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安全阀自动校验仪

阅读：698发布：2020-05-11

IPRDB可以提供安全阀自动校验仪专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及安全阀自动校验仪，属安全阀校验装置。它公开了安全阀自动校验仪是在现有的压力仪表式安全阀校验台的压力仪表采样点安装压力传感器，在安全阀固定处安装位移传感器，利用计算机通过采集器对安全阀的压力和位移进行自动采集，自动数据分析，实时信息显示，安全阀数据录入，检测报表打印和检测过程重现。其结构紧凑、精度高，操作方便，制造成本低，达到用较少的费用将现有压力仪表式校验台改造升级的功效。，下面是安全阀自动校验仪专利的具体信息内容。

1、安全阀自动校验仪，包括用于接收压力变化的压力传感器、用于接收位 移变化的位移传感器、用于采集压力变化与位移变化的采集器，用于对压力采 集和位移采集进行控制和数据处理的计算机，压力传感器和位移传感器的输出 端与采集器的输入端连接，采集器的输出端与计算机的输入端连接，其特征是 所述计算机存有采集、控制应用程序，计算机根据该应用程序中的压力采集模 块、位移采集模块、特征值分析模块按如下步骤执行对压力采集、位移采集和 特征值分析的控制：(1)、采集当前安全阀的压力和位移；

(2)、判断安全阀的压力是否达到整定值的80％，若结果为否，则返回步 骤(1)；

(3)、若压力达到整定值的80％，则进入每秒1000次的对压力和位移的高 速采集并保存压力和位移采集数据；

(4)、判断是否达到30000次采样，若结果为否，则返回步骤(3)；

(5)、若采样达到30000次，则结束本次采样；

(6)、根据采集得到的压力采集数据，求取前后、点压力差值并判断是否 增加过快，若结果为是，则放弃该数据；

(7)、若前、后点压力差值增加不过快，则进行128点平均值处理；

(8)、进行前、后点压力差值处理获得压力增量数据，进行位移上升沿查 找，记录位移上升沿位置；

(9)、进行压力负增量查询，得到压力特征点，进行位移下降沿查找，记 录位移下降位置；

(10)、反推找查压力特征点、前点压力值，获得开启压力，根据位移上升 沿、下降沿位置，查找位移曲线获得位移的开启高度、回座压力；

(11)、将开启压力、回座压力、开启高度写入数据库。

2、根据权利要求1所述的安全阀自动校验仪，其特征是计算机中还存有若 干个程序和数据库文件，所述程序数包括数字量采集模块、实时显示模块、安 全阀资料录入模块、设计资料录入模块、数据库管理模块、系统报表模块、测 试信息查询模块，它们集合在采集、控制应用程序中；其中数字量采集模块程 序通过采集器对电器开关进行电源的数字量采集控制，所述其他模块通过计算 机终端进行数据显示、录入、打印、查询、修改的控制。

