一種燃?xì)庹{(diào)壓器調(diào)壓性能檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種燃?xì)庹{(diào)壓器調(diào)壓性能檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法。檢測(cè)裝置包括氣路部分和控制部分，其中：氣路部分由氣源、球閥、過濾器、減壓閥、高壓電磁閥、比例壓力調(diào)節(jié)閥、被測(cè)調(diào)壓器、低壓電磁閥、流量控制閥、流量傳感器構(gòu)成；控制部分由工控機(jī)、驅(qū)動(dòng)板、顯示器、數(shù)據(jù)采集卡構(gòu)成；流量控制閥、流量傳感器及軟件PID控制算法實(shí)現(xiàn)流量的閉環(huán)控制，為被測(cè)調(diào)壓器的出口提供精準(zhǔn)的流量調(diào)節(jié)。檢測(cè)方法步驟如下：開始測(cè)試；初始化器件及變量；關(guān)閉壓力測(cè)量；出口壓力測(cè)量；調(diào)壓靜特性測(cè)試；判斷被測(cè)件是否合格；測(cè)試結(jié)束。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)低壓力下的流量閉環(huán)控制，確保燃?xì)庹{(diào)壓器的進(jìn)口壓力保持恒定以及出口流量的精準(zhǔn)控制，快速、準(zhǔn)確地測(cè)量調(diào)壓器的關(guān)閉壓力、出口壓力、調(diào)壓靜特性以及壓力回差，具有性能可靠、檢測(cè)過程自動(dòng)化程度高、精度高等特點(diǎn)。
【專利說明】一種燃?xì)庹{(diào)壓器調(diào)壓性能檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及調(diào)壓器性能檢測(cè)技術(shù)，具體為一種燃?xì)庹{(diào)壓器調(diào)壓性能檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]燃?xì)庹{(diào)壓器是確保燃?xì)庹］斉涞年P(guān)鍵設(shè)備之一，其功能是將較高的入口壓力調(diào)至較低的出口壓力，并據(jù)燃?xì)庑栌霉r的變化自動(dòng)保持燃?xì)鈮毫υ诔隹跁r(shí)恒定在設(shè)定值。調(diào)壓性能的安全可靠，不僅影響供氣質(zhì)量，而且與人民生命和國(guó)家財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)。不合格的調(diào)壓器產(chǎn)品會(huì)引發(fā)安全事故，如關(guān)閉壓力偏高會(huì)引起燃?xì)庑孤?，極易引發(fā)火災(zāi)及人員中毒、等惡性事故的發(fā)生；出口壓力過高會(huì)造成燃?xì)馊紵煌耆?，而產(chǎn)生大量的一氧化碳等有毒氣體，危害人們的身體健康。因而，調(diào)壓器產(chǎn)品的調(diào)壓性能檢測(cè)至關(guān)重要。
[0003]國(guó)外優(yōu)秀的調(diào)壓器廠家都有自己成熟的檢測(cè)方法和檢測(cè)設(shè)備。相比而言，國(guó)內(nèi)的調(diào)壓器檢測(cè)方法還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際的需要，尤其體現(xiàn)在閥體氣密性檢測(cè)和調(diào)壓器靜特性檢測(cè)兩個(gè)系統(tǒng)。一方面檢測(cè)方法落后，多依靠人工測(cè)試的方法完成，嚴(yán)重制約了生產(chǎn)的自動(dòng)化水平，而且檢測(cè)結(jié)果受人為因素影響較大；另一方面檢測(cè)設(shè)備精度低，多依靠傳統(tǒng)的儀表儀器，通常不能滿足連續(xù)檢測(cè)的需要。若想提高檢測(cè)的精度，確保調(diào)壓器的進(jìn)口壓力保持恒定和出口流量的精準(zhǔn)控制、實(shí)現(xiàn)檢測(cè)過程的自動(dòng)化是首要前提。
[0004]CN102661859A公開了一種瓶裝液化石油氣調(diào)壓器性能測(cè)試設(shè)備及其使用方法，其進(jìn)氣壓力采用兩級(jí)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，即粗調(diào)減壓閥和精調(diào)減壓閥來手動(dòng)調(diào)整壓力。而液化石油氣調(diào)壓器的一般進(jìn)氣壓力要求0.03MPa、0.7Mpa、l.2MPa不等，所以該設(shè)備的進(jìn)氣壓力需要手動(dòng)調(diào)節(jié)，檢測(cè)過程不能完全自動(dòng)化，增加了人為因素的影響，降低了檢測(cè)精度和檢測(cè)效率。
