本实用新型涉及安全阀校验技术领域，尤其涉及一种安全阀校验装置。
背景技术：
安全阀是承压特种设备最主要的安全保护装置之一，根据安全技术规范《安全阀安全技术监察规程》的规定，在用承压特种设备安全阀一般每年校验一次，校验的项目为整定压力和密封压力。安全阀的整定压力就是安全阀的开启压力，安全阀开启后，泄放多余的气体(压力)，确保设备不超压并安全运行。
目前，安全阀整定压力的标定是通过安全阀校验台来实现。现有的安全阀校验台大致有两种，分别为第一代安全阀校验台和第二代安全阀校验台。
参考图1，第一代安全阀校验台，其工作原理如下：
开启进气阀，用开度大小来控制升压速度(不大于0.03mpa/s)，当试验容器内的压力达到被试安全阀预定的整定压力，被试安全阀开启。由于进气阀及其连接管公称直径较小(一般为dn25mm左右)，试验容器容积也较小(试验容器按安全技术规范的要求不小于0.5m3，在实际应用中，一般容积为0.5m3)。这样，当被试安全阀开启，气体排出，压力表指针会由上升转变为急剧下降，同时，有的被试安全阀会发出“砰”的一声。校验人员就会根据压力由上升转变为急剧下降的拐点压力值以及“砰”的一声发出时对应的压力值来综合判定整定压力值，压力曲线如图2所示。
第一代安全阀校验台的校验方式存在以下几个问题：
1、通过耳朵听，眼睛观察再人为记录的方式，人为影响因素较大，可溯性较差；
2、个别阀门如微启式安全阀，在校验的过程中不会发出“砰”的一声，影响校验人员的判定；
3、最重要的一点：安全阀的开启过程有前泄的过程。前泄不是整定压力。
根据定义，所谓前泄，就是安全阀未达到整定压力，出现的可以看见或可以听见的泄漏。整定压力是指：存在可以测量的阀瓣开启高度或泄放流体变为连续时的静压力，可由视觉、触觉或听觉感知。
这样，由于试验容器的容积较小，因此，当安全阀校验过程中处于前泄阶段(试验容器压力还未达到整定压力)，由于试验容器容积及连接的管道公称直径较小，前泄的微小泄漏都可能造成压力表的急剧下降。此外，大口径微启式安全阀由于没有“砰”的一声来借助判定，但有压力表的下降拐点，这样，校验人员把前泄判定为整定压力，造成整定压力的校验误差。
从前面整定压力的定义可以看出：安全阀达到整定压力之一的条件就是要有：存在可以测量的阀瓣开启高度。但是，目前未有开高测量方式应用在安全阀校验测试系统中。
第二代安全阀校验台主要增加了压力传感器，实现电脑的数据自动采集、自动识别、自动输出的形式。第二代安全阀校验台的工作原理与第一代安全阀校验台本质上一样，具体如下：
在安全阀校验过程中，压力缓慢升高，当达到被试安全阀整定压力时，被试安全阀开启，泄放气体，压力表显示的压力值会由上升到急剧下降；与此同时，压力传感器采集到的压力数据也由上升到急剧下降，出现压力拐点值，电脑识别并判断该值就是该被试安全阀的整定压力值。
第二代安全阀校验台同样也出现第一代安全阀校验台因试验容器及连接的管道公称直径较小，造成校验人员把前泄判定为整定压力，整定压力出现校验误差的问题。
综上，现有安全阀校验台存在的主要问题就是：
1)、单一的通过压力曲线出现压力拐点来判定整定压力；
2)、试验容器容积及连接的管道公称直径较小，造成校验人员把前泄判定为整定压力，整定压力出现校验误差的问题；
3)、从整定压力的判定标准来看要符合以下两个条件之一：安全阀达到整定压力的标准要有可视的开高出现，现有的校验台未采用；出现泄放流体变为连续，但试验容器容积较小，无法判定。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种检验精度高的安全阀校验装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种安全阀校验装置，包括用于被试安全阀安装其上的试验容器、连接所述试验容器并检测所述试验容器的压力的压力检测单元、将所述试验容器输送至被试安全阀的气流转换为声音并进行采集的发音采集组件、中央处理器；
