一種試壓介質(zhì)可雙向流動(dòng)的壓力控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及液壓測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種利用柱塞泵工作介質(zhì)雙向流動(dòng)，來有效控制升壓速率和降壓速率或恒壓的壓力控制技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]壓力測(cè)試技術(shù)是利用高壓源發(fā)生設(shè)備(簡(jiǎn)稱主機(jī)，以下均用主機(jī)代替)將試壓介質(zhì)注入被試容器，使試壓容器內(nèi)壓力升高，以此檢測(cè)試壓容器的強(qiáng)度、密封性能的目的。其步驟一般包括注水、升壓、保壓、卸壓等過程，其技術(shù)要求符合JB/T12013-2014《自控試壓機(jī)》的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。目前一般使用電動(dòng)試壓泵或氣動(dòng)試壓泵作為主機(jī)，利用單向閥或截止閥進(jìn)行保壓，用卸荷閥進(jìn)行卸壓。
[0003]目前，現(xiàn)有試壓泵的壓力測(cè)試技術(shù)原理如圖1所示，現(xiàn)有的試壓泵控制原理通過柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)使進(jìn)水閥17和出水閥16交替啟閉，將水箱中的介質(zhì)由低壓進(jìn)水Pl變?yōu)楦邏撼鏊甈2 ;通過關(guān)閉升壓控制閥12、關(guān)閉容器卸荷閥15、高壓出水將通過單向閥14輸送到容器進(jìn)行升壓；通過開啟升壓控制閥12或者停止柱塞運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)停止升壓進(jìn)入保壓，關(guān)閉升壓控制閥12再次升壓，通過此操作反復(fù)可實(shí)現(xiàn)升壓、保壓；開啟容器卸荷閥15可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)卸壓。
[0004]現(xiàn)有的壓力測(cè)試技術(shù)控制精度能達(dá)到±0.5MPa，可以滿足大部分對(duì)控制精度不高的容器耐壓檢測(cè)、密封檢測(cè)、變形檢測(cè)、爆破試驗(yàn)等要求。但現(xiàn)有的技術(shù)不足之處在于:1、對(duì)升壓過程的升壓速率不易做到精確控制；2、對(duì)降壓過程不能實(shí)現(xiàn)有效控制，無法完成降壓后再保壓的分段降壓控制；3、保壓時(shí)，由于介質(zhì)不能反向流動(dòng)，僅具有單向補(bǔ)壓，不具備降壓使系統(tǒng)壓力維持恒定不變的功能；4、控制精度難以再提高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于:針對(duì)上述存在的問題，提供一種試壓介質(zhì)可雙向流動(dòng)的壓力控制系統(tǒng)，主要解決現(xiàn)有技術(shù)對(duì)升壓速率不易做到精確控制的技術(shù)問題；還解決現(xiàn)有技術(shù)對(duì)降壓過程不能實(shí)現(xiàn)有效控制，無法完成降壓后再保壓的分段降壓控制技術(shù)問題；還解決現(xiàn)有技術(shù)在保壓時(shí)，由于介質(zhì)不能反向流動(dòng)，僅具有單向補(bǔ)壓，不具備降壓使系統(tǒng)壓力維持恒定不變的技術(shù)問題；還解決現(xiàn)有技術(shù)中壓力控制精度難以再提高的技術(shù)問題。利用強(qiáng)制開閉的截止閥代替進(jìn)出水閥，通過壓力反饋控制柱塞移動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)介質(zhì)可正向和反向流動(dòng)，達(dá)到升壓速率和降壓速率可有效控制；能更精確地控制壓力，控制精度達(dá)到±0.02MPa ；自動(dòng)補(bǔ)壓或降壓以穩(wěn)定控制壓力；突破傳統(tǒng)壓力測(cè)試技術(shù)的技術(shù)水平。
[0006]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0007]本實(shí)用新型的試壓介質(zhì)可雙向流動(dòng)的壓力控制系統(tǒng)，在被試容器與水箱之間連接有至少一條控壓管線，所述控壓管線包括柱塞腔、進(jìn)液管和出液管，所述柱塞腔內(nèi)配合設(shè)有柱塞，所述柱塞腔通過出液管連接至被試容器，所述出液管上設(shè)有出水截止閥；所述柱塞腔通過進(jìn)液管連接至水箱，所述進(jìn)液管上設(shè)有進(jìn)水截止閥。
