專利名稱：一種爆破片爆破壓力測試系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及爆破片爆破壓力測試技術，特別提供了一種爆破片爆破壓力測試 系統。
背景技術：
爆破片是廣泛用于化工、石油化工、煉油、冶金、制藥、食品、能源、動力等部門的鍋 爐、壓力容器及壓力管道系統上的安全裝置。爆破片的應用場合主要是高壓、易燃、易爆、有 毒等介質，其工況要求較高，大多是化學反應等的生產過程。這些生產過程易出現反應過程 的壓力急劇波動或激烈的化學反應以致發生爆炸的可能性。由于介質的特殊性這些生產過 程大多是不允許有介質滲漏的情況發生，而一旦出現意外，又要求安全泄放裝置有極高的 動態響應，且有足夠的泄放量，以使生產設備和場所不致產生嚴重破壞的后果。或者是設備 的工作溫度較高，在安全閥無法適應的情況下，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的各種規格，以適應各種泄放量的 要求。當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，適應不同介質和溫度，動態響應特性優異，同時還具有很強的耐腐蝕性和耐疲勞性。爆 破片的結構形式有百余種，并有著很高的技術含量和極高的售價。這就給爆破片的檢測和 試驗提出了更高的要求。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種填補技術空白的爆破片爆破壓力測試系統。所述爆破片測試系統是以計算機為基礎，為您提供一整套完整的爆破片質量檢驗 系統。系統界面友好，操作簡便，具有良好的可擴展性。爆破片測試系統的主要功能包括(1)對0_40MPa進行常溫和加熱的爆破片進行爆破性能試驗；(2)對0_40MPa進行常溫和加熱的爆破片進行疲勞性能試驗；(3)對試驗項目完成后生成檢驗報告。本實用新型提供了一種爆破片爆破壓力測試系統，其特征在于所述爆破片爆破 壓力測試系統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203 ；其中 所述壓力源201為以壓縮空氣為動力的壓力供應裝置空氣壓縮機，所述爆破片夾持裝置 202具體為液壓機；所述爆破片爆破壓力測試系統中還設置有用于提高空氣質量的冷凍式干燥機204 或/和空氣緩沖罐205，其設置在壓力源201和爆破片夾持裝置202之間；所述爆破片爆破壓力測試系統中，空氣緩沖罐205設置在冷凍式干燥機204靠近 壓力源201的一側；在冷凍式干燥機204之前或之后的管路上設置有過濾裝置206。[0013]所述爆破片爆破壓力測試系統的壓力源201具體為，其連接著空氣緩沖罐205。所述爆破片爆破壓力測試系統中，在冷凍式干燥機204和爆破片夾持裝置202之 間還設置有下述元器件壓力傳感器、氣驅增壓泵、比例調節閥、空氣觸動器。本實用新型的具體說明如下動力源本系統設計考慮是以試驗為目的，主要特點是設備工作頻率較低，但要求 適用范圍較大、測試精度較高。考慮到設備的投資和場地占用，我們選用氣驅泵作為升壓力 源。因此作為動力源的空壓機將成為重點設備。我們選用螺桿空壓機作為動力源，為提高 空氣質量配置了冷干機和空氣緩沖罐。在實際操作時，我們要進行下述動作1)啟動檢查各閥門是否處于開啟狀態，除通向流阻試驗用儲氣罐的閥門應關閉 外(不做流阻系統測試時)其它閥門均應開啟。合上電源箱內的空壓機及冷干機的空氣開 關，按下空壓機和冷干機上的啟動按鈕，空壓機和冷干機開始運轉。2)檢查檢查機器運行狀態，聽機器運轉聲音是否正常，檢查緩沖罐上壓力表的 示值是否達到設定值。空壓機的操作和保養請認真閱讀空壓機的使用說明書。3)關機若關閉空壓機，按停機按鈕。在機器停止運行后，再關閉電源。非緊急時 空壓機不要按急停按鈕停機，更不可以直接切斷空氣開關的方式進行關機。爆破片夾持裝置及試驗臺進行爆破片爆破壓力試驗前，應將爆破片及夾持器安 裝于試驗臺上。試驗臺有兩種形式，分別為螺栓夾持式和液壓機夾持式兩種。螺栓夾持式試驗臺若在螺栓夾持式試驗臺上進行爆破片爆破壓力試驗時，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臺中間，安放合適 的墊片，選擇合適的法蘭并將對應的螺塞旋出。用合適的長螺桿將法蘭與爆破片裝置固定 于試驗臺上。用力矩搬手以對角方式將螺栓扭至規定的力矩。本試驗臺僅用于常溫試驗，試驗介質可以是壓縮空氣、水和油。液壓機夾持式試驗臺先將爆破片與其配套的夾持器安裝好，將連接好后的爆破 片裝置安放于試驗臺中間，選擇合適的壓圈和墊片。