所述试验容器设有进气管道和排气口，被试安全阀通过输送管道连接所述排气口；所述压力检测单元设置在所述输送管道上；所述发音采集组件设置在所述试验容器的排气口内，所述试验容器内的气体通过所述发音采集组件流向被试安全阀；
所述压力检测单元与所述中央处理器通讯连接，将检测到的压力信号发送至所述中央处理器；
所述发音采集组件与所述中央处理器通讯连接，将检测到的声音信号发送至所述中央处理器。
优选地，所述进气管道上设有进气阀。
优选地，所述发音采集组件包括发音装置以及拾音器；
所述发音装置安装在所述试验容器内的排气口内，气流通过所述发音装置使其振动发出声音；
所述拾音器安装在所述发音装置的侧面，采集所述发音装置发出的声音并发送至中央处理器。
优选地，所述发音装置的外周与所述排气口内壁相配合。
优选地，所述压力检测单元为压力表和/或压力传感器。
优选地，所述安全阀校验装置还包括连接并检测安全阀的阀瓣开启高度的开高测试仪；
所述开高测试仪与所述中央处理器通讯连接，将检测到的开高信号发送至所述中央处理器。
优选地，所述试验容器的最小容积v满足：v＝1.54×10-3×r2；
其中，r为被试安全阀喉径的半径。
本实用新型的有益效果：以整定声音强度作为判定手段来检测被试安全阀是否达到整定压力，实现安全阀的离线校验，校验精度较于现有的校验台高。
限定了试验容器的最小容积，保证足够的试验气体质量，消除校验过程前泄带来的整定压力的误判问题。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是现有第一代安全阀校验台的结构示意图；
图2是现有第一代安全阀校验台校验时的压力曲线图；
图3是本实用新型一实施例的安全阀校验装置的结构示意图；
图4是本实用新型一实施例的安全阀校验方法中的压力和声音曲线图；
图5是本实用新型一实施例的安全阀校验方法的压力、开高和声音曲线图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
如图3所示，本实用新型一实施例的安全阀校验装置，包括试验容器10、压力检测单元20、发音采集组件30以及中央处理器40。
试验容器10用于被试安全阀50安装其上，从而进行安全阀的整定压力校验等。压力检测单元20与中央处理器40通讯连接，用于检测试验容器10的压力，并将检测到的压力信号发送至中央处理器40。发音采集组件30与中央处理器40通讯连接，用于将试验容器10输送至被试安全阀50的气流转换为声音并进行采集，并将检测到的声音信号发送至中央处理器40，以获得声音强度。
其中，试验容器10设有进气管道11和排气口12。进气管道11用于连接气体来源，如空压机，从而空压机将空气打入试验容器10内。该进气管道11上设有进气阀13，用于启闭进气管道11，且通过自身的开度可以控制进气速度。被试安全阀50通过输送管道14连接排气口12，从而试验容器10内的气体通过排气口12和输送管道14输送至被试安全阀50。
发音采集组件30设置在试验容器10的排气口12内，从而试验容器10内的气体全部通过发音采集组件30流向被试安全阀50。排气口12的直径可大于输送管道14的内径。
压力检测单元20设置在输送管道14上。由于输送管道14通过排气口12与试验容器10相连通，压力检测单元20设置在输送管道14上用于检测试验容器10的压力，且避开发音采集组件30在排气口12内设置的阻力影响，从而检测出的压力也为气体输送至被试安全阀50的压力。压力检测单元20可以是压力表和压力传感器中至少一种。