说明书全文

技术领域

本发明涉及安全阀检验装置，特别是安全阀自动校验装置。

背景技术

锅炉与压力容器广泛应用于石油、化工、钢铁与日常生活等领域，安全阀 是锅炉与压力容器设备上的重要安全部件，用来防止设备发生超压破坏。安全 阀在运行过程中，其性能特别是其整定压力和密封性能会发生改变，导致安全 阀不能按规定压力开启或发生严重的泄漏，直接威胁人身安全和设备自身安全。 因此，对安全阀定期检验是设备安全鉴察的重要项目之一。安全阀检验方法分 离线检验(冷态检验)和在线检验(热态检验)两种。离线检验是将安全阀从 工作管线上卸下，在专门的安全阀校验台上进行调试定压。在线检验是不必卸 下安全阀，而让安全阀仍工作在正常的介质工况中，将一套专门的在线检验仪 器夹具置于阀上，采用液压系统对安全阀阀芯施加一个向上的附加力迫使阀芯 开启，根据仪器的记录以侧算出安全阀的开启压力。现有的安全阀校验台由控 制装置、增压装置、校验平台及采样检侧显示装置构成，其不足之处在于结构 复杂、价格较贵，而且检验精度低，改造升级费用大。压力仪表式安全阀校验 台广泛应用于离线安全阀校验，其主要缺点是使用模拟表来指示开启压力的大 小，其精确度受到操作者的责任心、技术水平和视觉误差等因素的影响，甚至 出现失准的情况。有一种安全阀自动校验装置，它实现了安全阀校验过程中安 全阀的自动夹紧、加压、校验和泄压，并提供计算机管理功能，在工作模式上 有所改进。但该装置的总体结构和压力仪表式安全阀校验台差别大，而且结构 复杂。该装置为了给安全阀提供夹紧压力，增加了价格较贵的液压工作站。其 实一个合格的压力仪表式安全阀校验台操作员，在几分种内便可将安全阀夹紧 到位。同时，在安全阀的加压过程中，对压力的增压速率是有一定的要求的。 该装置仅使用了空气通断阀和手动阀来作为增压控制，主要的增压速率控制来 自于手动阀对流量的控制。所以这种自动加压与手动加压没有本质的区别，反 而失去了手动加压的灵活性。该装置附加设备多，功能不完备，设备成本高， 因而不适于大规模推广。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于压力仪表式安全阀校验台的结构紧凑、精度 高、操作方便、制造成本低的安全阀自动校验仪，升级现有的压力仪表式安全 阀校验台，以达到用较少的费用将现有压力仪表式安全阀校验台改造升级的功 效。
本发明的技术解决方案是安全阀自动校验仪中的计算机存有压力采集、控 制应用程序，计算机根据该应用程序中的压力采集模块、位移采集模块、特征 值分析模块按如下步骤执行对压力采集、位移采集和特征值分析的控制：
(1)、采集当前安全阀的压力和位移。
(2)、判断安全阀压力和位移是否达到整定值的80％，若结果为否，则返 回步骤(1)。
(3)、若压力位移达到整定值80％，则进入每秒1000次的对压力和位移的 高速采集并保存数据。
(4)、判断是否达到30000次采样，若结果为否，则返回步骤(3)。
(5)、若采样达到30000次，则结束本次采样。
(6)、根据采集到的压力和位移数据，求取前、后点压力差值并判断是否 增压过快，若结果为是，则放弃该数据。
(7)、若前后点压力差值增加不过快，则进行128点平均值处理。
(8)、进行前后点压力差值处理获得压力增量数据，进行位移上升沿查找， 记录位移上升位置。
(9)、进行压力负增量查询得到压力特征点，进行位移下降沿查找，记录 位移下降位置。
(10)、反查压力特征点前点压力值，获得开启压力，根据位移上升、下降 沿位置，查找位移曲线获得位移的开启回高度。
(11)、将开启压力，开启座位移高度写入数据库。
本发明的计算机中还存有若干个程序和数据库文件，所述程序包括数字量 采集模块、实时显示模块、安全阀资料录入模块、设计资料录入模块、数据库 管理模块、系统报表模块、测试信息查询模块，它们集合在采集、控制应用程 序中；其中数字量采集模块程序通过采集器对电器开关进行电源的数字量采集 控制，所述其他模块通过计算机终端进行数据显示、录入、打印、查询、修改 的控制。
本发明的安全阀的压力和位移采集原理是在操作人员启动安全阀自动检测 功能时，系统开始通过压力传感器和位移传感器对压力和位移进行数据采集。 当安全阀压力达到安全阀要求整定值的80％时，系统进入每秒1000次的高速采 集状态，并连续采集和保存30秒数据，最后结束本次安全阀自动检测中的采集 功能。安全阀操作台的正常工作时间为：在进行开启压力检测时工作时间大在 8-12秒内完成检测工作；在进行回座压力检测时工作时间大在20-28秒内完成 检测工作，所以把采样时间定在30秒。接着对采集的压力和位移数据进行分析 处理，并通过查找特征值的方法求取安全阀的开启压力、回座压力和开启高度。 在安全阀密封面打开时，原本系统增压的状态在这时会出现一次负增压的状态。 根据这个规律，只要在数据链中找到这个特征点，就可以在它的前点获得安全 阀密封时的最大密封压力，也就是安全阀的开启压力。考虑到安全阀检测操作 规程中对操作中压力增压控制要求，对采集数据中反映出增压过快的数据，进 行了放弃处理。考虑到系统中可能存在的不明干扰，因此首先对采集数据进行 了128点平均值处理，以降低干扰对系统的影响。在安全阀开启时，安全阀的 导杆有一次跳跃性的位移，安全阀开启后会保持开启状态，直到系统压力低于 其回座压力时，安全阀回座关闭，位移曲线呈现出一个方波图形。通过对方波 上升沿的查找，可以方便的取得安全阀的开启高度；通过对方波下降沿的查找， 可以方便的取得安全阀的回座压力。本发明的压力、位移传感器的转换误差为 0.25％，采集器的转换误差为0.01％，系统数据采集误差为0.26％，高于0.5级 精度要求。
本发明的优点是安全阀自动校验仪实现校验过程自动数据采集，自动数据 分析，同时具备数据管理功能，其结构紧凑、精度高，操作方便，制造成本低， 达到以较少的费用将现有的压力仪表式安全校验装置改造升级的功效。

