专利名称：一种爆破片爆破压力测试系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及爆破片爆破压力测试技术，特别提供了一种爆破片爆破压力测试 系统。
背景技术：
爆破片是广泛用于化工、石油化工、炼油、冶金、制药、食品、能源、动力等部门的锅 炉、压力容器及压力管道系统上的安全装置。爆破片的应用场合主要是高压、易燃、易爆、有 毒等介质，其工况要求较高，大多是化学反应等的生产过程。这些生产过程易出现反应过程 的压力急剧波动或激烈的化学反应以致发生爆炸的可能性。由于介质的特殊性这些生产过 程大多是不允许有介质渗漏的情况发生，而一旦出现意外，又要求安全泄放装置有极高的 动态响应，且有足够的泄放量，以使生产设备和场所不致产生严重破坏的后果。或者是设备 的工作温度较高，在安全阀无法适应的情况下，也必需使用爆破片作为安全泄放装置。因此，要求爆破片能适用这种急速相变超压、气相化学燃爆超压及粉尘燃爆超压 等要求有较大排放量的情况。按GB567-1999《爆破片与爆破片装置》的适用范围要求，通常 爆破片可以制成直径5-1500mm、爆破压力0. 001-500MPa的各种规格，以适应各种泄放量的 要求。当前爆破片制作已采用了很多高科技手段，材料包括不锈钢、镁、镍、钛、合金及石墨 等，适应不同介质和温度，动态响应特性优异，同时还具有很强的耐腐蚀性和耐疲劳性。爆 破片的结构形式有百余种，并有着很高的技术含量和极高的售价。这就给爆破片的检测和 试验提出了更高的要求。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种填补技术空白的爆破片爆破压力测试系统。所述爆破片测试系统是以计算机为基�。峁┮徽淄暾谋破柿考煅� 系统。系统界面友好，操作简便，具有良好的可扩展性。爆破片测试系统的主要功能包括(1)对0_40MPa进行常温和加热的爆破片进行爆破性能试验；(2)对0_40MPa进行常温和加热的爆破片进行疲劳性能试验；(3)对试验项目完成后生成检验报告。本实用新型提供了一种爆破片爆破压力测试系统，其特征在于所述爆破片爆破 压力测试系统包含有以下组成部分压力源201、爆破片夹持装置202、控制系统203 ；其中 所述压力源201为以压缩空气为动力的压力供应装置空气压缩机，所述爆破片夹持装置 202具体为液压机；所述爆破片爆破压力测试系统中还设置有用于提高空气质量的冷冻式干燥机204 或/和空气缓冲罐205，其设置在压力源201和爆破片夹持装置202之间；所述爆破片爆破压力测试系统中，空气缓冲罐205设置在冷冻式干燥机204靠近 压力源201的一侧；在冷冻式干燥机204之前或之后的管路上设置有过滤装置206。[0013]所述爆破片爆破压力测试系统的压力源201具体为，其连接着空气缓冲罐205。所述爆破片爆破压力测试系统中，在冷冻式干燥机204和爆破片夹持装置202之 间还设置有下述元器件压力传感器、气驱增压泵、比例调节阀、空气触动器。本实用新型的具体说明如下动力源本系统设计考虑是以试验为目的，主要特点是设备工作频率较低，但要求 适用范围较大、测试精度较高。考虑到设备的投资和场地占用，我们选用气驱泵作为升压力 源。因此作为动力源的空压机将成为重点设备。我们选用螺杆空压机作为动力源，为提高 空气质量配置了冷干机和空气缓冲罐。在实际操作时，我们要进行下述动作1)启动检查各阀门是否处于开启状态，除通向流阻试验用储气罐的阀门应关闭 外(不做流阻系统测试时)其它阀门均应开启。合上电源箱内的空压机及冷干机的空气开 关，按下空压机和冷干机上的启动按钮，空压机和冷干机开始运转。2)检查检查机器运行状态，听机器运转声音是否正常，检查缓冲罐上压力表的 示值是否达到设定值。空压机的操作和保养请认真阅读空压机的使用说明书。3)关机若关闭空压机，按停机按钮。在机器停止运行后，再关闭电源。非紧急时 空压机不要按急停按钮停机，更不可以直接切断空气开关的方式进行关机。爆破片夹持装置及试验台进行爆破片爆破压力试验前，应将爆破片及夹持器安 装于试验台上。试验台有两种形式，分别为螺栓夹持式和液压机夹持式两种。螺栓夹持式试验台若在螺栓夹持式试验台上进行爆破片爆破压力试验时，先将 爆破片与其配套的夹持器安装好。然后将爆破片连同夹持器安放于试验台中间，安放合适 的垫片，选择合适的法兰并将对应的螺塞旋出。用合适的长螺杆将法兰与爆破片装置固定 于试验台上。用力矩搬手以对角方式将螺栓扭至规定的力矩。本试验台仅用于常温试验，试验介质可以是压缩空气、水和油。液压机夹持式试验台先将爆破片与其配套的夹持器安装好，将连接好后的爆破 片装置安放于试验台中间，选择合适的压圈和垫片。调整液压机的压紧力(见液压机使用 说明书)，或直接观看液压机上的显示器。