CN201173841Y公開了一種液化石油氣調(diào)壓器自動(dòng)測(cè)試裝置，由主氣路、輔助氣路、驅(qū)動(dòng)板和計(jì)算機(jī)構(gòu)成，主氣路進(jìn)行調(diào)壓器的檢測(cè)，輔助氣路為氣控閥提供控制氣源和為流量調(diào)節(jié)器提供正負(fù)導(dǎo)壓。該測(cè)試裝置由兩個(gè)氣路組成，所用器件較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高；另外，真空發(fā)生器為流量調(diào)節(jié)器提供正負(fù)導(dǎo)壓，使得流量調(diào)節(jié)器能正常工作，但卻跟實(shí)際調(diào)壓器的使用環(huán)境不相符，工作時(shí)可能會(huì)對(duì)主氣路產(chǎn)生影響，造成被測(cè)調(diào)壓器的進(jìn)口壓力和出口流量控制不準(zhǔn)確，影響測(cè)試精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種燃?xì)庹{(diào)壓器調(diào)壓性能檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法，以實(shí)現(xiàn)低壓力下的流量閉環(huán)控制，確保燃?xì)庹{(diào)壓器的進(jìn)口壓力保持恒定以及出口流量的精準(zhǔn)控制，快速、準(zhǔn)確地測(cè)量調(diào)壓器的關(guān)閉壓力、出口壓力、調(diào)壓靜特性以及壓力回差，具有性能可靠、檢測(cè)過程自動(dòng)化程度高、精度高等特點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
一種燃?xì)庹{(diào)壓器調(diào)壓性能檢測(cè)裝置，其特征在于:包括氣路部分和控制部分，所述氣路部分由依次通過管道串聯(lián)的氣源、球閥、過濾器、減壓閥、高壓電磁閥、比例壓力調(diào)節(jié)閥、被測(cè)調(diào)壓器、低壓電磁閥、流量控制閥、流量傳感器構(gòu)成，被測(cè)調(diào)壓器和低壓電磁閥之間接入有壓力傳感器，流量傳感器后接入有溫度傳感器，所述比例壓力調(diào)節(jié)閥內(nèi)部帶有高精度的壓力反饋，自身實(shí)現(xiàn)壓力的閉環(huán)控制，所述流量控制閥、流量傳感器實(shí)現(xiàn)流量的閉環(huán)控制，為被測(cè)調(diào)壓器的出口提供精準(zhǔn)的流量調(diào)節(jié)；
所述控制部分由工控機(jī)、分別接入工控機(jī)的驅(qū)動(dòng)板和顯示器、與工控機(jī)雙向通訊連接的數(shù)據(jù)采集卡構(gòu)成，數(shù)據(jù)采集卡采集比例壓力調(diào)節(jié)閥、壓力傳感器、流量傳感器、溫度傳感器的輸出信號(hào)并傳送至工控機(jī)，所述工控機(jī)通過顯示器顯示測(cè)試過程曲線及測(cè)試結(jié)果，工控機(jī)通過驅(qū)動(dòng)板控制高壓電磁閥、比例壓力調(diào)節(jié)閥、低壓電磁閥、流量控制閥，工控機(jī)對(duì)被測(cè)調(diào)壓器的檢測(cè)過程進(jìn)行全自動(dòng)控制，完成關(guān)閉壓力、出口壓力、調(diào)壓靜特性以及壓力回差的自動(dòng)測(cè)量。
[0007]—種燃?xì)庹{(diào)壓器調(diào)壓性能檢測(cè)方法，其特征在于:依次包括以下步驟:
(1)、開始測(cè)試:將被測(cè)調(diào)壓器接入氣路部分，并通過夾具夾緊被測(cè)調(diào)壓器，接通氣源，進(jìn)入待測(cè)試狀態(tài)；
(2)、初始化器件及變量:工控機(jī)通過驅(qū)動(dòng)板將高壓電磁閥、比例壓力調(diào)節(jié)閥、低壓電磁閥、流量控制閥調(diào)整至初始狀態(tài)，變量賦初始值；
(3)、被測(cè)調(diào)壓器關(guān)閉壓力的自動(dòng)測(cè)量:工控機(jī)通過驅(qū)動(dòng)板自動(dòng)調(diào)節(jié)比例壓力調(diào)節(jié)閥，使被測(cè)調(diào)壓器進(jìn)口壓力穩(wěn)定在關(guān)閉壓力測(cè)試所規(guī)定的壓力值；當(dāng)壓力達(dá)到關(guān)閉壓力測(cè)試所規(guī)定的壓力值時(shí)，控制流量控制閥緩慢關(guān)閉，數(shù)據(jù)采集卡采集流量傳感器的流量值；當(dāng)流量等于零時(shí)，延時(shí)一定時(shí)間后，數(shù)據(jù)采集卡采集壓力傳感器的壓力值作為被測(cè)調(diào)壓器的關(guān)閉壓力，上傳數(shù)據(jù)至工控機(jī)；
(4)、被測(cè)調(diào)壓器出口壓力的自動(dòng)測(cè)量:工控機(jī)通過驅(qū)動(dòng)板自動(dòng)調(diào)節(jié)比例壓力調(diào)節(jié)閥，使被測(cè)調(diào)壓器進(jìn)口壓力穩(wěn)定在最大出口壓力測(cè)試所規(guī)定的壓力值；當(dāng)壓力達(dá)到最大出口壓力測(cè)試所規(guī)定的壓力值時(shí)，調(diào)節(jié)流量控制閥使得被測(cè)調(diào)壓器出口流量至額定流量的10%，穩(wěn)定后，數(shù)據(jù)采集卡采集壓力傳感器的壓力值作為被測(cè)調(diào)壓器的最大出口壓力，上傳數(shù)據(jù)至工控機(jī)，工控機(jī)通過驅(qū)動(dòng)板自動(dòng)調(diào)節(jié)比例壓力調(diào)節(jié)閥，使被測(cè)調(diào)壓器進(jìn)口壓力穩(wěn)定在最小出口壓力測(cè)試所規(guī)定的壓力值；當(dāng)壓力達(dá)到最小出口壓力測(cè)試所規(guī)定的壓力值時(shí)，調(diào)節(jié)流量控制閥使得被測(cè)調(diào)壓器出口流量至額定流量的100%，穩(wěn)定后，數(shù)據(jù)采集卡采集壓力傳感器的壓力值作為被測(cè)調(diào)壓器的最小出口壓力，上傳數(shù)據(jù)至工控機(jī)；
