一种承压类特种设备用智能试压系统的制作方法

本实用新型涉及检测试压领域，特别是一种承压类特种设备用智能试压系统。

背景技术：

承压类特种设备的耐压试验目前普遍采用人工监示压力，手动操作开关试压泵电源开关实施控制，方法原始，试验压力和保压时间不易控制准确，升压、降压速度无法控制，容易产生过压、加压过速等问题。而且压力试验全过程需要人工配合，劳动强度较大，对人员配合时间要求长。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种承压类特种设备用智能试压系统，能够自动完成试压过程并记录试压曲线，并在精确保证试验条件的同时避免了大量的人工浪费，进而保证试验效果、降低生产成本。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种承压类特种设备用智能试压系统，包括加热炉、试压容器、蓄水罐和压力采集控制系统，所述试压容器的进水口处连接有灌水软管，且试压容器的出水口处通过第一高压软管与所述蓄水罐的出水口连接，所述蓄水罐内设有浮球阀和溢水口,且蓄水罐的进水口上设有与所述第一高压软管连通的第二高压软管，所述加热炉的进料口通过第一软管与所述灌水软管连通，且加热炉的出料口通过第二软管与所述灌水软管连通，所述灌水软管上设有位于所述第一软管和第二软管之间的截止阀，所述第二软管上设有截止阀；所述压力采集控制系统包括PLC控制器、均与PLC控制器电连接的显示屏、变频多级泵、变频高压清洗泵、电接点压力表压力传感器、校准电磁阀和电动调节阀，所述变频多级泵与所述灌水软管连接，所述变频高压清洗泵、电接点压力表、压力传感器和校准电磁阀分别与所述第一高压软管连接，所述电动调节阀与所述第二高压软管连接。

使用时，灌水软管的一端接蓄水池或者市政管网，灌水软管的另一端与试压容器的入水口连接，其中，灌水软管可以采用DN60型或者其他型号的软管；加热炉的进料口和出料口分别通过第一软管和第二软管与灌水软管连通，使得灌水软管内的水可以经过第一软管进入加热炉内并可以经过第二软管再次回到灌水软管内，灌水软管与第一软管和第二软管的两个连接部之间设有截止阀，且第二软管上同样设有截止阀，第一软管和第二软管均可以采用DN60型软管或者其他类型的软管；试压容器的出水口通过第一高压软管与蓄水罐的出水口连接，蓄水罐内设有浮球阀，蓄水罐上设有溢水口，且蓄水罐的进水口上设有与第一高压软管连通的第二高压软管；压力采集控制系统包括PLC控制器、均与 PLC控制器电连接的显示屏、变频多级泵、变频高压清洗泵、电接点压力表、压力传感器、校准电磁阀和电动调节阀，其中，变频多级泵与所述灌水软管连接，变频高压清洗泵、电接点压力表、压力传感器和校准电磁阀从左至右依次与第一高压软管连接，电动调节阀与第二高压软管连接；试验开始时，PLC控制器控制变频多级泵开始抽水，水从灌水软管进入试压容器内，若水温较低，可以关闭灌水软管上的截止阀，使水进入加热炉内加热，然后打开第二软管上的截止阀，使水进入试压容器内，完成快速灌水操作，若水温满足要求，则保持灌水软管上的截止阀开启而关闭第二软管上的截止阀，使水直接进入试压容器内；当试压容器内被快速灌水后，由试压容器内内置的水压传感器向PLC控制器传输水压力信号，然后PLC控制器控制校准电磁阀打开并使变频高压清洗泵开始从蓄水罐内抽水，水从第一高压软管进入试压容器内为试压容器增压，压力传感器采集第一高压软管内的水压并将水压值传输至PLC控制器，当水压值达到要求时，PLC控制器控制变频高压清洗泵停止抽水并使得校准电磁阀关闭；在试验过程中，试压容器内的水压传感器实时监测试压容器的压力值并传输给PLC 控制器，若试压容器内的水压波动在允许范围内，PLC控制器保持静默，若试压容器内的水压超出允许水压范围，水压传感器将水压值传输给PLC控制器之后， PLC控制器控制校准电磁阀和电动调节阀打开，完成对试压容器的泄压操作，试压容器内排出的水进入蓄水罐并从溢水口处溢出，此时，若水压传感器检测的水压值已经达到要求则PLC控制器控制校准电磁阀和电动调节阀关闭，停止泄压操作；在整个实验过程中，通过电接点压力表、压力传感器和试压容器内的水压传感器实时监测，并反馈给PLC控制器，PLC控制器控制显示屏显示理想参数曲线和实时监测的参数曲线，并通过打印机打印试验结果；当试验结束后， PLC控制器控制校准电磁阀和电动调节阀打开，对试压容器进行排水。

