專(zhuān)利名稱(chēng)：一種爆破片爆破壓力測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及爆破片爆破壓力測(cè)試技術(shù)，特別提供了一種爆破片爆破壓力測(cè)試 系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
爆破片是廣泛用于化工、石油化工、煉油、冶金、制藥、食品、能源、動(dòng)力等部門(mén)的鍋 爐、壓力容器及壓力管道系統(tǒng)上的安全裝置。爆破片的應(yīng)用場(chǎng)合主要是高壓、易燃、易爆、有 毒等介質(zhì)，其工況要求較高，大多是化學(xué)反應(yīng)等的生產(chǎn)過(guò)程。這些生產(chǎn)過(guò)程易出現(xiàn)反應(yīng)過(guò)程 的壓力急劇波動(dòng)或激烈的化學(xué)反應(yīng)以致發(fā)生爆炸的可能性。由于介質(zhì)的特殊性這些生產(chǎn)過(guò) 程大多是不允許有介質(zhì)滲漏的情況發(fā)生，而一旦出現(xiàn)意外，又要求安全泄放裝置有極高的 動(dòng)態(tài)響應(yīng)，且有足夠的泄放量，以使生產(chǎn)設(shè)備和場(chǎng)所不致產(chǎn)生嚴(yán)重破壞的后果?；蛘呤窃O(shè)備 的工作溫度較高，在安全閥無(wú)法適應(yīng)的情況下，也必需使用爆破片作為安全泄放裝置。因此，要求爆破片能適用這種急速相變超壓、氣相化學(xué)燃爆超壓及粉塵燃爆超壓 等要求有較大排放量的情況。按GB567-1999《爆破片與爆破片裝置》的適用范圍要求，通常 爆破片可以制成直徑5-1500mm、爆破壓力0. 001-500MPa的各種規(guī)格，以適應(yīng)各種泄放量的 要求。當(dāng)前爆破片制作已采用了很多高科技手段，材料包括不銹鋼、鎂、鎳、鈦、合金及石墨 等，適應(yīng)不同介質(zhì)和溫度，動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性?xún)?yōu)異，同時(shí)還具有很強(qiáng)的耐腐蝕性和耐疲勞性。爆 破片的結(jié)構(gòu)形式有百余種，并有著很高的技術(shù)含量和極高的售價(jià)。這就給爆破片的檢測(cè)和 試驗(yàn)提出了更高的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種填補(bǔ)技術(shù)空白的爆破片爆破壓力測(cè)試系統(tǒng)。所述爆破片測(cè)試系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，為您提供一整套完整的爆破片質(zhì)量檢驗(yàn) 系統(tǒng)。系統(tǒng)界面友好，操作簡(jiǎn)便，具有良好的可擴(kuò)展性。爆破片測(cè)試系統(tǒng)的主要功能包括(1)對(duì)0_40MPa進(jìn)行常溫和加熱的爆破片進(jìn)行爆破性能試驗(yàn)；(2)對(duì)0_40MPa進(jìn)行常溫和加熱的爆破片進(jìn)行疲勞性能試驗(yàn)；(3)對(duì)試驗(yàn)項(xiàng)目完成后生成檢驗(yàn)報(bào)告。本實(shí)用新型提供了一種爆破片爆破壓力測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述爆破片爆破 壓力測(cè)試系統(tǒng)包含有以下組成部分壓力源201、爆破片夾持裝置202、控制系統(tǒng)203 ；其中 所述壓力源201為以壓縮空氣為動(dòng)力的壓力供應(yīng)裝置空氣壓縮機(jī)，所述爆破片夾持裝置 202具體為液壓機(jī)；所述爆破片爆破壓力測(cè)試系統(tǒng)中還設(shè)置有用于提高空氣質(zhì)量的冷凍式干燥機(jī)204 或/和空氣緩沖罐205，其設(shè)置在壓力源201和爆破片夾持裝置202之間；所述爆破片爆破壓力測(cè)試系統(tǒng)中，空氣緩沖罐205設(shè)置在冷凍式干燥機(jī)204靠近 壓力源201的一側(cè)；在冷凍式干燥機(jī)204之前或之后的管路上設(shè)置有過(guò)濾裝置206。[0013]所述爆破片爆破壓力測(cè)試系統(tǒng)的壓力源201具體為，其連接著空氣緩沖罐205。