工控機(jī)通過數(shù)據(jù)采集卡讀取溫度傳感器的當(dāng)前溫度值，通過計(jì)算將被測(cè)調(diào)壓器的出口流量換算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量；
(5)、對(duì)被測(cè)調(diào)壓器的調(diào)壓靜特性的自動(dòng)測(cè)量:設(shè)定被測(cè)調(diào)壓器進(jìn)口壓力值，工控機(jī)通過驅(qū)動(dòng)板自動(dòng)調(diào)節(jié)比例壓力調(diào)節(jié)閥，使被測(cè)調(diào)壓器進(jìn)口壓力穩(wěn)定在調(diào)壓靜特性測(cè)試所規(guī)定的壓力值，調(diào)節(jié)流量控制閥使得被測(cè)調(diào)壓器出口流量值等于額定流量的10% ;當(dāng)檢測(cè)到進(jìn)口壓力和出口流量同時(shí)滿足要求時(shí)，數(shù)據(jù)采集卡采集壓力傳感器的壓力值，上傳數(shù)據(jù)至工控機(jī)，保持當(dāng)前進(jìn)口壓力不變，自動(dòng)調(diào)節(jié)被測(cè)調(diào)壓器的出口流量依次為額定流量的20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、10% 穩(wěn)定后，讀取出口壓力和流量，上傳數(shù)據(jù)至工控機(jī)；改變被測(cè)調(diào)壓器的進(jìn)口壓力值，得到至少三個(gè)進(jìn)口壓力下的壓力流量特性曲線數(shù)據(jù)，計(jì)算壓力回差，繪制調(diào)壓靜特性曲線； (6)、判斷被測(cè)件是否合格:測(cè)試軟件將依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于出口壓力、關(guān)閉壓力以及壓力回差的要求，判斷被測(cè)調(diào)壓器是否為合格件；
(7)測(cè)試結(jié)束:關(guān)閉高壓電磁閥、比例壓力調(diào)節(jié)閥、低壓電磁閥以及流量控制閥，手動(dòng)關(guān)閉電源及氣源，取下被測(cè)調(diào)壓器。
[0008]一種燃?xì)庹{(diào)壓器調(diào)壓性能檢測(cè)方法，其特征在于:采用對(duì)進(jìn)氣壓力無要求的比例流量控制閥、高精度的流量傳感器以及軟件PID控制算法，實(shí)現(xiàn)低壓力下的流量閉環(huán)控制，為燃?xì)庹{(diào)壓器的出口提供精準(zhǔn)的流量控制；數(shù)據(jù)采集卡實(shí)時(shí)采集流量傳感器的流量值作為被測(cè)調(diào)壓器出口的實(shí)際流量值，傳送至工控機(jī)，軟件PID控制算法通過對(duì)實(shí)際流量值與設(shè)定流量值的誤差進(jìn)行PID運(yùn)算得到控制量，工控機(jī)通過驅(qū)動(dòng)板調(diào)節(jié)流量控制閥的開度，從而控制實(shí)際流量。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果:
1.實(shí)現(xiàn)低壓力下的流量閉環(huán)控制。一般的質(zhì)量流量控制器，其中的流量調(diào)節(jié)閥多為電磁閥，電磁閥的啟動(dòng)要求工作壓差至少要有幾十kPa。而燃?xì)庹{(diào)壓器的出口壓力較小，一般只有幾個(gè)kPa(GB27790-2011規(guī)定:管道液化石油氣的區(qū)域、樓棟和表前調(diào)壓器的額定出口壓力分別為3.80kPa、3.04 kPa、2.96 kPa ;人工煤氣的區(qū)域、樓棟和表前調(diào)壓器的額定出口壓力分別為1.76 kPa、1.40 kPa、l.16 kPa ;天然氣的區(qū)域、樓棟和表前調(diào)壓器的額定出口壓力分別為3.00 kPa、2.40 kPa、2.16 kPa)，所以質(zhì)量流量控制器無法對(duì)其出口進(jìn)行流量控制。本發(fā)明采用對(duì)進(jìn)氣壓力無要求的比例流量控制閥、高精度的流量傳感器以及軟件PID控制算法實(shí)現(xiàn)低壓力下的流量閉環(huán)控制，為燃?xì)庹{(diào)壓器的出口提供精準(zhǔn)的流量控制。數(shù)據(jù)采集卡實(shí)時(shí)采集流量傳感器的流量值作為被測(cè)調(diào)壓器出口的實(shí)際流量值，傳送至工控機(jī)，軟件PID控制算法通過對(duì)實(shí)際流量值與設(shè)定流量值的誤差進(jìn)行PID運(yùn)算得到控制量，工控機(jī)通過驅(qū)動(dòng)板調(diào)節(jié)流量控制閥的開度，從而控制實(shí)際流量。本發(fā)明有效解決了低壓力下的流量控制問題，流量控制的精度和范圍取決于所選的流量傳感器。