该试压系统的使用条件为：试压容器的试验压力小于或者等于40MPa,第一高压软管和第二高压软管的高压流量小于或者等于18L/H，变频多级泵的流量小于或者等于300M3/H；系统试验耐受温度小于等于70℃，系统试验时的环境温度为-10℃～45℃；试验介质可以采用水或者油类乳化液等；压力传感器所承受的压力小于或者等于45MPa，压力传感器的精度为0.01；电源采用AC380/220V 50Hz。

本试压系统通过研制一种智能试压系统，使用PLC控制器、压力传感器、变频多级泵和变频高压清洗泵，让PLC控制器控制变频高压清洗泵的开关，保证耐压试验顺利进行，减少人为干扰，自动完成试压过程并记录试压曲线，精确保证试验条件的同时可以避免大量的人工浪费，进而保证试验效果、降低生产成本；本试压系统的内容主要有变频多级泵与变频高压清洗泵结合，实现快速灌水操作和增压操作，按要求升降压力，来实现升压曲线与理论曲线的贴合，并使PLC控制器控制显示屏显示试压曲线；PLC控制器控制电动调节阀的阀开度以适应水压试验压力降压速度，使该系统具备较高的通用性、实用性；实现水压试验自动控制，减少人为失误，避免超压和欠压操作，按照要求实现试压过程，并能显示和记录试压曲线；实现系统的实际压力与理论压力差值在0.05MPa 以内，时间总误差在5％以内；压力采集控制系统使得升、降压速度可以调节并显示，试验数据和理论的速度曲线参数能在显示屏上显示和比对，能自动保存试验结果和打印试验报告；压力采集控制系统能够在试压容器超压时起到安全保护作用，当试压容器内的压力超过要求标准时，可以通过PLC控制器控制校准电磁阀和电动调节阀完成自动泄压；可以通过PLC控制器控制显示屏显示升压、保压、降压曲线与理论曲线的吻合度，并能通过外接的打印机打印试验报告；加热炉可以在对低水温进行加热，一方面缩短了试验时间，另一方面便于低脆性转变温度钢制产品的试压。

