一种阀门提升力测量装置和系统以及提升力系数试验方法与流程

本发明涉及一种阀门提升力测量装置和系统以及提升力系数试验方法，属于阀门技术领域。

背景技术：

在电力行业中，阀门提升力是指阀门在运行状态下开启过程中任何位置动作阀门时所需的力，常用提升力系数表示。阀门开启时，由于受到阀门前后压差的影响，所需的力最大，因此提升力的大小将直接影响阀门配套执行机构的设计和选型，其准确测量至关重要。阀门提升力是开启过程中阀门任意位置动作时的瞬间作用力，准确测量难度较大，亟需一种能准确且方便测量阀门提升力的装置和方法。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种阀门提升力测量精度高且便捷性好的测量装置和方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种阀门提升力测量装置和系统，其特征在于，所述装置包括底板体、上板体、上压板、手轮、导向健、支撑杆、丝杆、力传感器和传感器连接件；所述底板体和上板体通过支撑杆相连，形成稳定的测量框架；所述丝杆、力传感器和传感器连接件按从上到下相连，再通过传感器连接件与阀门试验件阀杆连接；所述手轮与丝杆连接，并通过上压板和导向健固定在测量框架上；所述系统包括风机、进气管道、阀门试验件和出气管道，风机通过进气管道向阀门试验件提供空气，进气管道上依次装有压力调节阀，进口温度测量装置和进口压力测量装置，阀门试验件经过出气管道将空气排向大气，出气管道上依次装有出口温度测量装置和出口压力测量装置；阀门试验件的卸载腔室设有卸载腔室压力测量装置。

优选地，所述力传感器为柱式力传感器，最大量程500kg，带有自动采集功能。

优选地，所述底板体和上板体之间有四根支撑杆。

优选地，所述底板体通过螺栓与阀门试验件阀杆处的连接装置相连接，固定测量装置。

本发明还提供一种阀门提升力系数试验方法，其特征在于，使用上述的一种阀门提升力测量装置和系统，包括以下步骤：

步骤1：开启风机，调节提升力测量装置的手轮，使阀门试验件在一定的相对升程下稳定运行；

步骤2：保持阀门试验件在相同的升程下，通过调节阀调整阀门试验件前后压力，按照0.05～0.2递增幅度改变压比进行试验

步骤3：记录阀门试验件进出口压力、温度和卸载腔室压力；

步骤4：通过手轮来提升阀门试验件，于此同时，力传感器自动采集记录阀门试验件提升瞬间的力；

步骤5：得到阀门试验件在一定升程和不同压比下的进出口压力、温度、卸载腔室压力和阀门试验件提升力数据；

步骤6：按照1％～5％递增幅度改变阀门试验件相对升程，在一定的相对升程下，重复步骤2到步骤5；

步骤7：得到阀门试验件在不同升程和不同压比下的进出口压力、温度、卸载腔室压力和阀门试验件提升力数据；

步骤8：根据试验数据，按照提升力系数经验公式计算阀门提升力系数φ。

本发明优点在于：

(1)通过本发明的提升力测量装置，可以便捷且快速地测量阀门提升力，测量精度高，能满足阀门配套执行机构的设计和选型要求。

(2)本发明提出的阀门提升力系数测量系统和方法，测量系统简洁，测量方法操作性和通用性好，适用于各类阀门提升力系数的测量。

附图说明

图1为本发明提供的阀门提升力测量装置组成结构示意图；

附图标记：1.底板体，2.上板体，3.上压板，4.手轮，5.导向健，6.支撑杆，7.丝杆，8.力传感器，9.传感器连接件；

图2为本发明提供的阀门提升力系数试验系统示意图；

附图标记：10.风机，11.进气管道，12.压力调节阀，13.进口温度测量装置，14.进口压力测量装置，15.阀门试验件，16.出口温度测量装置，17.出口压力测量装置，18.出气管道，19.卸载腔室压力测量装置。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例

如图1所示，本发明提供了一种阀门提升力测量装置，包括底板体1、上板体2、上压板3、手轮4、导向健5、支撑杆6、丝杆7、力传感器8和传感器连接件9。底板体1通过螺栓与阀门试验件15阀杆处的连接装置相连接，固定提升力测量装置，底板体1和上板体2之间通过4个支撑杆6相连，形成稳定的测量框架，用于安装丝杆7、力传感器8和传感器连接件9，力传感器8一端通过传感器连接件9与阀门试验件15阀杆相连接，另一端通过丝杆7与手轮4相连接，手轮4通过上压板3和导向健5固定。