所述爆破片爆破壓力測(cè)試系統(tǒng)中，在冷凍式干燥機(jī)204和爆破片夾持裝置202之 間還設(shè)置有下述元器件壓力傳感器、氣驅(qū)增壓泵、比例調(diào)節(jié)閥、空氣觸動(dòng)器。本實(shí)用新型的具體說(shuō)明如下動(dòng)力源本系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮是以試驗(yàn)為目的，主要特點(diǎn)是設(shè)備工作頻率較低，但要求 適用范圍較大、測(cè)試精度較高?？紤]到設(shè)備的投資和場(chǎng)地占用，我們選用氣驅(qū)泵作為升壓力 源。因此作為動(dòng)力源的空壓機(jī)將成為重點(diǎn)設(shè)備。我們選用螺桿空壓機(jī)作為動(dòng)力源，為提高 空氣質(zhì)量配置了冷干機(jī)和空氣緩沖罐。在實(shí)際操作時(shí)，我們要進(jìn)行下述動(dòng)作1)啟動(dòng)檢查各閥門(mén)是否處于開(kāi)啟狀態(tài)，除通向流阻試驗(yàn)用儲(chǔ)氣罐的閥門(mén)應(yīng)關(guān)閉 外(不做流阻系統(tǒng)測(cè)試時(shí))其它閥門(mén)均應(yīng)開(kāi)啟。合上電源箱內(nèi)的空壓機(jī)及冷干機(jī)的空氣開(kāi) 關(guān)，按下空壓機(jī)和冷干機(jī)上的啟動(dòng)按鈕，空壓機(jī)和冷干機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。2)檢查檢查機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)，聽(tīng)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)聲音是否正常，檢查緩沖罐上壓力表的 示值是否達(dá)到設(shè)定值?？諌簷C(jī)的操作和保養(yǎng)請(qǐng)認(rèn)真閱讀空壓機(jī)的使用說(shuō)明書(shū)。3)關(guān)機(jī)若關(guān)閉空壓機(jī)，按停機(jī)按鈕。在機(jī)器停止運(yùn)行后，再關(guān)閉電源。非緊急時(shí) 空壓機(jī)不要按急停按鈕停機(jī)，更不可以直接切斷空氣開(kāi)關(guān)的方式進(jìn)行關(guān)機(jī)。爆破片夾持裝置及試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行爆破片爆破壓力試驗(yàn)前，應(yīng)將爆破片及夾持器安 裝于試驗(yàn)臺(tái)上。試驗(yàn)臺(tái)有兩種形式，分別為螺栓夾持式和液壓機(jī)夾持式兩種。螺栓夾持式試驗(yàn)臺(tái)若在螺栓夾持式試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行爆破片爆破壓力試驗(yàn)時(shí)，先將 爆破片與其配套的夾持器安裝好。然后將爆破片連同夾持器安放于試驗(yàn)臺(tái)中間，安放合適 的墊片，選擇合適的法蘭并將對(duì)應(yīng)的螺塞旋出。用合適的長(zhǎng)螺桿將法蘭與爆破片裝置固定 于試驗(yàn)臺(tái)上。用力矩搬手以對(duì)角方式將螺栓扭至規(guī)定的力矩。本試驗(yàn)臺(tái)僅用于常溫試驗(yàn)，試驗(yàn)介質(zhì)可以是壓縮空氣、水和油。液壓機(jī)夾持式試驗(yàn)臺(tái)先將爆破片與其配套的夾持器安裝好，將連接好后的爆破 片裝置安放于試驗(yàn)臺(tái)中間，選擇合適的壓圈和墊片。調(diào)整液壓機(jī)的壓緊力(見(jiàn)液壓機(jī)使用 說(shuō)明書(shū))，或直接觀看液壓機(jī)上的顯示器。開(kāi)啟液壓泵，移動(dòng)液壓機(jī)滑塊下行，將爆破片裝置 壓緊于試驗(yàn)臺(tái)上。若不進(jìn)行液壓機(jī)壓緊力的調(diào)整，而直接監(jiān)視液壓機(jī)顯示器的壓力時(shí)，不可 一次加壓到壓緊力的限定值。應(yīng)分多次加壓達(dá)到壓緊力的限定值，以免發(fā)生過(guò)壓情況。本試驗(yàn)臺(tái)可進(jìn)行高溫試驗(yàn)，最高試驗(yàn)溫度550°C。試驗(yàn)介質(zhì)僅有壓縮空氣，最高試 驗(yàn)壓力50MPa。