优选的，所述加热炉的侧壁上设有燃烧器，所述第二软管上设有与所述燃烧器电连接的温度调节器。

通过对温度调节器设定温度值，并通过燃烧器对进入加热炉的水进行加热；利用加热炉对水进行加热，一方面缩短了试验时间，另一方面便于低脆性转变温度钢制产品的试压。

优选的，所述灌水软管上设有单向阀。

单向阀的作用在于防止灌水软管内的水倒流。

优选的，所述第一高压软管上设有位于所述试压容器与所述校准电磁阀之间的法兰。

法兰的作用在于，一方面便于安装和拆卸，另一方面由于法兰的强度好，能够承受巨大的压力。

优选的，所述第一高压软管上设有高精度压力表和单向阀。

高精度压力表主要用于实时观测第一高压软管的压力值，防止超压；单向阀用于防止在泄压过程中水逆流，使水通过第二高压管进入蓄水罐从而被排出。

优选的，所述第二高压软管与所述第一高压软管的连接部位于所述压力传感器和校准电磁阀之间。

第二高压软管与第一高压软管的连接部位于压力传感器和校准电磁阀之间，是为了可以通过校准电磁阀和电动调节阀共同配合实现泄压，防止校准电磁阀损坏。

本实用新型的有益效果是：

(1)本试压系统通过研制一种智能试压系统，使用PLC控制器、压力传感器、变频多级泵和变频高压清洗泵，让PLC控制器控制变频高压清洗泵的开关，保证耐压试验顺利进行，减少人为干扰，自动完成试压过程并记录试压曲线，精确保证试验条件的同时可以避免大量的人工浪费，进而保证试验效果、降低生产成本；本试压系统的内容主要有变频多级泵与变频高压清洗泵结合，实现快速灌水操作和增压操作，按要求升降压力，来实现升压曲线与理论曲线的贴合，并使PLC控制器控制显示屏显示试压曲线；PLC控制器控制电动调节阀的阀开度以适应水压试验压力降压速度，使该系统具备较高的通用性、实用性；实现水压试验自动控制，减少人为失误，避免超压和欠压操作，按照要求实现试压过程，并能显示和记录试压曲线；实现系统的实际压力与理论压力差值在 0.05MPa以内，时间总误差在5％以内；压力采集控制系统使得升、降压速度可以调节并显示，试验数据和理论的速度曲线参数能在显示屏上显示和比对，能自动保存试验结果和打印试验报告；压力采集控制系统能够在试压容器超压时起到安全保护作用，当试压容器内的压力超过要求标准时，可以通过PLC控制器控制校准电磁阀和电动调节阀完成自动泄压；可以通过PLC控制器控制显示屏显示升压、保压、降压曲线与理论曲线的吻合度，并能通过外接的打印机打印试验报告；加热炉可以在对低水温进行加热，一方面缩短了试验时间，另一方面便于低脆性转变温度钢制产品的试压。

(2)通过对温度调节器设定温度值，并通过燃烧器对进入加热炉的水进行加热；利用加热炉对水进行加热，一方面缩短了试验时间，另一方面便于低脆性转变温度钢制产品的试压。

(3)单向阀的作用在于防止灌水软管内的水倒流。

(4)法兰的作用在于，一方面便于安装和拆卸，另一方面由于法兰的强度好，能够承受巨大的压力。

(5)高精度压力表主要用于实时观测第一高压软管的压力值，防止超压；单向阀用于防止在泄压过程中水逆流，使水通过第二高压管进入蓄水罐从而被排出。

(6)第二高压软管与第一高压软管的连接部位于压力传感器和校准电磁阀之间，是为了可以通过校准电磁阀和电动调节阀共同配合实现泄压，防止校准电磁阀损坏。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图。

附图标记说明：

1、试压容器；10、灌水软管；100、截止阀；11、单向阀；12、第一高压软管；120、法兰；13、第二高压软管；2、蓄水罐；20、溢水口；21、浮球阀； 3、PLC控制器；30、显示屏；31、变频多级泵；32、变频高压清洗泵；33、电接点压力表；34、压力传感器；35、高精度压力表；36、校准电磁阀；37、电动调节阀；4、加热炉；40、燃烧器；41、第一软管；42、温度调节器；44、第二软管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

