一种用于压力容器检测的防爆检测装置及其控制方法与流程

本发明防爆检测技术领域，特别是涉及一种用于压力容器检测的防爆检测装置。

背景技术：

目前，随着技术的进步、市场的需求，越来越多的设备需要使用到高压气体，相应的，容纳高压气体的压力容器的安全性成了一个关键问题。如何精确、高效、安全地测试压力容器是一个技术难点。

当前，针对压力容器的爆破测试通常比较简单，例如当爆破测试直接在露天条件下爆破时，只是简单的使用塑料网等材料对压力容器的爆破威力进行限制，该方式不仅会带来大量噪音、受环境影响较大、无法实时精准监控爆破状态且安全性差的问题；同时，市场上适合压力容器的压力爆破测试设备成本较高，功能不够全面。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种用于压力容器检测的防爆检测装置用于解决上述技术问题，具有安全可控、操作简单快速、噪声小、试验过程可观察并回溯、试验结果准确可靠的优点。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

本发明实施例提供一种用于压力容器检测的防爆检测装置，包括有防爆箱体、电源件、控制模块、压力控制系统和监测系统，所述电源件固定于所述防爆箱体上，所述控制模块电性连接与所述电源件的一端，所述压力控制系统的一端与所述控制模块电性连接，另一端贯穿于所述防爆箱体的侧壁延伸至所述防爆箱体内且用于控制所述防爆箱体内部压力容器的压力大小，所述监测系统固定于所述防爆箱体内且用于监测所述防爆箱体内部压力容器的变化情况。

进一步的，所述防爆箱体包括有外壳、缓冲层、转动门和门锁组件，所述缓冲层固定于所述外壳内部，所述转动门与所述外壳之间转动连接，所述门锁组件固定于所述外壳和转动门之间。

进一步的，所述压力控制系统包括有增压组件和泄压组件，所述增压组件和泄压组件均固定于所述防爆箱体上，所述增压组件贯穿于所述防爆箱体的侧壁延伸至所述防爆箱体内且用于向所述防爆箱体内的压力容器进行加压，所述泄压组件与所述防爆箱体内的压力容器连通且用于对所述防爆箱体内的压力容器进行泄压。

进一步的，所述增压组件包括有空气泵、单向阀、压力传感器、压力表、连接头组件和连接气管，所述空气泵的出气端通过连接气管与所述防爆箱体内部的压力容器连通，所述连接头组件通过连接气管分别与所述单向阀、压力传感器和压力表连通。

进一步的，所述泄压组件包括有安全泄压阀、电磁泄压阀和手动球阀，所述手动球阀的一端通过连接气管与安全泄压阀连通，另一端通过连接气管与电磁泄压阀，所述安全泄压阀、电磁泄压阀和手动球阀均与所述防爆箱体内部的压力容器连通。

进一步的，所述连接头组件包括有第一四通接头、第二四通接头和三通接头，所述第一四通接头的左右两端分别通过连接气管连通有单向阀和第二四通接头，所述第一四通接头的上下两端分别通过连接气管连通有压力传感器和压力表，所述第二四通接头的左右两端分别通过连接气管连通有第一四通接头和手动球阀，所述第二四通接头的上下两端分别通过连接气管连通有电磁泄压阀和三通接头，所述三通接头一端通过连接气管连通有安全泄压阀，另一端连通有贯穿于所述防爆箱体侧壁且与所述防爆箱体内部压力容器连通的连接气管。

进一步的，所述监测系统包括有摄像装置和透明保护罩，所述透明保护罩固定于所述防爆箱体内部，所述摄像装置固定于所述透明保护罩内部。

进一步的，所述缓冲层为珍珠棉缓冲层，所述缓冲层的厚度为3cm-6cm。

进一步的，所述外壳为不锈钢外壳，所述外壳的厚度为6mm-9mm。

进一步的，所述防爆箱体上端还开设有用于观察所述防爆箱体内部情况的观察窗。

本实施例还提供一种用于压力容器检测的防爆检测装置的控制方法，包括有，动态压力循环模式：压力容器内的压力达到设定值后，控制模块按照设定的压力保持时间进行压力保持等待；和压力爆破模式：持续给压力容器加压直到压力容器极限后爆破。

进一步的，所述动态压力循环模式包括有如下子步骤：

步骤一：控制模块接通电源件，控制模块上的控制程序工作后，给压力传感器提供4v-6v电压，并读取压力传感器反馈的压力数值，判断压力容器内部的压力是否达到设定值；如果达到，则不进行任何动作，若低于设定压力，则进行步骤二；