[0010]2.實(shí)現(xiàn)燃?xì)庹{(diào)壓器進(jìn)口壓力的快速、精準(zhǔn)控制。本發(fā)明采用基于壓電技術(shù)的電氣比例壓力調(diào)節(jié)閥，自帶壓力傳感器實(shí)現(xiàn)壓力的閉環(huán)控制，為燃?xì)庹{(diào)壓器提供穩(wěn)定的進(jìn)口壓力。由于調(diào)壓器的調(diào)壓靜特性測(cè)試要求應(yīng)至少在三個(gè)進(jìn)口壓力下檢測(cè)，本發(fā)明利用電信號(hào)自動(dòng)控制燃?xì)庹{(diào)壓器的進(jìn)口壓力保持恒定，避免了手動(dòng)調(diào)節(jié)壓力帶來的人為因素的影響，并且壓力波動(dòng)小(線性誤差小于0.5%)、響應(yīng)時(shí)間短(小于10ms)。
[0011]3.本發(fā)明采用工控機(jī)實(shí)現(xiàn)測(cè)試過程的全自動(dòng)控制和數(shù)據(jù)采集，可進(jìn)行相關(guān)參數(shù)設(shè)定，數(shù)據(jù)保存，曲線瀏覽，數(shù)據(jù)查詢，打印等，人機(jī)界面友好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的裝置氣路、電路連接示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明的PID流量閉環(huán)控制示意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明的工作方法流程圖。
[0015]圖4為本發(fā)明的調(diào)壓靜特性測(cè)試流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示。圖1為本發(fā)明的裝置氣路、電路連接示意圖。一種燃?xì)庹{(diào)壓器調(diào)壓性能檢測(cè)裝置，由氣路部分和控制部分構(gòu)成。
[0017]氣路部分由氣源1、球閥2、過濾器3、減壓閥4、高壓電磁閥5、比例壓力調(diào)節(jié)閥6、被測(cè)調(diào)壓器7、低壓電磁閥9、流量控制閥10、流量傳感器11通過氣路管道串聯(lián)連接，被測(cè)調(diào)壓器7和低壓電磁閥9之間設(shè)有壓力傳感器8通過管道與氣路連接，流量傳感器11后設(shè)有溫度傳感器12。氣源I為壓力1.8?2.0MPa的壓縮空氣；球閥2為氣源I的手動(dòng)開關(guān)，選用普通工作壓力為2MPa的高壓球閥；過濾器3濾掉壓縮空氣里的水蒸氣及雜質(zhì)，選擇精度5 μ m等級(jí)；減壓閥4將氣源I壓力調(diào)至比例壓力調(diào)壓閥6允許的進(jìn)氣壓力范圍(〈1.7MPa);高壓電磁閥5用于工控機(jī)控制氣源I的打開或關(guān)閉；比例壓力調(diào)節(jié)閥6選用壓電先導(dǎo)式比例壓力調(diào)節(jié)閥，具有高控制穩(wěn)定性，壓力可從O KPa開始調(diào)節(jié)，輸入0-10VDC，輸出0-1600KPa，且該閥內(nèi)置高精度壓力傳感器，自身實(shí)現(xiàn)壓力的閉環(huán)控制，為被測(cè)調(diào)壓器7提供穩(wěn)定的進(jìn)口壓力；壓力傳感器8用于測(cè)量被測(cè)調(diào)壓器7出口的壓力，選擇量程O?lOKPa，誤差0.1%F.S.;低壓電磁閥9用于打開或關(guān)閉被測(cè)調(diào)壓器7的出口 ；流量控制閥10采用比例電磁閥，電信號(hào)比例控制、精度高、執(zhí)行速度快，對(duì)進(jìn)口壓力無要求，響應(yīng)時(shí)間(50ms、重復(fù)性≤±0.25%F.S.、靈敏度≤±0.25%F.S.，用于控制被測(cè)調(diào)壓器7的出口流量；流量傳感器11選用差壓式質(zhì)量流量計(jì)，量程0-30SLM、0-5V的輸出、響應(yīng)時(shí)間< 10ms、重復(fù)性≤±0.2%F.S.、線性≤±0.5%F.S.，用于檢測(cè)被調(diào)壓器7的出口流量并作為流量控制閥10的反饋輸入；溫度傳感器12用于檢測(cè)排出的氣體溫度溫度傳感器，便于折算基準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量。
[0018]控制部分由數(shù)據(jù)采集卡13、顯示器14、工控機(jī)15及驅(qū)動(dòng)板16構(gòu)成。數(shù)據(jù)采集卡13具有16路單端或8路差分模擬量輸入，12位A/D轉(zhuǎn)換器，采樣速率可達(dá)IOOKHz ;顯示器14為17寸液晶顯示器，用來顯示測(cè)試過程曲線及測(cè)試結(jié)果；工控機(jī)15采用酷睿雙核CPU，2G DDR內(nèi)存，ITB硬盤，具有PCI和PC1-E插槽，配有抽屜式鼠標(biāo)鍵盤；驅(qū)動(dòng)板16上的開關(guān)電路用來控制高壓電磁閥5和低壓電磁閥9的開啟或關(guān)閉，D/A轉(zhuǎn)換輸出電壓調(diào)節(jié)比例壓力調(diào)節(jié)閥6和流量控制閥10的開度。
[0019]如圖2所示。圖2為本發(fā)明的PID流量閉環(huán)控制示意圖。本發(fā)明采用對(duì)進(jìn)氣壓力無要求的比例流量控制閥10、高精度的流量傳感器11及軟件PID控制算法實(shí)現(xiàn)低壓力下的流量閉環(huán)控制，為被測(cè)調(diào)壓器7提供精準(zhǔn)的出口流量調(diào)節(jié)。數(shù)據(jù)采集卡13實(shí)時(shí)采集流量傳感器11的流量值作為被測(cè)調(diào)壓器7出口的實(shí)際流量值，傳送至工控機(jī)15，軟件PID控制算法通過對(duì)實(shí)際流量值與設(shè)定流量值的誤差進(jìn)行PID運(yùn)算得到控制量，工控機(jī)15通過驅(qū)動(dòng)板16調(diào)節(jié)流量控制閥10的開度，從而控制實(shí)際流量，實(shí)現(xiàn)流量的實(shí)時(shí)閉環(huán)控制。本方法有效解決了低進(jìn)口壓力下的流量控制問題，流量控制的精度和范圍取決于所選的流量傳感器。