实施例1：

如图1所示，一种承压类特种设备用智能试压系统，包括加热炉4、试压容器1、蓄水罐2和压力采集控制系统，所述试压容器1的进水口处连接有灌水软管10，且试压容器1的出水口处通过第一高压软管12与所述蓄水罐2的出水口连接，所述蓄水罐2内设有浮球阀21和溢水口20,且蓄水罐2的进水口上设有与所述第一高压软管12连通的第二高压软管13，所述加热炉4的进料口通过第一软管41与所述灌水软管10连通，且加热炉的出料口通过第二软管44与所述灌水软管10连通，所述灌水软管10上设有位于所述第一软管41和第二软管44 之间的截止阀100，所述第二软管44上设有截止阀100；所述压力采集控制系统包括PLC控制器3、均与PLC控制器3电连接的显示屏30、变频多级泵31、变频高压清洗泵32、电接点压力表33压力传感器34、校准电磁阀36和电动调节阀37，所述变频多级泵31与所述灌水软管10连接，所述变频高压清洗泵32、电接点压力表33、压力传感器34和校准电磁阀36分别与所述第一高压软管12 连接，所述电动调节阀37与所述第二高压软管13连接。

使用时，灌水软管10的一端接蓄水池或者市政管网，灌水软管10的另一端与试压容器1的入水口连接，其中，灌水软管10可以采用DN60型或者其他型号的软管；加热炉4的进料口和出料口分别通过第一软管41和第二软管44 与灌水软管10连通，使得灌水软管10内的水可以经过第一软管41进入加热炉4内并可以经过第二软管44再次回到灌水软管10内，灌水软管10与第一软管 41和第二软管44的两个连接部之间设有截止阀100，且第二软管44上同样设有截止阀100，第一软管41和第二软管44均可以采用DN60型软管或者其他类型的软管；试压容器1的出水口通过第一高压软管12与蓄水罐2的出水口连接，蓄水罐2内设有浮球阀，蓄水罐2上设有溢水口20，且蓄水罐2的进水口上设有与第一高压软管12连通的第二高压软管13；压力采集控制系统包括PLC控制器3、均与PLC控制器3电连接的显示屏30、变频多级泵31、变频高压清洗泵 32、电接点压力表33、压力传感器34、校准电磁阀36和电动调节阀37，其中，变频多级泵31与所述灌水软管10连接，变频高压清洗泵32、电接点压力表33、压力传感器34和校准电磁阀36从左至右依次与第一高压软管12连接，电动调节阀37与第二高压软管13连接；试验开始时，PLC控制器3控制变频多级泵 31开始抽水，水从灌水软管10进入试压容器1内，若水温较低，可以关闭灌水软管10上的截止阀100，使水进入加热炉4内加热，然后打开第二软管44上的截止阀100，使水进入试压容器1内，完成快速灌水操作，若水温满足要求，则保持灌水软管10上的截止阀100开启而关闭第二软管44上的截止阀100，使水直接进入试压容器1内；当试压容器1内被快速灌水后，由试压容器1内内置的水压传感器向PLC控制器3传输水压力信号，然后PLC控制器3控制校准电磁阀36打开并使变频高压清洗泵32开始从蓄水罐2内抽水，水从第一高压软管12进入试压容器1内为试压容器1增压，压力传感器34采集第一高压软管 12内的水压并将水压值传输至PLC控制器3，当水压值达到要求时，PLC控制器 3控制变频高压清洗泵32停止抽水并使得校准电磁阀36关闭；在试验过程中，试压容器1内的水压传感器实时监测试压容器1的压力值并传输给PLC控制器3，若试压容器1内的水压波动在允许范围内，PLC控制器3保持静默，若试压容器1内的水压超出允许水压范围，水压传感器将水压值传输给PLC控制器3之后， PLC控制器3控制校准电磁阀36和电动调节阀37打开，完成对试压容器1的泄压操作，试压容器1内排出的水进入蓄水罐2并从溢水口20处溢出，此时，若水压传感器检测的水压值已经达到要求则PLC控制器3控制校准电磁阀36和电动调节阀37关闭，停止泄压操作；在整个实验过程中，通过电接点压力表33、压力传感器34和试压容器1内的水压传感器实时监测，并反馈给PLC控制器3， PLC控制器3控制显示屏30显示理想参数曲线和实时监测的参数曲线，并通过打印机打印试验结果；当试验结束后，PLC控制器3控制校准电磁阀36和电动调节阀37打开，对试压容器1进行排水。

