专利名称：安全阀在线检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种安全伐在线装置，用于石油、化工、中小型电厂、供暖等锅炉和压力容器设备上安全伐的在线检测。
安全伐是锅炉压力容器等设备的重要安全附件，对安全伐的定期检测是设备安全监察的重要项目之一，检测安全伐分为离线检测(冷态检测)和在线检测(热态检测)两种。离线检测是将安全伐从工作管线上卸下，在专门的安全伐校验台上进行调试定压。在线检测是近年来国内外逐步推广的一种方法，它不必卸下安全伐，而让安全伐仍工作在正常的介质工况中，将一套专门的在线检测仪器的夹具置于伐上，采用液压系统对安全伐伐芯施加一个向上的附加力迫使伐芯开启，根据仪器的记录以测算出安全伐的开启压力。
现有的安全伐在线检测装置见图9，由提升机构、液压系统和电子测量部分组成。液压系统原理图见
图10，包括提升油缸4、强制关闭油缸5、快换接头42、高压软管43、单向节流伐44、三位四通手动换向伐33、压力表34、减压伐45、截止伐46、蓄能器47、油泵48、过滤器30和油箱31，来自液压系统的压力油，通过液压管道12作用于提升油缸4，给安全伐杆9上提供一个速度均匀和可调的向上提升力，迫使伐芯11在工作工况下开启，由电子测量部分(图上未示出)的力传感器6和位移传感器40，测得并记录下附加的提升力值和伐芯位移值的变化曲线。考虑到位移传感器40是通过驱动架41而安装于提升机构13的一侧，由于伐杆的制造和安装精度不够，伐杆与伐杆过孔间出现一定的间隙，再加上提升机构的对中误差，因此，在施加附加力的开始阶段(即伐芯尚未开启前)，伐芯会产生轻微的晃动，经导杆放大后晃动值加大且晃动的方向随安装位置的不同而变化，从而大大降低了位移值(即伐芯开启点)的测得准确度，因而位移值只宜作为参考值，实际是以测得的力值变化曲线的转折或峰值为依据来估计出开启点，这种间接估计出的开启点当然难以准确，所以，现有的安全伐在线检测法存在以下不足之处1.不同工况下力值变化曲线的形状不同，不同类型、型号和生产厂家的安全伐力值变化曲线的形状也不同，甚至同一安全伐由于安装和调整的不同，力值变化曲线也有很大的变化，这就给测量增加相当大的难度，在人工判断开启点时，要求操作者有相当的经验，并对安全伐的工况有较多的了解，在采用计算机判断开启点时，要求计算机做相当复杂的数学运算，程序量大，占用内存多，同时还需进行比较多的人工干预，才可求出比较满意的结果，当曲线形状特殊，由于曲线转折点不明显，无论人工还是计算机都很难求出准确的结果。
2.要求提升力的增加平缓和均匀，液压提升机构是满足上述要求、保证力值曲线平滑和转折特征明显的手段，但液压系统复杂笨重和操用维护不方便，因而限制了该检测仪的应用，而手动或电动提升机构，虽然结构简易和操作维护方便，但由于所得力值变化曲线不平滑而无法得出准确结果。
3.整个检测过程环节多，成本高，操作复杂，检测周期长，即使用单片机也很难实现低成本、高精度和快速简便的自动化检测。
4.对于微启伐和脉冲伐等类型的安全伐，因力值曲线变化趋势不同和特征点不明而无法准确检测。
本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种直接采用位移变化来测定在线安全伐开启压力的方法和装置。
本实和新型的目的可以通过以下措施来达到本实用新型是采用位移变化来测定安全伐的开启压力以完成在线检测。
启动手压油泵，来自油箱的液压过滤器、油泵和换向伐后进入提升油缸，提升拉杆带动力传感器、位移传感器和安全伐伐杆一起提升，安全伐伐芯开启，开启的位移值和经过前置放大力值，经数据采集控制和单片机算出开启压力并显示，或者经数据采集控制后直接进行显示。
本实用新型包括提升机构、力传感器、位移传感器、液压系统和含数据采集控制的电子测量部分。
位移传感器有A或B两种结构型式A种包括初级次级线圈、铜芯、铁芯与外壳，差动变压器的初级次级线圈与外壳做成一体并固定于立柱上，内芯是上为铁芯下为铜芯连成的一体，铁芯与提升拉杆连接，铜芯与伐杆连接，检测时线圈部分不动，金属内芯随拉杆提升，从而引起线圈电感量发生变化而形成位移信号输出。
B种包括初级线圈、次级线圈、铁芯(含螺栓、螺母和垫圈)和外壳，差动变压器的两组次级线圈与外壳做成一体并固定于立柱上，一组初级线圈与铁芯连接成一体，铁芯上下分别与提升拉杆和伐杆连接，检测对次级线圈不动，初级线圈连同铁芯随提升拉杆提升，从而引起次级线圈的电感量发生变化而形成位移信号输出。
提升机构由上梁、下梁和拉杆组成。安全伐伐杆与A种位移传感器的铜芯连接，或者与B种位移传感器的铁芯下部连接，提升油缸、强制关闭油缸、力传感器和A种位移传感器的铁芯或B种位移传感器的铁芯上部由通过上梁中心孔的提升拉杆串连起来。
液压系统包括油箱、过滤器、手压油泵、压力表、三位四通手动换向伐、提升油缸、强制关闭油缸和液压管道。