本实施例中，发音采集组件30位于试验容器10内，减少外界声音对其产生干扰。发音采集组件30包括用于产生声音的发音装置31以及采集声音的拾音器32。具体地，发音装置31安装在试验容器10内的排气口12内，发音装置31的外周与排气口12内壁相配合，以使得流向输送管道14的全部气流通过发音装置31使其振动发出声音。拾音器32安装在发音装置31的侧面，采集发音装置31发出的声音并发送至中央处理器40。
作为选择，发音装置31可以是类似风哨、风琴等内部设有金属膜片或弹簧膜片等的声音发生器，气体通过时形成的气流使金属膜片或弹簧膜片振动发出声音。具体地，发音装置31具有供气流进出的进口和出口，该进口和出口相连通形成气流流道，金属膜片或弹簧膜片设置在气流流道内。在排气口12中，发音装置31的进口与试验容器10内部连通，出口与排气口12内部相连通，气流进入发音装置31时，进入气流流道内使金属膜片或弹簧膜片振动发出声音。
进一步地，本实用新型的安全阀校验装置还可根据需要包括开高测试仪60。开高测试仪60用于连接被试安全阀50并与中央处理器40通讯连接，检测被试安全阀50的阀瓣开启高度，将检测到的开高信号发送至中央处理器40，从阀瓣开启高度来判断被试安全阀50是否达到整定压力。通过开高测试仪60检测到的阀瓣开启高度，作为被试安全阀50整定压力校验的辅助手段，进一步提高整定压力检验的精确性。
进一步地，本实用新型的安全阀校验装置中，中央处理器40还可连接显示装置，从而将接收并处理得到的阀瓣开启高度、声音强度及压力等显示在显示装置上。
本实用新型的安全阀校验装置，用于安全阀的整定压力校验，通过声音强度来判断被试安全阀是否达到整定压力，提高校验精度。
本实用新型的安全阀校验方法，用于对安全阀整定压力的校验。参考图3，通过本实用新型的安全阀校验装置对安全阀进行校验，校验方法可包括以下步骤：
s1、预先获取安全阀达到整定压力时的声音强度，将该声音强度作为整定声音强度。
s2、将与安全阀同型号的被试安全阀50安装在试验容器10上。
s3、开启进气阀13，空压机将气体输送至试验容器10内，试验容器10的压力以预定的升压速度升高。
预定的升压速度≤0.03mpa/s。升压速度可通过进气阀13的开度进行调节。
试验容器10的压力由压力检测单元20测得，压力检测单元20将检测到的压力信号发送至中央处理器40。压力检测单元20安装在试验容器10和被试安全阀50之间的输送管道14上。
s4、试验容器10内的气体通过发音采集组件30输送至被试安全阀50；发音采集组件30将通过气流转化为声音进行采集，并将采集到的声音信号发送至中央处理器40。
被试安全阀50安装在试验容器10上并与其相连通，空压机将气体输送至试验容器10内后，气体也会通过被试安全阀50和试验容器10之间的输送管道14流向被试安全阀40。其中，试验容器10内的气体通过发音采集组件30输送至被试安全阀40，采集组件30通过的气流转化为声音进行采集，并将采集到的声音信号发送至中央处理器40。
具体地，发音采集组件30包括发音装置31以及拾音器32。发音装置31安装在试验容器10内的排气口12处，拾音器32安装在发音装置31的侧面，气体形成的气流全部通过发音装置31，使其振动发出声音，声音被拾音器32采集后形成声音信号发送至中央处理器40。
s5、中央处理器处理所接收到的声音信号以获得声音强度；当获得的声音强度达到整定声音强度时，说明被试安全阀50达到整定压力。
在上述校验过程中，在校验时间t内获得的试验容器压力以及声音强度形成的曲线图如图4所示，其中横坐标代表校验时间t，纵坐标代表压力p(mpa)以及声音强度(分贝/db)。声音曲线中，根据被试安全阀分别出现以下状态：前泄-开启—全开，其对应的曲线从无到逐渐增大，曲线呈一定的上升斜率。在声音强度达到整定声音强度时，对应的时间点为t1。根据图4的压力曲线即可获得达到整定声音强度的时间点t1所对应整定压力。
此外，为了提高校验的精确性，重复上述步骤s3-s5至少三次，取三次获得的整定声音强度对应的整定压力的平均值。