[0020]如圖3所示。圖3為本發(fā)明的工作方法流程圖。
[0021]開始測(cè)試:(步驟100)
將被測(cè)調(diào)壓器7與本發(fā)明的檢測(cè)裝置氣路相連接，夾具動(dòng)作夾緊工件，接通氣源，進(jìn)入待測(cè)試狀態(tài)；`` 初始化器件及變量:(步驟200)
工控機(jī)15通過驅(qū)動(dòng)板16將高壓電磁閥5、比例壓力調(diào)節(jié)閥6、低壓電磁閥9、流量控制閥10調(diào)整至初始狀態(tài)，變量賦初始值；
關(guān)閉壓力測(cè)試:(步驟300)流量控制閥調(diào)整到最大開度:(步驟301)
工控機(jī)15通過驅(qū)動(dòng)板16將流量控制閥10調(diào)整到最大開度；
打開比例壓力閥，設(shè)定進(jìn)口壓力1.20MPa:(步驟302)
工控機(jī)15通過驅(qū)動(dòng)板16打開比例壓力調(diào)節(jié)閥6，自動(dòng)調(diào)節(jié)比例壓力調(diào)節(jié)閥6的輸出為1.20MPa ；
緩慢關(guān)閉流量控制閥，每秒關(guān)閉10%:(步驟303)
工控機(jī)15通過驅(qū)動(dòng)板16緩慢關(guān)閉流量控制閥10，每秒鐘關(guān)閉10%，數(shù)據(jù)采集卡13實(shí)時(shí)采集流量傳感器11的流量值；
關(guān)閉低壓電磁閥9:(步驟304)
工控機(jī)15通過驅(qū)動(dòng)板16關(guān)閉低壓電磁閥9 ；
延時(shí)60秒:(步驟305)
當(dāng)流量值為零時(shí)，再延時(shí)60秒；
采集出口壓力值，傳送至工控機(jī)，顯示:(步驟306)
數(shù)據(jù)采集卡13采集壓力傳感器8的壓力值作為被測(cè)調(diào)壓器7的關(guān)閉壓力，傳送至工控機(jī)15并顯示于顯示器14上，完成被測(cè)調(diào)壓器的關(guān)閉壓力測(cè)試；
出口壓力測(cè)試:(步驟400)` 打開比例壓力閥，設(shè)定進(jìn)口壓力1.20MPa:(步驟401)
工控機(jī)15通過驅(qū)動(dòng)板16打開比例壓力調(diào)節(jié)閥6，自動(dòng)調(diào)節(jié)比例壓力調(diào)節(jié)閥6的輸出為1.20MPa ；
PID算法調(diào)節(jié)出口流量:(步驟402)
數(shù)據(jù)采集卡13實(shí)時(shí)采集流量傳感器11的流量值作為被測(cè)調(diào)壓器7出口的實(shí)際流量值，傳送至工控機(jī)15，軟件PID控制算法通過對(duì)實(shí)際流量值與設(shè)定流量值的誤差進(jìn)行PID運(yùn)算得到控制量，工控機(jī)15通過驅(qū)動(dòng)板16調(diào)節(jié)流量控制閥10的開度，從而控制實(shí)際流量，實(shí)現(xiàn)流量的實(shí)時(shí)閉環(huán)控制；
檢測(cè)流量=10%額定流量？:(步驟403)
工控機(jī)通過數(shù)據(jù)采集卡13采集流量傳感器11的流量值，判斷是否為額定流量的10% ?若是，采集出口壓力值，傳送至工控機(jī)，顯示；若不是，則繼續(xù)調(diào)用PID算法調(diào)節(jié)出口流量；采集出口壓力值，傳送至工控機(jī)，顯示:(步驟404)
數(shù)據(jù)采集卡13采集壓力傳感器8的壓力值作為被測(cè)調(diào)壓器7的最大出口壓力，傳送至工控機(jī)15并顯示于顯示器14上，最大出口壓力測(cè)試結(jié)束；
設(shè)定進(jìn)口壓力0.03MPa:(步驟405)
工控機(jī)15通過驅(qū)動(dòng)板16自動(dòng)調(diào)節(jié)比例壓力調(diào)節(jié)閥6的輸出為0.03MPa ；
PID算法調(diào)節(jié)出口流量:(步驟406)
數(shù)據(jù)采集卡13實(shí)時(shí)采集流量傳感器11的流量值作為被測(cè)調(diào)壓器7出口的實(shí)際流量值，傳送至工控機(jī)15，軟件PID控制算法通過對(duì)實(shí)際流量值與設(shè)定流量值的誤差進(jìn)行PID運(yùn)算得到控制量，工控機(jī)15通過驅(qū)動(dòng)板16調(diào)節(jié)流量控制閥10的開度，從而控制實(shí)際流量，實(shí)現(xiàn)流量的實(shí)時(shí)閉環(huán)控制；
檢測(cè)流量=100%額定流量？:(步驟407)
工控機(jī)通過數(shù)據(jù)采集卡13采集流量傳感器11的流量值，判斷是否為額定流量的100% ?若是，采集出口壓力值，傳送至工控機(jī)，顯示；若不是，則繼續(xù)調(diào)用PID算法調(diào)節(jié)出口
流量；
采集出口壓力值，傳送至工控機(jī)，顯示:(步驟408)