本實(shí)用新型硬件結(jié)構(gòu)在爆破片型式實(shí)驗(yàn)中需要檢測(cè)爆破片是否能夠在誤差允許 的范圍內(nèi)可靠發(fā)生爆破。同時(shí)，還需要根據(jù)爆破片的應(yīng)用溫度條件，控制爆破溫度。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)于爆破片的檢測(cè)，在爆破片檢測(cè)系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)在控制軟件的調(diào)度下， 通過(guò)各種傳感器獲取壓力和溫度數(shù)值，并且依據(jù)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)整輸出控制信號(hào)(模擬量和 開(kāi)關(guān)量)，為爆破片提供符合工作條件的壓緊力、爆破溫度和爆破壓力。記錄爆破壓力，以檢 驗(yàn)爆破片是否符合設(shè)計(jì)要求。根據(jù)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的特性，設(shè)計(jì)了如

圖1所示的爆破片檢測(cè)系統(tǒng)。在 圖1中可以看到爆破片檢測(cè)系統(tǒng)主要由工控機(jī)、模擬量輸入、模擬量輸出、開(kāi)關(guān)量輸出和 RS-485通訊等部分組成。[0029]此外，在工控機(jī)外部為了在電器上滿(mǎn)足執(zhí)行機(jī)構(gòu)的要求，為模擬量輸入配置了信 號(hào)調(diào)理板，把不同輸入類(lèi)型的信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬量輸入卡的允許輸入范圍。模擬量隔離模塊 不但實(shí)現(xiàn)了 V-I變換，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了電器隔離，為執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供了更為精準(zhǔn)的控制信號(hào)。繼 電器輸出板把5VTTL電平的開(kāi)關(guān)量輸出轉(zhuǎn)換為DC-24V輸出和AC-220V輸出，分別用于控制 加熱棒和氣體回路中的電磁閥。各種器件技術(shù)指標(biāo)1、電源技術(shù)指標(biāo)A、工控機(jī)電源技術(shù)指標(biāo)工控機(jī)電源輸入電壓AC110-250V，輸入電流1. 5A工控機(jī)電源輸出DC12V/5. OA, DC-12V/5. OA, DC5V/10. OA, DC3. 3V/3. OAB、開(kāi)關(guān)電源技術(shù)指標(biāo)輸入電壓ACl 10-250V,輸入電流1. 5A輸出DC24V/5A —路輸出DC24V/2A —路輸出DC24V/1. 5A 一路2、信號(hào)調(diào)理板技術(shù)指標(biāo)將16路電流輸入信號(hào)調(diào)理為標(biāo)準(zhǔn)電壓輸出，提供輸入過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)，輸出短路 保護(hù)功能；信號(hào)調(diào)理板采用隔離電源輸入，內(nèi)置DC-DC模塊，具有較高信噪比。電源電壓DC24V/1A低通濾波截至頻率為2KHz ；輸入信號(hào)4-20mA輸出信號(hào)0_5V。3、模擬量信號(hào)調(diào)理接線端子板技術(shù)指標(biāo)采用內(nèi)置DC-DC電源模塊，采用隔離放大器實(shí)現(xiàn)信號(hào)耦合，實(shí)現(xiàn)輸入輸出信號(hào)的 隔離作用。提高了信號(hào)的抗干擾能力。電源電壓DC24V/1A輸入信號(hào)0-10V輸出信號(hào)4-20mA 4、繼電器輸出板技術(shù)指標(biāo)DB-24R有24個(gè)C型繼電器，通過(guò)可編程控制使得機(jī)電式繼電器可直接通斷負(fù)載。 每路繼電器可控制一個(gè)0. 5A/110V或1A/24VDC的負(fù)載。通過(guò)50針與0PT0-22兼容的連接 器或20針扁平電纜線連接器，給對(duì)應(yīng)通道的功率繼電器加上5V電壓信號(hào)來(lái)激活其工作。每 個(gè)通道一個(gè)LED，共有24個(gè)高亮度LED，當(dāng)與之關(guān)聯(lián)的繼電器接通時(shí)發(fā)亮。為避免你的PC 過(guò)載，本板卡需要一個(gè)+12VDC或+24VDC的外界電源供電.繼電器技術(shù)指標(biāo)類(lèi)型SPDT (C型，單刀雙擲)；額定負(fù)載0·5A/120VAC, 1A/24VDC ；最大切換功率60VA，24W ；最大切換電壓120VAC，60VDC；