上述校验过程中，还可安装开高测试仪60，将其与被试安全阀50连接，检测被试安全阀50连接的阀瓣开启高度，作为辅助手段来校验被试安全阀的整定压力。当检测到的阀瓣开启高度达到预定开启高度如0.02mm时，说明被试安全阀50达到整定压力，结合声音强度的判定进一步提高校验精确性。
上述步骤s1的预先获取安全阀达到整定压力，同样可采用图3所示装置实现，参考图3，步骤s1进一步可包括如下步骤：
s1.1、将安全阀(与被试安全阀50为同样型号的安全阀)安装在试验容器10上，开启进气阀13，空压机将气体输送至试验容器10内，试验容器10的压力以预定的升压速度升高(≤0.03mpa/s)。
升压速度可通过进气阀13的开度进行调节。
其中，试验容器10内的气体通过发音采集组件30输送至安全阀，采集组件30通过的气流转化为声音进行采集，并将采集到的声音信号发送至中央处理器40。
具体地，气体形成的气流通过发音采集组件30的发音装置31，使其振动发出声音，声音被拾音器32采集后形成声音信号发送至中央处理器40。
试验容器10的压力由压力检测单元20测得，压力检测单元20将检测到的压力信号发送至中央处理器40。压力检测单元20安装在试验容器10和被试安全阀50之间的输送管道14上。
s1.2、在试验容器10的压力达到安全阀预定的整定压力时，安全阀开启并排放气体，开高测试仪60检测安全阀的阀瓣开启高度并将检测到的开高信号发送至中央处理器40。
s1.3、中央处理器40处理所接收到的声音信号和开高信号以获得声音强度和阀瓣开启高度。当安全阀的阀瓣开启高度达到预定开启高度时，安全阀达到整定压力，对应的声音强度为安全阀达到整定压力的整定声音强度。
安全阀的阀瓣开启高度的预定开启高度为0.02mm。
此外，为了提高精确性，重复上述步骤s1.1-s1.3至少三次，取三次获得的整定声音强度的平均值。
上述的步骤s1中，在校验时间t内获得的试验容器压力、声音强度以及阀瓣开启高度形成的曲线图如图5所示，其中横坐标代表时间t，纵坐标代表压力p(mpa)、声音强度(分贝/db)以及阀瓣开启高度(mm)。
在图5中，自上而下分别有开高曲线、压力曲线和声音曲线。为便于观察分析，把开高曲线的零点、压力曲线的零点及声音曲线的零点分开设置。压力升高，当达到整定压力时，三条曲线表现的特性不一样，具体为：
1)、开高曲线，在未达到整定压力时，安全阀的阀瓣无开高，开高曲线呈水平直线状态；当达到整定压力时，阀瓣开启，呈现开高状态，开高曲线呈现突跳状态，突跳点(可读0.02mm)为达到整定压力的时间点。
2)、压力曲线，在未达到整定压力时，曲线缓慢升高，达到整定压力时，由于安全阀开启，排出多余气体，试验容器压力下降，这样，出现压力曲线拐点。
3)、声音曲线，在未达到整定压力时，安全阀封闭(关闭)，无气流通过发音装置，拾音器采集不到声音信号，声音曲线呈水平直线状态；当安全阀达到整定压力，安全阀分别出现以下状态(过程)：前泄-开启—全开，其对应的曲线从无到逐渐增大，曲线呈一定的上升斜率(阀门公称直径越大、整定压力越高，声音曲线斜率越大)。
进一步地，由于试验容器10容积较小，安全阀(包括被试安全阀50)在校验过程中会有一个前泄的过程，由于前泄造成的微小泄漏都会造成压力的下降，产生压力曲线拐点，进一步造成整定压力的误判。为了消除整定压力的误判，本实用新型的安全阀校验装置及校验方法中，试验容器10的最小容积v满足：v＝1.54×10-3×r2。其中，v的单位为m3，r为被试安全阀喉径的半径，单位为mm。该试验容器10的最小容积v满足条件经过无量纲化，在计算以获得试验容积v所需具体数值时，只需直接代入被试安全阀喉径的半径数值即可算得。