如图2所示，本发明还提供了一种阀门提升力测量系统，包括风机10、进气管道11、阀门试验件15和出气管道18，风机10通过进气管道11向阀门试验件15提供空气，进气管道11上依次装有压力调节阀12，进口温度测量装置13和进口压力测量装置14，阀门试验件15经过出气管道18将空气排向大气，出气管道18上依次装有出口温度测量装置16和出口压力测量装置17，并在阀门试验件15的卸载腔室安装有卸载腔室压力测量装置19。

采用本发明装置和试验系统，阀门提升力系数测量方法如下所述：

步骤1：开启风机10，调节提升力测量装置的手轮4，使阀门在2％相对升程下稳定运行；

步骤2：通过调节阀调整阀门前后压力，按照0.05递增幅度改变压比，分别依次在0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65、0.70、0.75、0.80、0.85、0.90、0.95压比下进行试验；

步骤3：记录阀门试验件进口静压p1、进口温度t1、出口静压p2、出口温度t2和卸载腔室压力ps

步骤4：通过手轮4来提升阀门，力传感器8自动采集记录阀门提升瞬间的力qg；

步骤5：得到阀门在一定升程下，上述12个不同压比下的进口静压p1、进口温度t1、出口静压p2、出口温度t2、卸载腔室压力ps和阀门提升力数据qg；

步骤6：按照4％递增幅度改变阀门相对升程，分别依次在6％、10％、14％、18％、22％、26％、30％、34％、38％、42％、46％、50％、54％、58％、62％、66％、70％相对升程下重复步骤2到步骤5；

步骤7：得到阀门在上述17个不同相对升程和12个不同压比下的进口静压p1、进口温度t1、出口静压p2、出口温度t2、卸载腔室压力ps和阀门提升力数据qg；

步骤8：根据试验数据，按照提升力系数经验公式计算阀门提升力系数φ。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

技术特征：

1.一种阀门提升力测量装置和系统，其特征在于，所述装置包括底板体、上板体、上压板、手轮、导向健、支撑杆、丝杆、力传感器和传感器连接件；所述底板体和上板体通过支撑杆相连，形成稳定的测量框架；所述丝杆、力传感器和传感器连接件按从上到下相连，再通过传感器连接件与阀门试验件阀杆连接；所述手轮与丝杆连接，并通过上压板和导向健固定在测量框架上；所述系统包括风机、进气管道、阀门试验件和出气管道，风机通过进气管道向阀门试验件提供空气，进气管道上依次装有压力调节阀，进口温度测量装置和进口压力测量装置，阀门试验件经过出气管道将空气排向大气，出气管道上依次装有出口温度测量装置和出口压力测量装置；阀门试验件的卸载腔室设有卸载腔室压力测量装置。

2.一种阀门提升力系数试验方法，其特征在于，使用权利要求1所述的一种阀门提升力测量装置和系统，包括以下步骤：

步骤1：开启风机，调节提升力测量装置的手轮，使阀门试验件在一定的相对升程下稳定运行；

步骤2：保持阀门试验件在相同的升程下，通过调节阀调整阀门试验件前后压力，按照0.05～0.2递增幅度改变压比进行试验

步骤3：记录阀门试验件进出口压力、温度和卸载腔室压力；

步骤4：通过手轮来提升阀门试验件，于此同时，力传感器自动采集记录阀门试验件提升瞬间的力；

步骤5：得到阀门试验件在一定升程和不同压比下的进出口压力、温度、卸载腔室压力和阀门试验件提升力数据；

步骤6：按照1％～5％递增幅度改变阀门试验件相对升程，在一定的相对升程下，重复步骤2到步骤5；

步骤7：得到阀门试验件在不同升程和不同压比下的进出口压力、温度、卸载腔室压力和阀门试验件提升力数据；

步骤8：根据试验数据，按照提升力系数经验公式计算阀门提升力系数φ。

技术总结
本发明公开了一种阀门提升力测量装置和系统以及提升力系数试验方法，所述装置包括底板体、上板体、上压板、手轮、导向健、支撑杆、丝杆、力传感器和传感器连接件；所述系统包括风机、进气管道、阀门试验件和出气管道；通过本发明的提升力测量装置，可以便捷且快速地测量阀门提升力，测量精度高，能满足阀门配套执行机构的设计和选型要求。

技术研发人员：范雪飞;刘网扣;徐佳敏;江路毅;张琳
受保护的技术使用者：上海发电设备成套设计研究院有限责任公司
技术研发日：2020.04.20
技术公布日：2020.08.07