电子测量部分包括前置放大器、数据采集控制、单片机和显示器。数据采集控制包括二极管、电位器、LM311电压比较器、74LSO4反相器LM393采样保持器、电阻和电容。
附图的图面说明如下
图1为本实用新型的检测装置图；图2为本实用新型A种位移传感器正视图；图3为图2的顶视图；图4为本实用新型B种位移传感器正视图；图5为图4的顶视图；图6为本实用新型提升机构用的液压系统原理图；图7为本实用新型的电子测量部分的示意图；图8为本实用新型的数据采集控制原理图；图9为现有技术的检测装置图；
图10为现有技术提升机构用的液压系统原理图。
下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述
图1表示本实用新型的检测装置图，图2和图3表示本实用新型所用的A种位移传感器的正视和顶视图。位移传感14的中心上部为铁芯16，铁芯顶部中心有螺孔，与提升拉杆8连接，铁芯下部有铜芯17，铁芯和铜芯连接成一体，铜芯底部中心有螺孔，与所测安全伐伐杆9相连接，芯外和外壳20内装差动变压器线圈15，线圈15和外壳20一起通过两边的连杆18和紧固套19固定连接于两根拉杆3上。提升机构13是由上梁1、下梁2和拉杆3组成一个框架，安全伐伐杆9与位移传感器14的铜芯连接，提升拉杆通过上梁1、提升油缸4、强制关闭油缸5和力传感器6连接于位移传感器的铁芯16上。
图4和图5表示本实用新型的B种位移传感器21的正视和顶视图。位移传感器21中心为初级线圈26，与螺栓22、垫圈23和螺母24连接成一体，两组次级线圈27与外壳25做成一体，通过连杆18与紧固套19固定于立柱3上，螺栓22的下部通过连接套28与安全伐伐杆9连接，螺栓上部与提升拉杆8连接。
图6表示本实用新型提升机构用的液压系统原理，液压系统包括三位四通手动换向伐33、压力表34、手压油泵29、过滤器30、油箱31、提升油缸4、强制关闭油缸5和液压管道12。
图7表示本实用新型电子测量部分的电气装置方框图。包括力传感器6、位移传感器7、数据采集控制37、前置放大器38、单片机35和显示器36，力传感器、前置放大器、单片机和显示器都是现有的外购件或者用现有的电子元器件组成的器件，位移传感器有A、B两种结构型式，详见上述。
图8表示本实用新型的数据采集控制的原理图。D1和D2为二极管，W1、W2、W3为电位器，A1为LM311电压比较器，A2为74LSO4反相器，A2为LM393采样保持器，R为电阻，C为电容。A接至力传感器前置放大器输出，B接至单片机A／D端或直接至数据显示部分。
当需要用本实用新型对安全伐10进行在线检测时，启动手压油泵29，来自油箱31的液压油经过滤器30、手动油泵29和三位四通手动换向伐27(图中伐芯需移至右位)后，进入提升油缸4，提升拉杆8带动力传感器6和A种位移传感器14的铁芯16连同铜芯17，或者是B种位移传感器的螺栓22和连接套28，和安全伐伐杆9一起提升，安全伐伐芯11开启，开启点所对应的位移值，用A种位移传感器14时是初级次级线圈电感量变化而形成的位移信号，用B种位移传感器21时是次级线圈的电感量变化而形成的位移信号，此位移信号和力传感器6所测得并经前置放大后的力信号，一同进入数据采集控制37，经单片机35算出开启压力，通过显示器36进行显示，还可以经数据采集控制37后直接在显示器36上显示。开启压力计算较现有技术简单，只需测算位移量的斜率变化率即可迅速找到开启点及此点所对应的提升力值，与同时测出的工作压力值和已知的密封面积计算出开启压力。
本实用新型对比现有技术具有如下优点检测结果较准确；液压系统较简单；可以实现低成本、高精度和快速简便的自动化检测。
权利要求一种安全伐在线检测装置，包括提升机构、力传感器和液压系统，其特征在于，位移传感器有A或B两种结构型式，A种包括初级次级线圈、铜芯、铁芯和外壳，差动变压器的初级次级线圈与外壳做成一体并固定于立柱上，内芯是上为铁芯下为铜芯连成的一体，铁芯与提升拉杆连接，铜芯与伐杆连接，检测时线圈部分不动，金属内芯随拉杆提升，从而引起线圈电感量发生变化而形成信号输出，B种包括初级线圈、次级线圈、铁芯和外壳，差动变压器的两组初级线圈与外壳做成一体并固定于立柱上，一组初级线圈与铁芯连接成一体，铁芯上下分别与提升拉杆和伐杆连接，检测时次级线圈不动，初级线圈连同铁芯随提升拉杆提升，从而引起次级线圈电感量发生变化而形成位移信号输出。
专利摘要安全阀在线检测装置包括提升机构、液压系统、力传感器和A或B两种位移传感器，A种由线圈、铜芯、铁芯和外壳组成，线圈与外壳做成一体并固定于立柱上，内芯是上铁下铜连成的一体，铁芯与提升拉杆连接，铜芯与阀杆连接，B种由初级线圈、次级线圈、铁芯和外壳组成，次级线圈与外壳做成一体并固定于立柱上，初级线圈与铁芯连成一体，铁芯上下分别与提升拉杆和阀杆连接。检测结果较准确。
文档编号F16K37/00GK2171759SQ9320826
公开日1994年7月13日 申请日期1993年4月6日 优先权日1993年4月6日
发明者徐玉检, 刘琨 申请人:徐玉检