5[0058]最大切換電流IA ；使用壽命機(jī)械(2XlO7)，電氣(2XlO5)；操作時(shí)間6ms ；釋放時(shí)間3ms ；控制邏輯輸入TTL高(+5V)，繼電器通電工作；電源+24V800mA ；工作溫度0-60°C；儲(chǔ)存溫度-20-80°C；濕度0-90%無(wú)凝露；尺寸225mmxl32mm(DB-24R，DB-24RD)。5、數(shù)據(jù)采集卡 IS0-AD32LIS0-AD32L是ISA總線的隔離的12位A/D卡，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。隔離輸入 高達(dá)500Vrms共模電壓。IS0AD32L采用了 200KHz，12位的A/D轉(zhuǎn)換器，內(nèi)置IK字節(jié)FIFO 緩存器，32個(gè)單端或16個(gè)差分輸入通道。IS0-AD32L模擬量輸入具有自動(dòng)〃通道/增益〃掃描功能。單通道可實(shí)現(xiàn)200KHz 采樣速率下的平滑A/D轉(zhuǎn)換，或是IOOKHz采樣速率的通道掃描。IS0-AD32L模擬量輸入的技術(shù)指標(biāo)如下通道數(shù)32單端/16差分；分辨率12位；采樣率200KS/s(最大)；輸入阻抗10，000MΩ //6pf ；過(guò)壓保護(hù)士 35V;精度讀數(shù)的0.01% ； 士1位；零漂全量程最大士25ppm/°C。6、模擬量輸出卡A-626技術(shù)指標(biāo)A-626/A-628是帶16通道數(shù)字量輸入和16通道數(shù)字量輸出的12位模擬量輸出 卡。A-626，A-628卡既支持電壓量輸出又支持電流量輸出。輸出通道可以通過(guò)跳線來(lái)設(shè)置 不同的電壓量程士 10V，士 5V，0-5V, 0-10V ；當(dāng)外接一個(gè)電壓源時(shí)能以4_20mA灌電流輸出。 設(shè)在板卡上的參考芯片BBRef-Ol用于解決參考電壓漂移?？ㄉ系腖attice FPGA芯片提高 了板卡的穩(wěn)定性。輸出模擬量的技術(shù)指標(biāo)如下通道數(shù)6通道(A-626)；分辨率12位；類(lèi)型AD7541 ；差分線性度最大1/2LSB/高溫狀態(tài)；設(shè)定時(shí)間低于65yS;溫漂5ppm/°C(最大)；相對(duì)精度士 1個(gè)LSB (最大)；電壓輸出量程0-5V，0-10V，士5V，士 IOV ；[0090]電流輸出量程4_20mA ；輸出驅(qū)動(dòng)士 5mA;電流環(huán)激勵(lì)電壓8V_35V ；參考電壓內(nèi)部電壓-5V—10V外接+10V—10V (最大)。7、開(kāi)關(guān)量DI0-48技術(shù)指標(biāo)DI0-148提供48路TTL電平數(shù)字I/O和一個(gè)16位計(jì)數(shù)器。DI0-48模擬8255方 式0工作，并將輸出電流增至15mA (源電流)和64mA (灌電流)，可直接控制LED，繼電器等 設(shè)備。DI0-48由6個(gè)8位雙向口和3個(gè)用于中斷產(chǎn)生和記數(shù)輸入通道組成。8位口命名為 PA, PB, PC。PC又可分為2個(gè)4位。在通電或復(fù)位時(shí)所有的口都被設(shè)置成輸入。基地址可 選擇從200到3FF。中斷信號(hào)可接到從2到7任何一個(gè)中斷級(jí)別。DI0-48的布局圖如圖2 所示。D10-48的技術(shù)指標(biāo)輸入輸出邏輯電平Logic inputs and output ；輸入高電平2.OV(Min)/5. OV(Max)；輸入低電平-0·5V (Min) /0. 8V (Max)；輸入負(fù)載電流-0·45mA(Min)/+70y A ；輸出灌電流+64mA(Max)；輸出拉電流_15mA ；全部輸出與TTL電平兼容；可編程計(jì)數(shù)器和定時(shí)器；頻率范圍0 to 4MHz ；輸入高電平2.OV(Min)，5V (Max)；輸入低電平-O.3V (Min) ,0. 8V (Max)。時(shí)鐘源時(shí)鐘源頻率:250ΚΗζ，500ΚΗζ，1ΜΗζ，2ΜΗζ (跳線選擇)；分頻系數(shù)100， 10，1 ；電源功耗+5V/500mA(典型值)；尺寸930x135mm。