步骤二：控制模块给空气泵提供电流，使得空气泵出来的空气经过单向阀后沿着气路前进；

步骤三：空气顺着连接气管一路流至压力容器内，随着空气压缩，压力容器内部气压随之上升；

步骤四：压力传感器每间隔400ms-600ms反馈压力值到控制电路板，控制模块识别压力并在压力数值达到设定值时，给空气泵断电，空气泵断电后，压力容器的压力停止上升；当压力容器内的压力达到设定值2.18bar-4.18bar后，控制模块按照设定的压力保持时间4min-6min进行压力保持等待；达到4min-6min压力保持时间后，控制模块给电磁泄压阀提供电流，电磁泄压阀通电后打开，压力容器内的压力下降；控制模块得到压力传感器反馈压力为0时，停止给电磁泄压阀供电，使电磁泄压阀关闭，然后重新开始给压力容器加压，进行新一轮增压泄压测试。

进一步的，所述压力爆破模式包括有如下子步骤：

步骤一：首先去除安全泄压阀,防止压力保护造成达不到爆破压力；然后控制模块接通电源件，并通过控制模块将控制加压上限值设置为7bar-9bar；控制模块上的控制程序工作后，给压力传感器提供4v-6v电压，并读取压力传感器反馈的压力数值，判断压力容器内部的压力是否达到设定值；如果达到，则不进行任何动作，若低于设定压力，则进行步骤二；

步骤二：控制模块给空气泵提供电流，使得空气泵出来的空气经过单向阀后沿着气路前进；

步骤三：空气顺着连接气管一路流至压力容器内，随着空气压缩，压力容器内部气压随之上升；

步骤四：开启空气泵，持续给压力容器加压，直到压力容器极限后爆破。

与现有技术相比本发明的有益效果如下：由于设置有防爆箱体、电源件、控制模块、压力控制系统和监测系统，使得压力容器在检测的过程当中，可以以防爆箱体为主体，保证防爆检测过程当中的安全性能，将压力容器固定在防爆箱体内部，然后通过电源件提供电能，使得控制模块和压力控制系统之间相互配合，对压力容器进行精准的压力控制，实现压力容器压力试验的目的，同时配合设置在防爆箱体内部的监测系统，可以即时观察试验状态，亦可存储试验过程，随时查阅，增加了压力爆破测试设备的多功能性，具有低成本、安全可控、操作简单快速、噪声小、试验过程可观察并回溯、试验结果准确可靠的优点。

附图说明

利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的一种用于压力容器检测的防爆检测装置的整体结构示意图。

图2是本发明的一种用于压力容器检测的防爆检测装置的立体图。

图3是本发明中一种用于压力容器检测的防爆检测装置的侧视图。

图4是本发明中一种用于压力容器检测的防爆检测装置的正视图。

图5是本发明中的电源件、控制模块、摄像装置、空气泵、电磁泄压阀和压力传感器的电性连接示意图。

图6是本发明中一种用于压力容器检测的防爆检测装置的气路连接图。

图中包括有：防爆箱体1、外壳11、缓冲层12、转动门13、把手131、门锁组件14、活页15、电源件2、控制模块3、压力控制系统4、增压组件41、空气泵411、单向阀412、压力传感器413、压力表414、连接头组件415、第一四通接头4151、第二四通接头4152、三通接头4153、连接气管416、泄压组件42、安全泄压阀421、电磁泄压阀422、手动球阀423、监测系统5、摄像装置51、透明保护罩52、压力容器6、观察窗7。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

以下结合附图1-6，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。

在本实施例中，需要理解的是，术语“中间”、“上”、“下”、“顶部”、“右侧”、“端部”、“前方”、“背面”、“中部”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

另，在本具体实施方式中如未特别说明部件之间的连接或固定方式，其连接或固定方式均可为通过现有技术中常用的螺栓固定或钉销固定，或销轴连接等方式，因此，在本实施例中不在详述。

实施例1：一种用于压力容器检测的防爆检测装置。

本发明实施例提供一种用于压力容器检测的防爆检测装置，包括有防爆箱体1、电源件2、控制模块3、压力控制系统4和监测系统5，所述电源件2固定于所述防爆箱体1上，所述控制模块3电性连接与所述电源件2的一端，所述压力控制系统4的一端与所述控制模块3电性连接，另一端贯穿于所述防爆箱体1的侧壁延伸至所述防爆箱体1内且用于控制所述防爆箱体1内部压力容器6的压力大小，所述监测系统5固定于所述防爆箱体1内且用于监测所述防爆箱体1内部压力容器6的变化情况，其中，电源为24v开关电源，控制模块3为控制电路板，所述防爆箱体1内部还设置有用于放置压力容器6在放置过程当中发生移动的限位珍珠棉8。