开启液压泵，移动液压机滑块下行，将爆破片装置 压紧于试验台上。若不进行液压机压紧力的调整，而直接监视液压机显示器的压力时，不可 一次加压到压紧力的限定值。应分多次加压达到压紧力的限定值，以免发生过压情况。本试验台可进行高温试验，最高试验温度550°C。试验介质仅有压缩空气，最高试 验压力50MPa。本实用新型硬件结构在爆破片型式实验中需要检测爆破片是否能够在误差允许 的范围内可靠发生爆破。同时，还需要根据爆破片的应用温度条件，控制爆破温度。为了实现对于爆破片的检测，在爆破片检测系统中，计算机在控制软件的调度下， 通过各种传感器获取压力和温度数值，并且依据检测标准，调整输出控制信号(模拟量和 开关量)，为爆破片提供符合工作条件的压紧力、爆破温度和爆破压力。记录爆破压力，以检 验爆破片是否符合设计要求。根据检测标准和系统执行机构的特性，设计了如
图1所示的爆破片检测系统。在 图1中可以看到爆破片检测系统主要由工控机、模拟量输入、模拟量输出、开关量输出和 RS-485通讯等部分组成。[0029]此外，在工控机外部为了在电器上满足执行机构的要求，为模拟量输入配置了信 号调理板，把不同输入类型的信号转换为模拟量输入卡的允许输入范围。模拟量隔离�？� 不但实现了 V-I变换，同时还实现了电器隔离，为执行机构提供了更为精准的控制信号。继 电器输出板把5VTTL电平的开关量输出转换为DC-24V输出和AC-220V输出，分别用于控制 加热棒和气体回路中的电磁阀。各种器件技术指标1、电源技术指标A、工控机电源技术指标工控机电源输入电压AC110-250V，输入电流1. 5A工控机电源输出DC12V/5. OA, DC-12V/5. OA, DC5V/10. OA, DC3. 3V/3. OAB、开关电源技术指标输入电压ACl 10-250V,输入电流1. 5A输出DC24V/5A —路输出DC24V/2A —路输出DC24V/1. 5A 一路2、信号调理板技术指标将16路电流输入信号调理为标准电压输出，提供输入过压、过流保护，输出短路 保护功能；信号调理板采用隔离电源输入，内置DC-DC模块，具有较高信噪比。电源电压DC24V/1A低通滤波截至频率为2KHz ；输入信号4-20mA输出信号0_5V。3、模拟量信号调理接线端子板技术指标采用内置DC-DC电源�？椋捎酶衾敕糯笃魇迪中藕篷詈希迪质淙胧涑鲂藕诺� 隔离作用。提高了信号的抗干扰能力。电源电压DC24V/1A输入信号0-10V输出信号4-20mA 4、继电器输出板技术指标DB-24R有24个C型继电器，通过可编程控制使得机电式继电器可直接通断负载。 每路继电器可控制一个0. 5A/110V或1A/24VDC的负载。通过50针与0PT0-22兼容的连接 器或20针扁平电缆线连接器，给对应通道的功率继电器加上5V电压信号来激活其工作。每 个通道一个LED，共有24个高亮度LED，当与之关联的继电器接通时发亮。为避免你的PC 过载，本板卡需要一个+12VDC或+24VDC的外界电源供电.继电器技术指标类型SPDT (C型，单刀双掷)；额定负载0·5A/120VAC, 1A/24VDC ；最大切换功率60VA，24W ；最大切换电压120VAC，60VDC；
5[0058]最大切换电流IA ；使用寿命机械(2XlO7)，电气(2XlO5)；操作时间6ms ；释放时间3ms ；控制逻辑输入TTL高(+5V)，继电器通电工作；电源+24V800mA ；工作温度0-60°C；储存温度-20-80°C；湿度0-90%无凝露；尺寸225mmxl32mm(DB-24R，DB-24RD)。5、数据采集卡 IS0-AD32LIS0-AD32L是ISA总线的隔离的12位A/D卡，其内部结构如图2所示。隔离输入 高达500Vrms共模电压。IS0AD32L采用了 200KHz，12位的A/D转换器，内置IK字节FIFO 缓存器，32个单端或16个差分输入通道。IS0-AD32L模拟量输入具有自动〃通道/增益〃扫描功能。单通道可实现200KHz 采样速率下的平滑A/D转换，或是IOOKHz采样速率的通道扫描。IS0-AD32L模拟量输入的技术指标如下通道数32单端/16差分；分辨率12位；采样率200KS/s(最大)；输入阻抗10，000MΩ //6pf ；过压保护士 35V;精度读数的0.01% ； 士1位；零漂全量程最大士25ppm/°C。6、模拟量输出卡A-626技术指标A-626/A-628是带16通道数字量输入和16通道数字量输出的12位模拟量输出 卡。A-626，A-628卡既支持电压量输出又支持电流量输出。