[0008]由于上述結(jié)構(gòu)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，本實(shí)用新型利用強(qiáng)制開閉的截止閥代替進(jìn)出水閥，通過壓力反饋控制柱塞移動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)介質(zhì)可正向和反向流動(dòng)，并同時(shí)可通過截止閥與柱塞的配合聯(lián)動(dòng)達(dá)到控制壓力和分段降壓的目的；使得本實(shí)用新型在具備現(xiàn)有功能的基礎(chǔ)上，能實(shí)現(xiàn)升壓速率和降壓速率的精確控制；能更精確地控制壓力，控制精度達(dá)到±0.02MPa;能在保壓時(shí)自動(dòng)補(bǔ)壓或降壓使系統(tǒng)維持恒定不變的壓力；能對(duì)降壓過程進(jìn)行有效的控制，完成降壓后再保壓的分段降壓功能。因此本實(shí)用新型主要解決了現(xiàn)有技術(shù)的升壓速率不易做到精確控制的技術(shù)問題；還解決現(xiàn)有技術(shù)對(duì)降壓過程不能實(shí)現(xiàn)有效控制，無法完成降壓后再保壓的分段降壓控制技術(shù)問題；還解決現(xiàn)有技術(shù)在保壓時(shí)，由于介質(zhì)不能反向流動(dòng)，僅具有單向補(bǔ)壓，不具備降壓使系統(tǒng)壓力維持恒定不變的技術(shù)問題；還解決現(xiàn)有技術(shù)中壓力控制精度難以再提高的技術(shù)問題。
[0009]本實(shí)用新型的試壓介質(zhì)可雙向流動(dòng)的壓力控制系統(tǒng)，所述柱塞腔上連接有柱塞腔壓力傳感器，所述出液管上設(shè)有容器壓力傳感器，所述柱塞上設(shè)有柱塞位置檢測(cè)裝置；所述柱塞腔壓力傳感器、容器壓力傳感器以及柱塞位置檢測(cè)裝置連接并傳遞信號(hào)至控制器，所述控制器連接并控制有進(jìn)水截止閥、出水截止閥以及柱塞。
[0010]由于上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型中的柱塞位置檢測(cè)裝置、卸荷閥、柱塞腔壓力傳感器為可選元件，柱塞位置檢測(cè)裝置用于自動(dòng)判斷柱塞位置；卸荷閥可以直接卸除系統(tǒng)壓力；柱塞腔壓力傳感器用于判斷柱塞腔壓力，在柱塞壓入時(shí)，可在柱塞腔壓力與工作壓力相等時(shí)，再開啟出水截止閥，以保證升壓平穩(wěn)和提高出水截止閥壽命。且通過電子元件對(duì)整個(gè)壓力控制系統(tǒng)內(nèi)的壓力監(jiān)控，可大大提高控制精度，通過控制器來自動(dòng)化控制整個(gè)壓力控制系統(tǒng)的增壓、保壓和降壓的控制(也即對(duì)進(jìn)水截止閥、出水截止閥以及柱塞開啟關(guān)閉的自動(dòng)控制)，操作極為簡(jiǎn)便，使用便捷，適合推廣應(yīng)用。
[0011]本實(shí)用新型的試壓介質(zhì)可雙向流動(dòng)的壓力控制系統(tǒng)，在被試容器與水箱之間連接有至少一條控壓管線，所述控壓管線包括柱塞腔和過液管，所述過液管將被試容器與水箱連接，所述過液管上設(shè)有出水截止閥與進(jìn)水截止閥，所述過液管上出水截止閥與進(jìn)水截止閥之間的位置連接有柱塞腔，所述柱塞腔內(nèi)配合設(shè)有柱塞；所述柱塞腔通過出液管連接至被試容器，所述出液管連接至被試容器，其中所述柱塞腔的出液管處設(shè)有出水閥；和/或所述柱塞腔通過進(jìn)液管連接至水箱，所述柱塞腔的進(jìn)液管處設(shè)有進(jìn)水閥。