该试压系统的使用条件为：试压容器1的试验压力小于或者等于40MPa, 第一高压软管12和第二高压软管13的高压流量小于或者等于18L/H，变频多级泵31的流量小于或者等于30M3/H；系统试验耐受温度小于等于70℃，系统试验时的环境温度为-10℃～45℃；试验介质可以采用水或者油类乳化液等；压力传感器34所承受的压力小于或者等于45MPa，压力传感器34的精度为0.01；电源采用AC380/220V 50Hz。

本试压系统通过研制一种智能试压系统，使用PLC控制器3、压力传感器 34、变频多级泵31和变频高压清洗泵32，让PLC控制器3控制变频高压清洗泵 32的开关，保证耐压试验顺利进行，减少人为干扰，自动完成试压过程并记录试压曲线，精确保证试验条件的同时可以避免大量的人工浪费，进而保证试验效果、降低生产成本；本试压系统的内容主要有变频多级泵31与变频高压清洗泵32结合，实现快速灌水操作和增压操作，按要求升降压力，来实现升压曲线与理论曲线的贴合，并使PLC控制器3控制显示屏30显示试压曲线；PLC控制器3控制电动调节阀37的阀开度以适应水压试验压力降压速度，使该系统具备较高的通用性、实用性；实现水压试验自动控制，减少人为失误，避免超压和欠压操作，按照要求实现试压过程，并能显示和记录试压曲线；实现系统的实际压力与理论压力差值在0.05MPa以内，时间总误差在5％以内；压力采集控制系统使得升、降压速度可以调节并显示，试验数据和理论的速度曲线参数能在显示屏30上显示和比对，能自动保存试验结果和打印试验报告；压力采集控制系统能够在试压容器1超压时起到安全保护作用，当试压容器1内的压力超过要求标准时，可以通过PLC控制器3控制校准电磁阀36和电动调节阀37完成自动泄压；可以通过PLC控制器3控制显示屏30显示升压、保压、降压曲线与理论曲线的吻合度，并能通过外接的打印机打印试验报告；加热炉4可以在对低水温进行加热，一方面缩短了试验时间，另一方面便于低脆性转变温度钢制产品的试压。

实施例2：

如图1所示，本实施例在实施例1的基础上，所述加热炉4的侧壁上设有燃烧器40，所述第二软管44上设有与所述燃烧器40电连接的温度调节器42。

通过对温度调节器42设定温度值，并通过燃烧器40对进入加热炉4的水进行加热；利用加热炉4对水进行加热，一方面缩短了试验时间，另一方面便于低脆性转变温度钢制产品的试压。

实施例3：

如图1所示，本实施例在实施例1的基础上，所述灌水软管10上设有单向阀11。

单向阀11的作用在于防止灌水软管10内的水倒流。

实施例4：

如图1所示，本实施例在实施例1的基础上，所述第一高压软管12上设有位于所述试压容器1与所述校准电磁阀36之间的法兰120。

法兰120的作用在于，一方面便于安装和拆卸，另一方面由于法兰120的强度好，能够承受巨大的压力。

实施例5：

如图1所示，本实施例在实施例1的基础上，所述第一高压软管12上设有高精度压力表35和单向阀11。

高精度压力表35主要用于实时观测第一高压软管12的压力值，防止超压；单向阀11用于防止在泄压过程中水逆流，使水通过第二高压管进入蓄水罐2从而被排出。

实施例6：

如图1所示，本实施例在实施例1的基础上，所述第二高压软管13与所述第一高压软管12的连接部位于所述压力传感器34和校准电磁阀36之间。

第二高压软管13与第一高压软管12的连接部位于压力传感器34和校准电磁阀36之间，是为了可以通过校准电磁阀36和电动调节阀37共同配合实现泄压，防止校准电磁阀36损坏。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。