由于设置有防爆箱体1、电源件2、控制模块3、压力控制系统4和监测系统5，使得压力容器6在检测的过程当中，可以以防爆箱体1为主体，保证防爆检测过程当中的安全性能，将压力容器6固定在防爆箱体1内部，然后通过电源件2提供电能，使得控制模块3和压力控制系统4之间相互配合，对压力容器6进行精准的压力控制，实现压力容器6压力试验的目的，同时配合设置在防爆箱体1内部的监测系统5，可以即时观察试验状态，亦可存储试验过程，随时查阅，增加了压力爆破测试设备的多功能性，具有安全可控(7mm厚钢制防爆箱防护)、操作简单快速(从放置压力容器至关闭防爆箱大门仅需30s)、噪声小(噪声可从100dba降至70dba)、试验过程可观察并回溯(摄像头监控并保存视频)、试验结果准确可靠的优点。

在优选实施例中，所述防爆箱体1包括有外壳11、缓冲层12、转动门13和门锁组件14，所述缓冲层12固定于所述外壳11内部，所述转动门13与所述外壳11之间通过活页15转动连接，所述门锁组件14固定于所述外壳11和转动门13之间，进一步的门锁组件14包括有防爆箱门锁141和防爆箱锁钩142，所述防爆箱门锁141和防爆箱锁钩142之间可拆卸式连接，所述防爆箱门锁141固定于所述外壳11上，所述防爆箱锁钩142固定于所述转动门13上，所述转动门13上还固定有把手131。

在优选实施例中，所述压力控制系统4包括有增压组件41和泄压组件42，所述增压组件41和泄压组件42均固定于所述防爆箱体1上，所述增压组件41贯穿于所述防爆箱体1的侧壁延伸至所述防爆箱体1内且用于向所述防爆箱体1内的压力容器6进行加压，所述泄压组件42与所述防爆箱体1内的压力容器6连通且用于对所述防爆箱体1内的压力容器6进行泄压，可以通过增压组件41和泄压组件42的配合使用对压力容器6进行增压和泄压控制。

在优选实施例中，所述增压组件41包括有空气泵411、单向阀412、压力传感器413、压力表414、连接头组件415和连接气管416，所述空气泵411的出气端通过连接气管416与所述防爆箱体1内部的压力容器6连通，所述连接头组件415通过连接气管416分别与所述单向阀412、压力传感器413和压力表414连通，空气泵411连接单向阀412、压力表414和压力传感器后再经连接气管416连接到防爆箱体1内部的压力容器6。

在优选实施例中，所述泄压组件42包括有安全泄压阀421、电磁泄压阀422和手动球阀423，所述手动球阀423的一端通过连接气管416与安全泄压阀421连通，另一端通过连接气管416与电磁泄压阀422，所述安全泄压阀421、电磁泄压阀422和手动球阀423均与所述防爆箱体1内部的压力容器6连通，可通过控制模块3控制电磁泄压阀422泄压或手动打开手动球阀423进行泄压，如果压力失控，泄压组件上的安全泄压阀421亦可在达到安全压力值时自动泄压。

在优选实施例中，所述连接头组件415包括有第一四通接头4151、第二四通接头4152和三通接头4153，所述第一四通接头4151的左右两端分别通过连接气管416连通有单向阀412和第二四通接头4152，所述第一四通接头4151的上下两端分别通过连接气管416连通有压力传感器413和压力表414，所述第二四通接头4152的左右两端分别通过连接气管416连通有第一四通接头4151和手动球阀423，所述第一四通接头4151的上下两端分别通过连接气管416连通有电磁泄压阀422和三通接头4153，所述三通接头4153一端通过连接气管416连通有安全泄压阀421，另一端连通有贯穿于所述防爆箱体1侧壁且与所述防爆箱体1内部压力容器6连通的连接气管416。

在优选实施例中，所述监测系统5包括有摄像装置51和透明保护罩52，所述透明保护罩52固定于所述防爆箱体1内部，所述摄像装置51固定于所述透明保护罩内部，其中，摄像装置51为高清摄像头，透明保护罩52为pc材质的弧形透明防护罩保护，摄像装置51可连接服务器，测试人员还能通过终端查看录像和操控摄像头转动。

在优选实施例中，所述缓冲层12为珍珠棉缓冲层12，所述缓冲层12的厚度为4cm，进一步的，所述外壳11为不锈钢外壳11，所述外壳11的厚度为7mm，该尺寸下的珍珠棉缓冲层12具有很高的减震降噪和缓冲爆破的性能，其中珍珠棉还能根据损坏情况更换。

在优选实施例中，所述防爆箱体1上端还开设有用于观察所述防爆箱体1内部情况的观察窗7，所述观察窗的孔径为10cm*10cm，可以通过观察窗7观察防爆箱体1内部的情况。