數(shù)據(jù)采集卡13采集壓力傳感器8的壓力值作為被測(cè)調(diào)壓器7的最小出口壓力，傳送至工控機(jī)15并顯示于顯示器14上，最小出口壓力測(cè)試結(jié)束；
調(diào)壓靜特性測(cè)試:(步驟500)
保持被測(cè)調(diào)壓器7的進(jìn)口壓力恒定，分別在0.03,0.70,1.20MPa三個(gè)進(jìn)口壓力或更多進(jìn)口壓力(可設(shè)定)下測(cè)得一組壓力流量特性曲線，一組壓力流量特性數(shù)據(jù)中包含分別對(duì)應(yīng)
0.03,0.70、1.20MPa三個(gè)進(jìn)口壓力或更多進(jìn)口壓力的三條或更多壓力流量特性曲線數(shù)據(jù)，每條壓力流量特性曲線數(shù)據(jù)至少包含關(guān)閉壓力、流量從0.1qv,n增大至qv,n的十個(gè)壓力流量記錄點(diǎn)、出口壓力以及流量自qv,n減小至0.1qv,n的十個(gè)壓力流量記錄點(diǎn)。自動(dòng)記錄被測(cè)調(diào)壓器的出口壓力與流量值，計(jì)算壓力回差，繪制調(diào)壓靜特性曲線。
[0022]判斷被測(cè)件是否合格:(步驟600)
測(cè)試軟件將依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)CJ50-2008《瓶裝液化石油氣調(diào)壓器》中的出口壓力、關(guān)閉壓力以及壓力回差的要求，判斷被測(cè)調(diào)壓器7是否為合格件；
測(cè)試結(jié)束:(步驟700)測(cè)試完成 ，關(guān)閉高壓電磁閥5、比例壓力調(diào)節(jié)閥6、低壓電磁閥9以及流量控制閥10。手動(dòng)關(guān)閉電源及氣源，取下被測(cè)調(diào)壓器。
[0023]圖4為本發(fā)明的調(diào)壓靜特性測(cè)試流程圖。
[0024]調(diào)壓靜特性測(cè)試開始:(步驟501)
設(shè)置進(jìn)口壓力值:(步驟502)
通過測(cè)試軟件設(shè)置被測(cè)調(diào)壓器7的進(jìn)口壓力值(0.03,0.70、1.20MPa或其他壓力值)
打開比例壓力閥，采集壓力值，顯示:(步驟503)
工控機(jī)15通過驅(qū)動(dòng)板16打開比例壓力調(diào)節(jié)閥6，自動(dòng)調(diào)整比例壓力調(diào)節(jié)閥6，使被測(cè)調(diào)壓器7的進(jìn)口壓力穩(wěn)定在步驟502的設(shè)定值上，數(shù)據(jù)采集卡13采集比例壓力調(diào)節(jié)閥6的壓力值，傳送至工控機(jī)15并顯示于顯示器14上；
設(shè)置額定流量值qv，n:(步驟504)
通過測(cè)試軟件設(shè)置被測(cè)調(diào)壓器7的額定流量值qv，n ；
設(shè)置當(dāng)前給定流量值=0.lqv；n:(步驟505)
自動(dòng)設(shè)置被測(cè)調(diào)壓器7出口流量給定值為0.lqv，n，工控機(jī)15通過驅(qū)動(dòng)板16調(diào)節(jié)流量控制閥10至0.lqv；n對(duì)應(yīng)的開度；
進(jìn)口壓力值滿足要求？:(步驟506)
判斷進(jìn)口壓力值是否達(dá)到步驟502的設(shè)定值？如果達(dá)到設(shè)定值，則PID算法調(diào)節(jié)出口流量；如果沒有達(dá)到設(shè)定值，則繼續(xù)檢測(cè)，直到進(jìn)口壓力值達(dá)到設(shè)定值；
PID算法調(diào)節(jié)出口流量:(步驟507)
數(shù)據(jù)采集卡13實(shí)時(shí)采集流量傳感器11的流量值作為被測(cè)調(diào)壓器7出口的實(shí)際流量值，傳送至工控機(jī)15，軟件PID控制算法通過對(duì)實(shí)際流量值與設(shè)定流量值的誤差進(jìn)行PID運(yùn)算得到控制量，工控機(jī)15通過驅(qū)動(dòng)板16調(diào)節(jié)流量控制閥10的開度，從而控制實(shí)際流量，實(shí)現(xiàn)流量的實(shí)時(shí)閉環(huán)控制；
流量值滿足要求？:(步驟508)判斷數(shù)據(jù)采集卡13采集到的流量傳感器11的流量值是否滿足要求？如果滿足要求，采集出口壓力值，傳送至工控機(jī)，顯示；如果不滿足要求，則繼續(xù)PID算法調(diào)節(jié)出口流量，直到流量值滿足要求為止；
采集出口壓力值，傳送至工控機(jī)，顯示:(步驟509)
數(shù)據(jù)采集卡13采集壓力傳感器8的壓力值作為被測(cè)調(diào)壓器7的出口壓力值，傳送至工控機(jī)15并顯示于顯示器14上，至此第一個(gè)測(cè)試點(diǎn)測(cè)試結(jié)束；
給定流量<qv，n?:(步驟510)
判斷給定流量值< qv，n是否成立？若成立，則給定流量值+0.1 qv，n，重復(fù)步驟506 ;若不成立，則流量上行測(cè)試過程結(jié)束；
流量上行測(cè)試過程結(jié)束:(步驟511)
此時(shí)，已經(jīng)完成了同一壓力下流量從0.1 qv,n增大到qv,n十個(gè)點(diǎn)的壓力流量記錄點(diǎn)的測(cè)
量;
設(shè)置當(dāng)前給定流量值=qv，n:(步驟512)