[0012]由于上述結(jié)構(gòu)，可將本實(shí)用新型的構(gòu)思運(yùn)用到對(duì)現(xiàn)有試壓泵的結(jié)構(gòu)改進(jìn)上，從而降低生產(chǎn)成本；具體可保留現(xiàn)有試壓泵的結(jié)構(gòu)為:所述柱塞腔通過出液管連接至被試容器，所述出液管連接至被試容器，其中所述柱塞腔的出液管處設(shè)有出水閥?；蛘咚鲋煌ㄟ^進(jìn)液管連接至水箱，所述柱塞腔的進(jìn)液管處設(shè)有進(jìn)水閥?；蛘咚鲋煌ㄟ^出液管連接至被試容器，所述出液管連接至被試容器，其中所述柱塞腔的出液管處設(shè)有出水閥，所述柱塞腔通過進(jìn)液管連接至水箱，所述柱塞腔的進(jìn)液管處設(shè)有進(jìn)水閥。因此可對(duì)現(xiàn)有試壓泵的多種結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造和改進(jìn)，可解決現(xiàn)有技術(shù)的容器在保壓過程中，受到外部影響(如力口溫、變形等)壓力升高，系統(tǒng)不具備降低壓力來恒壓的技術(shù)問題；還解決現(xiàn)有技術(shù)對(duì)有些需要進(jìn)行分段逐級(jí)降壓的壓力測(cè)試無法滿足精度要求的技術(shù)問題；還解決現(xiàn)有技術(shù)中壓力控制精度難以再提高的技術(shù)問題；通過本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)可利用強(qiáng)制開閉的截止閥代替進(jìn)出水閥，通過壓力反饋控制柱塞移動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)介質(zhì)可正向和反向流動(dòng)，達(dá)到控制壓力和分段降壓的控制；在具備現(xiàn)有功能的基礎(chǔ)上，能更精確地控制壓力，控制精度達(dá)到±0.02MPa ；自動(dòng)補(bǔ)壓或降壓以穩(wěn)定控制壓力；精確的降壓控制功能，突破傳統(tǒng)壓力測(cè)試技術(shù)的技術(shù)水平。
[0013]本實(shí)用新型的試壓介質(zhì)可雙向流動(dòng)的壓力控制系統(tǒng)，所述被試容器與水箱之間并聯(lián)有兩條以上獨(dú)立的控壓管線，其中所述控壓管線中的柱塞可相互配合交替運(yùn)動(dòng)。
[0014]由于上述結(jié)構(gòu)，兩條以上獨(dú)立的控壓管線相互并連接于被試容器與水箱之間，且其中的柱塞相互配合交替運(yùn)動(dòng)，從而使得柱塞之間剛好形成有效的配合，當(dāng)其中柱塞在前死點(diǎn)時(shí)，其余柱塞達(dá)到其余位置，可使多條控壓管線同時(shí)連續(xù)地進(jìn)行升壓和降壓功能，從而大大地提高了升壓和降壓的效率。
[0015]本實(shí)用新型的試壓介質(zhì)可雙向流動(dòng)的壓力控制系統(tǒng)的控制方法，包括升壓控制過程、保壓控制過程以及降壓控制過程；
[0016]其中升壓控制過程為:關(guān)閉出水截止閥和卸荷閥，開啟進(jìn)水截止閥；控制柱塞移動(dòng)到前死點(diǎn)后再退回后死點(diǎn)的過程中，介質(zhì)將從水箱通過進(jìn)水截止閥吸入到柱塞腔中；關(guān)閉進(jìn)水截止閥，開啟出水截止閥，控制柱塞前進(jìn)，柱塞將介質(zhì)壓入被試容器，使被試容器內(nèi)的壓力升高；若柱塞前進(jìn)運(yùn)動(dòng)到前死點(diǎn)尚未達(dá)到目標(biāo)壓力時(shí)，可關(guān)閉出水截止閥，開啟進(jìn)水截止閥，柱塞再次后退至后死點(diǎn)，完成吸入介質(zhì)動(dòng)作；反復(fù)進(jìn)行操作，直至達(dá)到目標(biāo)壓力；
[0017]其中保壓控制過程為:當(dāng)被試容器無需恒壓時(shí)，壓力控制系統(tǒng)達(dá)到目標(biāo)壓力后，關(guān)閉出水截止閥，壓力控制系統(tǒng)即進(jìn)入保壓狀態(tài)；當(dāng)被試容器需作恒壓保壓時(shí)，壓力控制系統(tǒng)達(dá)到目標(biāo)壓力后，不關(guān)閉出水截止閥，此時(shí)進(jìn)水截止閥處于關(guān)閉狀態(tài)，柱塞由控制器根據(jù)壓力反饋進(jìn)行前后移動(dòng)，控制介質(zhì)正、反向流動(dòng)達(dá)到恒壓要求；
[0018]其中降壓控制過程為:當(dāng)被試容器無需降壓過程控制時(shí)，保壓控制過程完成后，可直接開啟卸荷閥，讓介質(zhì)通過旁路卸荷，或直接同時(shí)開啟出水截止閥、進(jìn)水截止閥，讓介質(zhì)返回水箱卸荷；當(dāng)被試容器需對(duì)降壓過程進(jìn)行控制，保壓控制過程完成后，開啟出水截止閥；控制柱塞后退，工作壓力和柱塞腔壓力相等并緩慢下降，下降過程中可隨時(shí)終止柱塞運(yùn)動(dòng)進(jìn)行降壓過程中再保壓；當(dāng)柱塞退到后死點(diǎn)，工作壓力還未降到常壓時(shí)，可關(guān)閉出水截止閥，開啟進(jìn)水截止閥，此時(shí)柱塞腔壓力與常壓的進(jìn)水壓力相等；控制柱塞運(yùn)動(dòng)到前死點(diǎn)，