实施例2：一种用于压力容器检测的防爆检测装置的控制方法。

本实施例提供一种用于压力容器检测的防爆检测装置的控制方法,包括有动态压力循环模式：压力容器内的压力达到设定值后，控制模块按照设定的压力保持时间进行压力保持等待；

所述动态压力循环模式包括有如下子步骤：

步骤一：将24v开关电源接通22v强电后，给控制电路板提供24v直流电；

步骤二：控制电路板通电，控制电路板上的控制程序工作后，给压力传感器413提供5v电压，并读取压力传感器413反馈的压力数值(压力传感器反馈电压0-100mv对应0-16bar的压力)，判断压力容器6内部的压力是否达到设定值。如果达到，则不进行任何动作，若低于设定压力，则进行步骤三；

步骤三：控制电路板给空气泵411提供24v直流电，空气泵411通电后工作加压；

步骤四：空气泵411出来的空气经过单向阀412后沿着气路前进，单向阀412使空气只能往一个方向流动，防止气流回流泄漏；

步骤五：空气一路流至压力容器6内，随着空气压缩，压力容器6内部气压随之上升；

步骤六：压力传感器413间隔500ms反馈压力值到控制电路板，控制电路板程序识别压力并在压力数值达到设定值时，给空气泵411断电，空气泵411断电后，压力容器6的压力停止上升；压力容器6内的压力达到设定值3.18bar后，控制程序按照设定的压力保持时间5min进行压力保持等待；达到5min压力保持时间后，控制电路板程序给电磁泄压阀422提供24v直流电，电磁泄压阀422通电后打开，压力容器6内的压力下降；控制电路板程序得到压力传感器413反馈压力为0时，停止给电磁泄压阀422供电，使电磁泄压阀422关闭，然后重新开始给压力容器6加压，进行新一轮增压泄压测试

其中，压力表414上显示压力容器6内的实时压力(压力表量程0-16bar)，供测试人员直观的了解测试情况；安全泄压阀421为机械式泄压阀(规格为4bar)，如果压力容器6的压力失控，一直上升，达到安全泄压阀421的开启压力(4bar)时，会把压力泄出，稳定住压力，同时还能手动调整手动球阀423，手动打开进行泄压，正常加压过程中需关闭。

实施例3：一种用于压力容器检测的防爆检测装置的控制方法。

本实施例提供一种用于压力容器检测的防爆检测装置的控制方法,包括有压力爆破模式：去除安全泄压阀421，防止压力保护造成达不到爆破压力。

所述压力爆破模式包括有如下子步骤：

步骤一：去除安全泄压阀421，防止压力保护造成达不到爆破压力；将24v开关电源接通22v强电后，给控制电路板提供24v直流电；

步骤二：控制电路板通电，修改控制电路板的控制程序使得停止加压的上限值为8bar；控制电路板上的控制程序工作后，给压力传感器413提供5v电压，并读取压力传感器413反馈的压力数值(压力传感器反馈电压0-100mv对应0-16bar的压力)，判断压力容器6内部的压力是否达到设定值。如果达到，则不进行任何动作，若低于设定压力，则进行步骤三；

步骤三：控制电路板给空气泵411提供24v直流电，空气泵411通电后工作加压；

步骤四：空气泵411出来的空气经过单向阀412后沿着气路前进，单向阀412使空气只能往一个方向流动，防止气流回流泄漏；

步骤五：空气一路流至压力容器6内，随着空气压缩，压力容器6内部气压随之上升；

步骤六：持续给压力容器6加压，直到达到压力容器6极限后爆破(压力容器的极限承受压力小于8bar才能爆破)。

其中，压力表414上显示压力容器6内的实时压力(压力表量程0-16bar)，供测试人员直观的了解测试情况；同时还能手动调整手动球阀423，手动打开进行泄压，正常加压过程中需关闭。

通过上述实施例1-3所得，本发明可以实时通过摄像头观察防爆箱内部的压力容器6变化，导出压力容器6在加压过程中的形变视频/爆破视频；具体情况如下：当压力容器内部的压力达到2bar时，从摄像头上能够明显发现压力容器开始膨胀形变；随着压力容器内部压力上升，压力容器逐渐膨胀形变，达到6-8bar的极限承受压力时，压力容器瞬间爆破，碎片飞溅；飞溅至摄像头的，可以被透明保护罩52隔开，因保护罩为弧形，可以滑开碎片，从而保护摄像头；调出摄像头内视频，将视频快进，可以非常明显发现压力容器一直在膨胀变形，直至爆破，并且可以明显发现压力容器的薄弱点为桶盖部分。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。