一种深水高压模拟装置的制作方法

本发明涉及压力容器领域，尤其涉及一种压力容器结构领域中的深水高压模拟装置。

背景技术：

随着地球上人口的不断增加和对能源需求的扩大，已经加大对海洋资源的开发来满足社会发展的需求。但是对海洋资源进行勘测需要将设备下潜到几千米深的海底中，海底的压力非常大，可能有几百个大气压，设备要承受那么大的压力，如何在陆地上模拟这么大的压力，来对设备的承压能力进行检测是急需解决为问题，所设计的深水高压模拟装置可以对几千米的水深进行模拟，并可以对不同水深下的水压进行模拟。

技术实现要素：

本发明针对上述技术问题，提出一种结构新颖、使用方便、安全可靠的深水高压模拟装置。

为达到以上目的，通过以下技术方案实现的：

一种深水高压模拟装置，包括：

可封闭高压空间容器、控制阀ⅰ、控制阀ⅱ、减压单元、增压单元、智能控制器、压力传感器和应力传感器；

可封闭高压空间容器的流体出口管路与减压单元连接，且在此管路上设置有控制阀ⅰ；可封闭高压空间容器的流体入口管路与增压单元连接，且此管路上设置有控制阀ⅱ；

增压单元带有用于流体介质存储的存储罐以及由存储罐内部向外抽取输送流体介质的增压抽取泵，增压抽取泵输出端与控制阀ⅱ的输入端连接；

减压单元为提供抽取功能的减压抽取泵，入口端与控制阀ⅰ的输出端管路连接，出口端与增压单元的存储罐入口连接；

压力传感器和应力传感器设置于可封闭高压空间容器内壁；

其中，控制阀ⅰ、控制阀ⅱ、增压单元和减压单元的控制电路与智能控制器连接；压力传感器和应力传感器数据信号传输电路与智能控制器连接；

采用上述技术方案的本发明工作流程为：将要检测的设备放在可封闭高压空间容器中，根据用户设定的压力，智能控制器会控制控制阀ⅱ和增压单元进行工作，并根据压力传感器的检测值，来控制控制阀ⅱ的开度和增压单元的启动与停止，来达到设定的压力；当应力传感器检测到可封闭高压空间容器的应力值过大或用户需要减小设定压力，智能控制器根据应力传感器和压力传感器的数据，来控制控制阀ⅰ和减压单元的动作进行泄压，进而保证装置的安全，并达到设定压力。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

本发明共2幅附图,其中：

图1为本发明的整体连接结构示意图。

图2为本发明的工作原理图。

图中：1、可封闭高压空间容器，2-1、控制阀ⅰ，2-2、控制阀ⅱ，3、减压单元，4、增压单元，5、智能控制器，6、压力传感器，7、应力传感器。

具体实施方式

如图1和图2所示的一种深水高压模拟装置，包括：

可封闭高压空间容器1、控制阀ⅰ2-1、控制阀ⅱ2-2、减压单元3、增压单元4、智能控制器5、压力传感器6和应力传感器7；

可封闭高压空间容器1的流体出口管路与减压单元3连接，且在此管路上设置有控制阀ⅰ2-1；可封闭高压空间容器1的流体入口管路与增压单元4连接，且此管路上设置有控制阀ⅱ2-2；

增压单元4带有用于流体介质存储的存储罐以及由存储罐内部向外抽取输送流体介质的增压抽取泵，增压抽取泵输出端与控制阀ⅱ2-2的输入端连接；

减压单元3为提供抽取功能的减压抽取泵，入口端与控制阀ⅰ2-1的输出端管路连接，出口端与增压单元4的存储罐入口连接；

压力传感器6和应力传感器7设置于可封闭高压空间容器1内壁；

其中，控制阀ⅰ2-1、控制阀ⅱ2-2、增压单元4和减压单元3

的控制电路与智能控制器5连接；压力传感器6和应力传感器7数据信号传输电路与智能控制器5连接；

其中，可封闭高压空间容器1用于模拟不同水深的压力环境，并至少可以承受试验所需的最高压力，可对水下工作设备的承压能力进行检测，保证设计设备的有效承压性。

控制阀(控制阀ⅰ2-1和控制阀ⅱ2-2)由智能控制器5控制，同时还采用可以人工操作，用于控制增压单元4流体的进入和减压单元3流体的抽出。

减压单元3通过控制阀ⅰ2-1将可封闭高压空间容器1中的流体抽出，当压力超过可封闭高压空间容器1的许用应力值时，抽出部分流体保证装置的安全性，对于不同的流体介质，采用不同的动力设备。

增压单元4通过控制阀ⅱ2-2向高压空间容器1充入流体，建立需要的压力，对于不同的流体介质，采用不同的动力设备。

智能控制器5，根据设定的压力值，来控制控制阀ⅱ2-2和增压单元4向可封闭高压空间容器1充入流体，并依据压力传感器6反馈的压力值来控制控制阀ⅱ2-2的开度和增压单元4的启动与停止，当可封闭高压空间容器1的压力过大或需要减小压力时，智能控制器5会根据设定压力值和压力传感器6实时的检测值，来控制控制阀ⅰ2-1的开度和减压单元3的启动与停止来达到设定压力，并保证可封闭高压空间容器1的安全。

压力传感器6安装在可封闭高压空间容器1的内部，用于实时的检测高压空间容器1的流体压力，并向智能控制器5做出反馈，保证压力为设定压力，并且不会超过高压空间容器1许用应力。

应力传感器7安装至高压空间容器1的墙壁上，用于实时的检测腔壁的应力值，并反馈给智能控制器5，保证高压空间容器1的安全。

上述技术方案的工作流程为：将要检测的设备放在可封闭高压空间容器1中，根据用户设定的压力，智能控制器5会控制控制阀ⅱ2-2和增压单元4进行工作，并根据压力传感器6的检测值，来控制控制阀ⅱ2-2的开度和增压单元4的启动与停止，来达到设定的压力；当应力传感器7检测到可封闭高压空间容器1的应力值过大或用户需要减小设定压力，智能控制器5根据应力传感器7和压力传感器6的数据，来控制控制阀ⅰ2-1和减压单元3的动作进行泄压，进而保证装置的安全，并达到设定压力。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种深水高压模拟装置，包括：可封闭高压空间容器、增压单元、减压单元、控制阀、压力传感器、应力传感器、智能控制器；与高压空间容器相连的控制阀，用于控制流体的流进和流出；与控制阀相连接的增压单元，用于向容器中充入高压流体；与控制阀相连接的减压单元，用于从容器中抽出流体；智能控制器根据应力传感器和张力传感器的反馈来控制控制阀、增压单元和减压单元来控制高压空间容器的模拟压力；通过智能控制器来控制控制阀和增压、减压单元来实现高压空间容器，对不同水深下水压的模拟，为某些深水设备的检验提供试验环境。

技术研发人员：陈海泉;韩广冬;孙玉清;王生海;乔卫亮;张金男
受保护的技术使用者：大连海事大学
技术研发日：2017.06.19
技术公布日：2017.08.18