調整液壓機的壓緊力(見液壓機使用 說明書)，或直接觀看液壓機上的顯示器。開啟液壓泵，移動液壓機滑塊下行，將爆破片裝置 壓緊于試驗臺上。若不進行液壓機壓緊力的調整，而直接監視液壓機顯示器的壓力時，不可 一次加壓到壓緊力的限定值。應分多次加壓達到壓緊力的限定值，以免發生過壓情況。本試驗臺可進行高溫試驗，最高試驗溫度550°C。試驗介質僅有壓縮空氣，最高試 驗壓力50MPa。本實用新型硬件結構在爆破片型式實驗中需要檢測爆破片是否能夠在誤差允許 的范圍內可靠發生爆破。同時，還需要根據爆破片的應用溫度條件，控制爆破溫度。為了實現對于爆破片的檢測，在爆破片檢測系統中，計算機在控制軟件的調度下， 通過各種傳感器獲取壓力和溫度數值，并且依據檢測標準，調整輸出控制信號(模擬量和 開關量)，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 驗爆破片是否符合設計要求。根據檢測標準和系統執行機構的特性，設計了如
圖1所示的爆破片檢測系統。在 圖1中可以看到爆破片檢測系統主要由工控機、模擬量輸入、模擬量輸出、開關量輸出和 RS-485通訊等部分組成。[0029]此外，在工控機外部為了在電器上滿足執行機構的要求，為模擬量輸入配置了信 號調理板，把不同輸入類型的信號轉換為模擬量輸入卡的允許輸入范圍。模擬量隔離模塊 不但實現了 V-I變換，同時還實現了電器隔離，為執行機構提供了更為精準的控制信號。繼 電器輸出板把5VTTL電平的開關量輸出轉換為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。各種器件技術指標1、電源技術指標A、工控機電源技術指標工控機電源輸入電壓AC110-250V，輸入電流1. 5A工控機電源輸出DC12V/5. OA, DC-12V/5. OA, DC5V/10. OA, DC3. 3V/3. OAB、開關電源技術指標輸入電壓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、信號調理板技術指標將16路電流輸入信號調理為標準電壓輸出，提供輸入過壓、過流保護，輸出短路 保護功能；信號調理板采用隔離電源輸入，內置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4-20mA輸出信號0_5V。3、模擬量信號調理接線端子板技術指標采用內置DC-DC電源模塊，采用隔離放大器實現信號耦合，實現輸入輸出信號的 隔離作用。提高了信號的抗干擾能力。電源電壓DC24V/1A輸入信號0-10V輸出信號4-20mA 4、繼電器輸出板技術指標DB-24R有24個C型繼電器，通過可編程控制使得機電式繼電器可直接通斷負載。 每路繼電器可控制一個0. 5A/110V或1A/24VDC的負載。通過50針與0PT0-22兼容的連接 器或20針扁平電纜線連接器，給對應通道的功率繼電器加上5V電壓信號來激活其工作。每 個通道一個LED，共有24個高亮度LED，當與之關聯的繼電器接通時發亮。為避免你的PC 過載，本板卡需要一個+12VDC或+24VDC的外界電源供電.繼電器技術指標類型SPDT (C型，單刀雙擲)；額定負載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 ；使用壽命機械(2XlO7)，電氣(2XlO5)；操作時間6ms ；釋放時間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；儲存溫度-20-80°C；濕度0-90%無凝露；尺寸225mmxl32mm(DB-24R，DB-24RD)。5、數據采集卡 IS0-AD32LIS0-AD32L是ISA總線的隔離的12位A/D卡，其內部結構如圖2所示。隔離輸入 高達500Vrms共模電壓。IS0AD32L采用了 200KHz，12位的A/D轉換器，內置IK字節FIFO 緩存器，32個單端或16個差分輸入通道。IS0-AD32L模擬量輸入具有自動〃通道/增益〃掃描功能。單通道可實現200KHz 采樣速率下的平滑A/D轉換，或是IOOKHz采樣速率的通道掃描。IS0-AD32L模擬量輸入的技術指標如下通道數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 ；過壓保護士 35V;精度讀數的0.01% ； 士1位；零漂全量程最大士25ppm/°C。