0109]各種傳感器技術(shù)指標(biāo)0110]1、壓力傳感器技術(shù)指標(biāo)0111]輸出形式4 20mADC0112]供電電源:+24VDC0113]準(zhǔn)確度士0. 5%0114]介質(zhì)溫度-20 85°C0115]環(huán)境溫度-10 60°C0116]響應(yīng)時(shí)間彡 30mS0117]負(fù)載能力彡 600 Ω0118]過(guò)載壓力:2倍0119]過(guò)程連接:Μ20Χ1. 5外螺紋0120]在系統(tǒng)中所使用的壓力傳感器量程及其用途如下表1所示。0121]表1壓力傳感器量程及其用途對(duì)照表0122]
權(quán)利要求一種爆破片爆破壓力測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述爆破片爆破壓力測(cè)試系統(tǒng)包含有以下組成部分壓力源(201)、爆破片夾持裝置(202)、控制系統(tǒng)(203)；其中所述壓力源(201)為以壓縮空氣為動(dòng)力的壓力供應(yīng)裝置空氣壓縮機(jī)，所述爆破片夾持裝置(202)具體為液壓機(jī)；所述爆破片爆破壓力測(cè)試系統(tǒng)中還設(shè)置有用于提高空氣質(zhì)量的冷凍式干燥機(jī)(204)或/和空氣緩沖罐(205)，其設(shè)置在壓力源(201)和爆破片夾持裝置(202)之間；所述爆破片爆破壓力測(cè)試系統(tǒng)中，空氣緩沖罐(205)設(shè)置在冷凍式干燥機(jī)(204)靠近壓力源(201)的一側(cè)；在冷凍式干燥機(jī)(204)之前或之后的管路上設(shè)置有過(guò)濾裝置(206)。
2.按照權(quán)利要求1所述爆破片爆破壓力測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述爆破片爆破壓力 測(cè)試系統(tǒng)的壓力源(201)具體為，其連接著空氣緩沖罐(205)。
3.按照權(quán)利2要求所述爆破片爆破壓力測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述爆破片爆破壓力 測(cè)試系統(tǒng)中，在冷凍式干燥機(jī)(204)和爆破片夾持裝置(202)之間還設(shè)置有下述元器件壓 力傳感器、氣驅(qū)增壓泵、比例調(diào)節(jié)閥、空氣觸動(dòng)器。
專(zhuān)利摘要一種爆破片爆破壓力測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述爆破片爆破壓力測(cè)試系統(tǒng)包含有以下組成部分壓力源(201)、爆破片夾持裝置(202)、控制系統(tǒng)(203)；其中所述壓力源(201)為以壓縮空氣為動(dòng)力的壓力供應(yīng)裝置空氣壓縮機(jī)，所述爆破片夾持裝置(202)具體為液壓機(jī)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)填補(bǔ)了技術(shù)空白；為規(guī)范、快速和準(zhǔn)確地進(jìn)行爆破片檢驗(yàn)提供了技術(shù)支持。其具有自動(dòng)化程度高，操作方便等突出優(yōu)點(diǎn)。具有可預(yù)見(jiàn)的巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。
文檔編號(hào)G01M13/00GK201749023SQ200920013149
公開(kāi)日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2009年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月22日
發(fā)明者任克華, 華長(zhǎng)春, 宋緒鮮, 張志毅, 李純剛, 程筱梅, 胡熙玉, 陳杰 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)市特種設(shè)備檢測(cè)研究院