输出通道可以通过跳线来设置 不同的电压量程士 10V，士 5V，0-5V, 0-10V ；当外接一个电压源时能以4_20mA灌电流输出。 设在板卡上的参考芯片BBRef-Ol用于解决参考电压漂移。卡上的Lattice FPGA芯片提高 了板卡的稳定性。输出模拟量的技术指标如下通道数6通道(A-626)；分辨率12位；类型AD7541 ；差分线性度最大1/2LSB/高温状态；设定时间低于65yS;温漂5ppm/°C(最大)；相对精度士 1个LSB (最大)；电压输出量程0-5V，0-10V，士5V，士 IOV ；[0090]电流输出量程4_20mA ；输出驱动士 5mA;电流环激励电压8V_35V ；参考电压内部电压-5V—10V外接+10V—10V (最大)。7、开关量DI0-48技术指标DI0-148提供48路TTL电平数字I/O和一个16位计数器。DI0-48模拟8255方 式0工作，并将输出电流增至15mA (源电流)和64mA (灌电流)，可直接控制LED，继电器等 设备。DI0-48由6个8位双向口和3个用于中断产生和记数输入通道组成。8位口命名为 PA, PB, PC。PC又可分为2个4位。在通电或复位时所有的口都被设置成输入。基地址可 选择从200到3FF。中断信号可接到从2到7任何一个中断级别。DI0-48的布局图如图2 所示。D10-48的技术指标输入输出逻辑电平Logic inputs and output ；输入高电平2.OV(Min)/5. OV(Max)；输入低电平-0·5V (Min) /0. 8V (Max)；输入负载电流-0·45mA(Min)/+70y A ；输出灌电流+64mA(Max)；输出拉电流_15mA ；全部输出与TTL电平兼容；可编程计数器和定时器；频率范围0 to 4MHz ；输入高电平2.OV(Min)，5V (Max)；输入低电平-O.3V (Min) ,0. 8V (Max)。时钟源时钟源频率:250ΚΗζ，500ΚΗζ，1ΜΗζ，2ΜΗζ (跳线选择)；分频系数100， 10，1 ；电源功耗+5V/500mA(典型值)；尺寸930x135mm。
0109]各种传感器技术指标0110]1、压力传感器技术指标0111]输出形式4 20mADC0112]供电电源:+24VDC0113]准确度士0. 5%0114]介质温度-20 85°C0115]环境温度-10 60°C0116]响应时间彡 30mS0117]负载能力彡 600 Ω0118]过载压力:2倍0119]过程连接:Μ20Χ1. 5外螺纹0120]在系统中所使用的压力传感器量程及其用途如下表1所示。0121]表1压力传感器量程及其用途对照表0122]
权利要求一种爆破片爆破压力测试系统，其特征在于所述爆破片爆破压力测试系统包含有以下组成部分压力源(201)、爆破片夹持装置(202)、控制系统(203)；其中所述压力源(201)为以压缩空气为动力的压力供应装置空气压缩机，所述爆破片夹持装置(202)具体为液压机；所述爆破片爆破压力测试系统中还设置有用于提高空气质量的冷冻式干燥机(204)或/和空气缓冲罐(205)，其设置在压力源(201)和爆破片夹持装置(202)之间；所述爆破片爆破压力测试系统中，空气缓冲罐(205)设置在冷冻式干燥机(204)靠近压力源(201)的一侧；在冷冻式干燥机(204)之前或之后的管路上设置有过滤装置(206)。
2.按照权利要求1所述爆破片爆破压力测试系统，其特征在于所述爆破片爆破压力 测试系统的压力源(201)具体为，其连接着空气缓冲罐(205)。
3.按照权利2要求所述爆破片爆破压力测试系统，其特征在于所述爆破片爆破压力 测试系统中，在冷冻式干燥机(204)和爆破片夹持装置(202)之间还设置有下述元器件压 力传感器、气驱增压泵、比例调节阀、空气触动器。
专利摘要一种爆破片爆破压力测试系统，其特征在于所述爆破片爆破压力测试系统包含有以下组成部分压力源(201)、爆破片夹持装置(202)、控制系统(203)；其中所述压力源(201)为以压缩空气为动力的压力供应装置空气压缩机，所述爆破片夹持装置(202)具体为液压机。本实用新型的优点填补了技术空白；为规范、快速和准确地进行爆破片检验提供了技术支持。其具有自动化程度高，操作方便等突出优点。具有可预见的巨大的经济价值和社会价值。
文档编号G01M13/00GK201749023SQ200920013149
公开日2011年2月16日 申请日期2009年4月22日 优先权日2009年4月22日
发明者任克华, 华长春, 宋绪鲜, 张志毅, 李纯刚, 程筱梅, 胡熙玉, 陈杰 申请人:沈阳市特种设备检测研究院
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