6、模擬量輸出卡A-626技術指標A-626/A-628是帶16通道數字量輸入和16通道數字量輸出的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。輸出通道可以通過跳線來設置 不同的電壓量程士 10V，士 5V，0-5V, 0-10V ；當外接一個電壓源時能以4_20mA灌電流輸出。 設在板卡上的參考芯片BBRef-Ol用于解決參考電壓漂移。卡上的Lattice FPGA芯片提高 了板卡的穩定性。輸出模擬量的技術指標如下通道數6通道(A-626)；分辨率12位；類型AD7541 ；差分線性度最大1/2LSB/高溫狀態；設定時間低于65yS;溫漂5ppm/°C(最大)；相對精度士 1個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 ；輸出驅動士 5mA;電流環激勵電壓8V_35V ；參考電壓內部電壓-5V—10V外接+10V—10V (最大)。7、開關量DI0-48技術指標DI0-148提供48路TTL電平數字I/O和一個16位計數器。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 設備。DI0-48由6個8位雙向口和3個用于中斷產生和記數輸入通道組成。8位口命名為 PA, PB, PC。PC又可分為2個4位。在通電或復位時所有的口都被設置成輸入。基地址可 選擇從200到3FF。中斷信號可接到從2到7任何一個中斷級別。DI0-48的布局圖如圖2 所示。D10-48的技術指標輸入輸出邏輯電平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；可編程計數器和定時器；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)。時鐘源時鐘源頻率:250ΚΗζ，500ΚΗζ，1ΜΗζ，2ΜΗζ (跳線選擇)；分頻系數100， 10，1 ；電源功耗+5V/500mA(典型值)；尺寸930x135mm。
0109]各種傳感器技術指標0110]1、壓力傳感器技術指標0111]輸出形式4 20mADC0112]供電電源:+24VDC0113]準確度士0. 5%0114]介質溫度-20 85°C0115]環境溫度-10 60°C0116]響應時間彡 30mS0117]負載能力彡 600 Ω0118]過載壓力:2倍0119]過程連接:Μ20Χ1. 5外螺紋0120]在系統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照表0122]
權利要求一種爆破片爆破壓力測試系統，其特征在于所述爆破片爆破壓力測試系統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(203)；其中所述壓力源(201)為以壓縮空氣為動力的壓力供應裝置空氣壓縮機，所述爆破片夾持裝置(202)具體為液壓機；所述爆破片爆破壓力測試系統中還設置有用于提高空氣質量的冷凍式干燥機(204)或/和空氣緩沖罐(205)，其設置在壓力源(201)和爆破片夾持裝置(202)之間；所述爆破片爆破壓力測試系統中，空氣緩沖罐(205)設置在冷凍式干燥機(204)靠近壓力源(201)的一側；在冷凍式干燥機(204)之前或之后的管路上設置有過濾裝置(206)。
2.按照權利要求1所述爆破片爆破壓力測試系統，其特征在于所述爆破片爆破壓力 測試系統的壓力源(201)具體為，其連接著空氣緩沖罐(205)。
3.按照權利2要求所述爆破片爆破壓力測試系統，其特征在于所述爆破片爆破壓力 測試系統中，在冷凍式干燥機(204)和爆破片夾持裝置(202)之間還設置有下述元器件壓 力傳感器、氣驅增壓泵、比例調節閥、空氣觸動器。
專利摘要一種爆破片爆破壓力測試系統，其特征在于所述爆破片爆破壓力測試系統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(203)；其中所述壓力源(201)為以壓縮空氣為動力的壓力供應裝置空氣壓縮機，所述爆破片夾持裝置(202)具體為液壓機。本實用新型的優點填補了技術空白；為規范、快速和準確地進行爆破片檢驗提供了技術支持。其具有自動化程度高，操作方便等突出優點。具有可預見的巨大的經濟價值和社會價值。
文檔編號G01M13/00GK201749023SQ200920013149
公開日2011年2月16日 申請日期2009年4月22日 優先權日2009年4月22日
發明者任克華, 華長春, 宋緒鮮, 張志毅, 李純剛, 程筱梅, 胡熙玉, 陳杰 申請人:沈陽市特種設備檢測研究院