實現(xiàn)開啟壓力測量的方法，此方法對于大部分壓力設(shè)備不能實施，而且會對安全閥造成不必要的損害。通過外部加壓使安全閥起跳進行開啟壓力檢測的方法目前在安全閥在線檢測系統(tǒng)中廣泛使用。目前使用的在線檢測系統(tǒng)或儀器多采用液壓系統(tǒng)作為開啟機構(gòu)，存在著機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜笨重，行程控制精度低的缺點，并且由于液壓件易老化、泄漏等大大降低了產(chǎn)品壽命與可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決目前安全閥性能檢測所存在的問題，提供一種安全可靠、結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便的安全閥性能檢測系統(tǒng)，本發(fā)明提出了一種電動式安全閥在線檢測系統(tǒng)，包括:
[0005]機械夾具、電動式提升機構(gòu)、電動機驅(qū)動控制單元和數(shù)據(jù)采集分析單元；其中，機械夾具由夾緊組件，兩根立柱和軸承架組成；電動式提升機構(gòu)由直流電動機、減速器、絲杠螺母、卡盤、螺紋適配器、安全閥桿、絲杠和固定架組成；電動機驅(qū)動控制單元包括電動機驅(qū)動器、交直流適配器、充電電池；數(shù)據(jù)采集分析單元由拉力傳感器、聲音傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、筆記本電腦組成；
[0006]其中，夾緊組件固定在安全閥頂部，并夾緊安全閥，夾緊組件上固定兩根立柱，兩根立柱的上部與軸承架固定；軸承架上安裝有直流電動機和減速器，直流電動機通過減速器與絲杠相連；固定架的兩端與兩根立柱接觸并可上下移動，固定架的中間與絲杠螺母固定，用于防止絲杠螺母旋轉(zhuǎn)；絲杠螺母通過拉力傳感器與卡盤相連；螺紋適配器安裝在安全閥桿上，卡盤通過提升螺紋適配器實現(xiàn)安全閥開啟；
[0007]電動機驅(qū)動控制單元分別與數(shù)據(jù)采集分析單元和直流電動機相連；
[0008]聲音傳感器安裝在卡盤上，拉力傳感器、聲音傳感器通過數(shù)據(jù)采集卡和筆記本電腦相連。
[0009]所述交直流適配器與市電相連，交直流適配器分別與電動機驅(qū)動器和充電電池相連，電動機驅(qū)動器與直流電動機相連。
[0010]所述筆記本電腦與電動機驅(qū)動器相連，控制直流電動機正轉(zhuǎn)帶動安全閥桿提升，并實時測量、顯示、存儲拉力傳感器和聲音傳感器數(shù)據(jù)，通過聲音傳感器信號自動判別安全閥起跳點，實現(xiàn)安全閥開啟壓力的自動準確識別，安全閥起跳后，自動控制電機反轉(zhuǎn)，安全閥桿復(fù)位。
[0011]所述聲音傳感器監(jiān)測高壓氣流通過安全閥微啟時的縫隙產(chǎn)生的音頻激蕩，筆記本電腦里的數(shù)據(jù)分析軟件根據(jù)聲音傳感器的信號判定安全閥是否開啟，記錄此時的拉力傳感器的拉力值，并根據(jù)安全閥的參數(shù)和安全閥系統(tǒng)的當前工作壓力，計算出安全閥的開啟壓力。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點為:
[0013]I)采用直流電動機通過絲杠螺母機構(gòu)實現(xiàn)安全閥的提升開啟，結(jié)構(gòu)簡單、精度高、易于實現(xiàn)自動控制。與液壓式儀器相比大大減少了在線檢測系統(tǒng)的重量，便于現(xiàn)場的安裝與拆卸。
[0014]2)系統(tǒng)通過交直流適配器，采用直流電源供電，配置充電電池，可應(yīng)用于不能提供市電電源的工況環(huán)境。
[0015]3)系統(tǒng)實時測量、顯示、存儲傳感器數(shù)據(jù)，系統(tǒng)通過聲音傳感器信號自動判別安全閥起跳點，實現(xiàn)安全閥開啟壓力的自動準確識別，起跳后，系統(tǒng)自動控制電機反轉(zhuǎn)，閥桿復(fù)位。在完成機械夾具安裝后，全部檢測過程均為自動控制，提高了檢測精度，避免了人為因素影響。
【附圖說明】
[0016]圖1為電動式安全閥在線檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
[0017]其中，1-電動機及減速器、2-軸承架、3-絲杠、4-絲杠螺母、5-立柱、6_螺紋適配器、7-夾緊組件、8-卡盤、9-拉力傳感器、10-聲音傳感器、11-固定架、12-安全閥桿。
【具體實施方式】
[0018]本發(fā)明提出了一種電動式安全閥在線檢測系統(tǒng)。下面結(jié)合附圖，對優(yōu)選實施例作詳細說明。
[0019]安裝:機械夾具的水平夾緊組件7固定于安全閥頂部，并夾緊安全閥；連接螺紋適配器6與安全閥桿12 ;電動機及減速器I固定于軸承架2上，并與絲杠3相連接，絲杠螺母4、拉力傳感器9、卡盤8通過絲杠螺母與絲杠連接；通過兩根立柱5將以上部分安裝于水平夾緊組件7。
[0020]拉力施加過程:啟動電動機，通過減速器帶動絲杠3做旋轉(zhuǎn)運動，帶動絲杠螺母4、拉力傳感器9、卡盤8向上運動，卡盤8通過螺紋適配器6拉動安全閥桿12實現(xiàn)提升，并逐步開啟安全閥。開啟過程中，固定架11用于防止絲杠螺母旋轉(zhuǎn)。