由上述的试验容器最小容积v满足条件可知，试验容器10的容积与被试安全阀50的喉径的半径相关，在进行安全阀校验时，采用的试验容器10的容积应≥1.54×10-3×r2。例如，当被试安全阀50喉径的半径r为50mm时，进行整定压力校验时，试验容器的最小容积v＝1.54×10-3×(50)2＝3.85，即试验容器的最小容积v＝3.85m3。
试验容器10的最小容积v满足条件(v＝1.54×10-3×r2)由以下过程获得：
根据下式(一)(《安全阀一般要求》(gb/t12241-2005)中规定的空气系统安全阀排量计算公式)获得被试安全阀50的理论排量wtg：
式(一)中，被试安全阀的理论排量wtg单位为kg/h；pd为被试安全阀实际排放压力，单位为mpa；a为被试安全阀流道面积，单位为mm2；c为绝热指数函数；m为气体的分子量，单位为kg/kmol；z为压缩系数；t为实际排放温度，单位为k。
根据式(一)中c取2.7、m取28.96kg/kmol、z取1、t取常温300k得到wtg≈8.39apd。
被试安全阀50的实际排量wtg1如下式(二)：
wtg1＝wtg×t×d；(二)
式(二)中，t为整定压力检验时间，单位为s；d为被试安全阀排量系数。
在安全阀的校验中，被试安全阀50阀瓣微微开启，因此以被试安全阀的排量为微启式排量计算；取常用安全阀喉径范围10mm-100mm的中位数50mm作为参考值；根据微启式安全阀的定义，其阀瓣开启高度为喉径的1/40，即为1.25mm。可以理解地，中位数并不限于50mm，也可选择60mm等其他数值。
根据微启式安全阀的排量系数为0.07，以微启式安全阀的规定开高为0.02mm(根据gb/t12243-2005中5.1.2.3开高测量仪表的规定：开高测量仪表的分辨率不低于0.02mm)，获得：
微启式安全阀刚刚开启时的排量系数＝(微启式安全阀实际开高/微启式安全阀规定开高)*微启式安全阀的排量系数＝(0.02/1.25)×0.07≈0.001
以整定压力检验时间t为0.1s，被试安全阀排量系数d为微启式安全阀刚刚开启时的排量系数0.001，以及wtg＝8.39apd代入式(二)，得到：
wtg1＝8.39apd×0.1×0.001＝0.000839apd
根据被试安全阀排放的空气量等于试验容器在启闭压差15％整定压力下的空气量(即：在相同容积下，由于15％整定压力压力差造成密度差所换算的空气量)以及结合理想气体状态方程(pv＝nrt)，得到试验容器10在校验过程中因压力下降的气体质量损失量wtg2的计算如下式(三)：
wtg2＝n1-n2＝[p1v/(rt)-p2v/(rt)]×m(三)
式(三)中，试验容器在校验过程中因压力下降的气体质量损失量wtg2的单位为kg；n1为整定压力下试验容器的气体量；n2为回座压力或85％整定压力下试验容器的气体量；p1为整定压力，单位为mpa；p2为85％整定压力，即0.85p1，单位为mpa；v为试验容器的最小容积，单位为m3；m为气体的分子量，单位为kg/kmol；r为热力学常数，取8.314；t为热力学温度，取常温300k。
根据理想气体状态方程pv＝nrt中，p单位为pa，v单位为m3，n单位为mol；在温度不变的情况下，将p2＝0.85p1、m＝28.96kg/kmol＝28.96×10-3kg/mol、r＝8.314及t＝300k代入式(三)并结合单位换算获得：
wtg2＝[p1v/(rt)-p2v/(rt)]×m＝[0.15p1×106v/(rt)]×28.96×10-3≈1.7p1v
其中106用于p1从mpa到pa之间的换算。
根据被试安全阀的实际排量wtg1＝试验容器在校验过程中因压力下降的气体质量损失量wtg2，得到：0.000839apd＝1.7p1v
根据p1＝pd，a＝πr2，r为被试安全阀喉径的半径，即得v＝1.54×10-3×r2。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。