自動(dòng)設(shè)置被測(cè)調(diào)壓器7出口流量給定值為0.lqv，n，工控機(jī)15通過驅(qū)動(dòng)板16調(diào)節(jié)流量控制閥10至qv，n對(duì)應(yīng)的開度；
進(jìn)口壓力值滿足要求？:(步驟513). 判斷進(jìn)口壓力值是否達(dá)到步驟502的設(shè)定值？如果達(dá)到設(shè)定值，則PID算法調(diào)節(jié)出口流量；如果沒有達(dá)到設(shè)定值，繼續(xù)檢測(cè)，直到進(jìn)口壓力值達(dá)到設(shè)定值；
PID算法調(diào)節(jié)出口流量:(步驟514)
數(shù)據(jù)采集卡13實(shí)時(shí)采集流量傳感器11的流量值作為被測(cè)調(diào)壓器7出口的實(shí)際流量值，傳送至工控機(jī)15，軟件PID控制算法通過對(duì)實(shí)際流量值與設(shè)定流量值的誤差進(jìn)行PID運(yùn)算得到控制量，工控機(jī)15通過驅(qū)動(dòng)板16調(diào)節(jié)流量控制閥10的開度，從而控制實(shí)際流量，實(shí)現(xiàn)流量的實(shí)時(shí)閉環(huán)控制；
流量值滿足要求？:(步驟515)
判斷數(shù)據(jù)采集卡13采集到的流量傳感器11的流量值是否滿足要求？如果滿足要求，采集出口壓力值，傳送至工控機(jī)，顯示；如果不滿足要求，則繼續(xù)PID算法調(diào)節(jié)出口流量，直到流量值滿足要求為止；
采集出口壓力值，傳送至工控機(jī)，顯示:(步驟516)
數(shù)據(jù)采集卡13采集壓力傳感器8的壓力值作為被測(cè)調(diào)壓器7的出口壓力值，傳送至工控機(jī)15并顯示于顯示器14上；
給定流量> 0.lqv，n ?:(步驟517)
判斷給定流量值> 0.lqv，n是否成立？若成立，則給定流量值-0.1 qv，n，重復(fù)步驟513 ；若不成立，則流量下行測(cè)試過程結(jié)束；
流量下行測(cè)試過程結(jié)束:(步驟518)
此時(shí)，已經(jīng)完成了同一壓力下流量從qv,n減小至0.1 qv,n十個(gè)壓力流量記錄點(diǎn)的測(cè)量； 三個(gè)進(jìn)口壓力測(cè)試已完成？:(步驟519)
判斷0.03,0.70,1.20MPa三個(gè)進(jìn)口壓力下的測(cè)試是否完成，若已完成，計(jì)算壓力回差，繪制調(diào)壓靜特性曲線；若沒有完成，則執(zhí)行步驟502 ；
計(jì)算壓力回差，繪制調(diào)壓靜特性曲線:(步驟520) 測(cè)試軟件根據(jù)已檢測(cè)到的壓力流量特性曲線數(shù)據(jù)，計(jì)算壓力回差，繪制調(diào)壓靜特性曲
線.調(diào)壓靜特性測(cè)試結(jié)束:(步驟521)。
【權(quán)利要求】
1.一種燃?xì)庹{(diào)壓器調(diào)壓性能檢測(cè)裝置，其特征在于:包括氣路部分和控制部分，所述氣路部分由依次通過管道串聯(lián)的氣源、球閥、過濾器、減壓閥、高壓電磁閥、比例壓力調(diào)節(jié)閥、被測(cè)調(diào)壓器、低壓電磁閥、流量控制閥、流量傳感器構(gòu)成，被測(cè)調(diào)壓器和低壓電磁閥之間接入有壓力傳感器，流量傳感器后接入有溫度傳感器，所述比例壓力調(diào)節(jié)閥內(nèi)部帶有高精度的壓力反饋，自身實(shí)現(xiàn)壓力的閉環(huán)控制，所述流量控制閥、流量傳感器實(shí)現(xiàn)流量的閉環(huán)控制，為被測(cè)調(diào)壓器的出口提供精準(zhǔn)的流量調(diào)節(jié)； 所述控制部分由工控機(jī)、分別接入工控機(jī)的驅(qū)動(dòng)板和顯示器、與工控機(jī)雙向通訊連接的數(shù)據(jù)采集卡構(gòu)成，數(shù)據(jù)采集卡采集比例壓力調(diào)節(jié)閥、壓力傳感器、流量傳感器、溫度傳感器的輸出信號(hào)并傳送至工控機(jī)，所述工控機(jī)通過顯示器顯示測(cè)試過程曲線及測(cè)試結(jié)果，工控機(jī)通過驅(qū)動(dòng)板控制高壓電磁閥、比例壓力調(diào)節(jié)閥、低壓電磁閥、流量控制閥，工控機(jī)對(duì)被測(cè)調(diào)壓器的檢測(cè)過程進(jìn)行全自動(dòng)控制，完成關(guān)閉壓力、出口壓力、調(diào)壓靜特性以及壓力回差的自動(dòng)測(cè)量。
2.一種基于權(quán)利要求1所述燃?xì)庹{(diào)壓器調(diào)壓性能檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，其特征在于:依次包括以下步驟: (1)、開始測(cè)試:將被測(cè)調(diào)壓器接入氣路部分，并通過夾具夾緊被測(cè)調(diào)壓器，接通氣源，進(jìn)入待測(cè)試狀態(tài)； (2)、初始化器件及變量:工控機(jī)通過驅(qū)動(dòng)板將高壓電磁閥、比例壓力調(diào)節(jié)閥、低壓電磁閥、流量控制閥調(diào)整至初始狀態(tài)，變量賦初始值； (3)、被測(cè)調(diào)壓器關(guān)閉壓力的自動(dòng)測(cè)量:工控機(jī)通過驅(qū)動(dòng)板自動(dòng)調(diào)節(jié)比例壓力調(diào)節(jié)閥，使被測(cè)調(diào)壓器進(jìn)口壓力穩(wěn)定在關(guān)閉壓力測(cè)試所規(guī)定的壓力值；當(dāng)壓力達(dá)到關(guān)閉壓力測(cè)試所規(guī)定的壓力值時(shí)，控制流量控制閥緩慢關(guān)閉，數(shù)據(jù)采集卡采集流量傳感器的流量值；當(dāng)流量等于零時(shí)，延時(shí)一定時(shí)間后，數(shù)據(jù)采集卡采集壓力傳感器的壓力值作為被測(cè)調(diào)壓器的關(guān)閉壓力，上傳數(shù)據(jù)至工控機(jī)； (4)、被測(cè)調(diào)壓器出口壓力的自動(dòng)測(cè)量:工控機(jī)通過驅(qū)動(dòng)板自動(dòng)調(diào)節(jié)比例壓力調(diào)節(jié)閥，使被測(cè)調(diào)壓器進(jìn)口壓力穩(wěn)定在最大出口壓力測(cè)試所規(guī)定的壓力值；當(dāng)壓力達(dá)到最大出口壓力測(cè)試所規(guī)定的壓力值時(shí)，調(diào)節(jié)流量控制閥使得被測(cè)調(diào)壓器出口流量至額定流量的10%，穩(wěn)定后，數(shù)據(jù)采集卡采集壓力傳感器的壓力值作為被測(cè)調(diào)壓器的最大出口壓力，上傳數(shù)據(jù)至工控機(jī)，工控機(jī)通過驅(qū)動(dòng)板自動(dòng)調(diào)節(jié)比例壓力調(diào)節(jié)閥，使被測(cè)調(diào)壓器進(jìn)口壓力穩(wěn)定在最小出口壓力測(cè)試所規(guī)定的壓力值；當(dāng)壓力達(dá)到最小出口壓力測(cè)試所規(guī)定的壓力值時(shí)，調(diào)節(jié)流量控制閥使得被測(cè)調(diào)壓器出口流量至額定流量的100%，穩(wěn)定后，數(shù)據(jù)采集卡采集壓力傳感器的壓力值作為被測(cè)調(diào)壓器的最小出口壓力，上傳數(shù)據(jù)至工控機(jī)； 工控機(jī)通過數(shù)據(jù)采集卡讀取溫度傳感器的當(dāng)前溫度值，通過計(jì)算將被測(cè)調(diào)壓器的出口流量換算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量； (5)、對(duì)被測(cè)調(diào)壓器的調(diào)壓靜特性的自動(dòng)測(cè)量:設(shè)定被測(cè)調(diào)壓器進(jìn)口壓力值，工控機(jī)通過驅(qū)動(dòng)板自動(dòng)調(diào)節(jié)比例壓力調(diào)節(jié)閥，使被測(cè)調(diào)壓器進(jìn)口壓力穩(wěn)定在調(diào)壓靜特性測(cè)試所規(guī)定的壓力值，調(diào)節(jié)流量控制閥使得被測(cè)調(diào)壓器出口流量值等于額定流量的10% ;當(dāng)檢測(cè)到進(jìn)口壓力和出口流量同時(shí)滿足要求時(shí)，數(shù)據(jù)采集卡采集壓力傳感器的壓力值，上傳數(shù)據(jù)至工控機(jī)，保持當(dāng)前進(jìn)口壓力不變，自動(dòng)調(diào)節(jié)被測(cè)調(diào)壓器的出口流量依次為額定流量的20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、10% 穩(wěn)定后，讀取出口壓力和流量，上傳數(shù)據(jù)至工控機(jī)；改變被測(cè)調(diào)壓器的進(jìn)口壓力值，得到至少三個(gè)進(jìn)口壓力下的壓力流量特性曲線數(shù)據(jù)，計(jì)算壓力回差，繪制調(diào)壓靜特性曲線； (6)、判斷被測(cè)件是否合格:測(cè)試軟件將依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于出口壓力、關(guān)閉壓力以及壓力回差的要求，判斷被測(cè)調(diào)壓器是否為合格件； (7)、測(cè)試結(jié)束:關(guān)閉高壓電磁閥、比例壓力調(diào)節(jié)閥、低壓電磁閥以及流量控制閥，手動(dòng)關(guān)閉電源及氣源，取下被測(cè)調(diào)壓器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃?xì)庹{(diào)壓器調(diào)壓性能檢測(cè)方法，其特征在于:采用對(duì)進(jìn)氣壓力無要求的比例流量控制閥、高精度的流量傳感器以及軟件PID控制算法，實(shí)現(xiàn)低壓力下的流量閉環(huán)控制，為燃?xì)庹{(diào)壓器的出口提供精準(zhǔn)的流量控制；數(shù)據(jù)采集卡實(shí)時(shí)采集流量傳感器的流量值作為被測(cè)調(diào)壓器出口的實(shí)際流量值，傳送至工控機(jī)，軟件PID控制算法通過對(duì)實(shí)際流量值與設(shè)定流量值的誤差進(jìn)行PID運(yùn)算得到控制量，工控機(jī)通過驅(qū)動(dòng)板調(diào)節(jié)流量控制閥的開度，從而控制實(shí)際流量·。
【文檔編號(hào)】G01M99/00GK103439125SQ201310260247
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月26日
【發(fā)明者】伍先達(dá), 龍飛, 劉艷, 鄭勇, 徐家求, 吳斌 申請(qǐng)人:安徽中科智能高技術(shù)有限責(zé)任公司