[0021]數(shù)據(jù)采集分析過程:拉力傳感器9用于測量開啟過程的拉力值，聲音傳感器10用于監(jiān)測安全閥開啟過程的聲音變化。傳感器信號通過數(shù)據(jù)采集卡傳輸?shù)焦P記本電腦，并實時顯示、存儲數(shù)據(jù)。當安全閥開啟時，聲音傳感器監(jiān)測到高壓氣流通過安全閥微啟的縫隙產(chǎn)生的音頻激蕩，數(shù)據(jù)分析軟件根據(jù)聲音傳感器的信號判定安全閥是否開啟，記錄此時的拉力值，并根據(jù)安全閥的參數(shù)和安全閥系統(tǒng)的當前工作壓力，計算出安全閥的開啟壓力。安全閥開啟后，軟件控制電動機反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)安全閥關(guān)閉。數(shù)據(jù)分析軟件根據(jù)計算出的安全閥開啟壓力值，判斷安全閥開啟壓力是否滿足要求。
[0022]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種電動式安全閥在線檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括: 機械夾具、電動式提升機構(gòu)、電動機驅(qū)動控制單元和數(shù)據(jù)采集分析單元；其中，機械夾具由夾緊組件，兩根立柱和軸承架組成；電動式提升機構(gòu)由直流電動機、減速器、絲杠螺母、卡盤、螺紋適配器、安全閥桿、絲杠和固定架組成；電動機驅(qū)動控制單元包括電動機驅(qū)動器、交直流適配器、充電電池；數(shù)據(jù)采集分析單元由拉力傳感器、聲音傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、筆記本電腦組成； 其中，夾緊組件固定在安全閥頂部，并夾緊安全閥，夾緊組件上固定兩根立柱，兩根立柱的上部與軸承架固定；軸承架上安裝有直流電動機和減速器，直流電動機通過減速器與絲杠相連；固定架的兩端與兩根立柱接觸并可上下移動，固定架的中間與絲杠螺母固定，用于防止絲杠螺母旋轉(zhuǎn)；絲杠螺母通過拉力傳感器與卡盤相連；螺紋適配器安裝在安全閥桿上，卡盤通過提升螺紋適配器實現(xiàn)安全閥開啟； 電動機驅(qū)動控制單元分別與數(shù)據(jù)采集分析單元和直流電動機相連； 聲音傳感器安裝在卡盤上，拉力傳感器、聲音傳感器通過數(shù)據(jù)采集卡和筆記本電腦相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于，所述交直流適配器與市電相連，交直流適配器分別與電動機驅(qū)動器和充電電池相連，電動機驅(qū)動器與直流電動機相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于，所述筆記本電腦與電動機驅(qū)動器相連，控制直流電動機正轉(zhuǎn)帶動安全閥桿提升，并實時測量、顯示、存儲拉力傳感器和聲音傳感器數(shù)據(jù)，通過聲音傳感器信號自動判別安全閥起跳點，實現(xiàn)安全閥開啟壓力的自動準確識別，安全閥起跳后，自動控制電機反轉(zhuǎn)，安全閥桿復(fù)位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于，所述聲音傳感器監(jiān)測高壓氣流通過安全閥微啟時的縫隙產(chǎn)生的音頻激蕩，筆記本電腦里的數(shù)據(jù)分析軟件根據(jù)聲音傳感器的信號判定安全閥是否開啟，記錄此時的拉力傳感器的拉力值，并根據(jù)安全閥的參數(shù)和安全閥系統(tǒng)的當前工作壓力，計算出安全閥的開啟壓力。
【專利摘要】本發(fā)明屬于安全閥性能檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電動式安全閥在線檢測系統(tǒng)，由機械夾具、電動式提升機構(gòu)、電動機驅(qū)動控制單元、數(shù)據(jù)采集分析單元四部分組成。機械夾具用于連接安全閥并支撐電動式提升機構(gòu)，直流電動機經(jīng)減速器帶動絲杠旋轉(zhuǎn)，通過絲杠螺母實現(xiàn)安全閥桿提升，從而開啟安全閥。數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)測量開啟過程的拉力及聲音變化，并實時顯示、存儲數(shù)據(jù)，由軟件根據(jù)聲傳感器的信號自動判定安全閥是否開啟，記錄開啟拉力值，計算出安全閥的開啟壓力。系統(tǒng)通過交直流適配器，采用直流電源供電，配置充電電池，可應(yīng)用于不能提供市電電源的工況環(huán)境。系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、安裝方便的特點。
【IPC分類】G01M13-00
【公開號】CN104677627
【申請?zhí)枴緾N201510136290
【發(fā)明人】胡愛軍, 南冰, 高雪媛, 向玲
【申請人】華北電力大學（保定）
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年3月26日