附图说明

图1为本发明的构造方框图；
图2为本发明的压力采集控制程序流程图；
图3为本发明的压力特征值分析控制程序流程图；
图4为本发明的位移采集控制程序流程图；
图5为本发明的位移特征值分折控制程序流程图。

具体实施方式

根据图1所示，本发明由硬件1和软件2两部分组成。其中硬件1由压力 传感器3、位移传感器4、采集器5和计算机6组成。其中压力传感器3采用SENEX  DG1300-BZ型压力传感器，根据需要可以选择1、5、10、15、20、25、30、 40MPa等八种规格的压力传感器。位移传感器4采用江元ZL4200型位移传感器。 采集器5采用ADLINK PCI-9111型多功能采集卡。计算机6采用ADLINK 型工业计算机。压传感器3安装在需改造的现有压力仪表式安全阀校验台的压 力仪表采样点的传接器(即在检验缸上开出一个1/4NPT的气路接口，在气路接 口安装一个接头)上。位移传感器4安装在上述压力仪表式安全阀校验台的安 全阀固定处的位移传感器固定支架上。压力传感器3和位移传感器4的输出端 分别通过屏蔽双绞线与模拟量和数字量采集器5的两个模似量采集输入端连接。 采集器5的数字量采集输入端可与上述压力仪表式安全阀校验台上的继电器、 电磁阀、按钮的输出端连接，以便进行数字量信号的采集，用于控制相关电源。 采集器5的输出端与计算机的数字信号输入端连接。压力传感器3和位移传感 器4将按收到的压力和位移变化信号经过其输出端输送给采集器5的输入端， 采集器5将接收到的压力和位移模拟信号转换为数字信号，通过其输出端输送 给计算机6进行处理。本发明的软件2由存入计算机6内的采集、控制应用程 序7、设备驱动程序9、数据库8组成。其中采集、控制程序7由压力采集模块、 位移采集模块、数字量采集模块、特征分析模块、实时显示模块、安全阀资料 录入模块、设备资料录入模块、数据库管理模块、系统报表模块、侧试信息查 询模块组成。压力采集模块、位移采集模块和数字量采集模块程序通过控制采 集器5来实现对压力、位移和电器开关信号的采集。
根据图2所示，压力采集模块的启动步骤91为接收到的采集器5输送来的 当前压力；接着在步骤92中判断该压力是否达到安全阀压力整定值的80％，若 未达到，则返回到步骤91，否则进入步骤93，进行每秒1000次的高速压力采 集并保存压力数据。然后在步骤94中判断是否达到30000次采样，若未达到， 则返回到步骤93，否则进入步骤95结束本次的压力采集。
根据图4所示，在进行压力采集的同时也进行位移采集。位移采集模块的 启动步骤101为接收到的采集器5输送来的当前安全阀的采样位移信号。在步 骤102中判断压力是否达到安全阀稳定值80％，若未达到，则返回到步骤101， 否则进入步骤103进入每秒1000次的高速位移采集并保存位移数据。然后在步 骤104中判断是否达到30000次采样，若未达到则返回到步骤103，否则进入步 骤105结束本次位移采集。
根据图3、图5所示，在完成压力和位移采集后，进入特征值分析模块执行 程序。分别对压力和位移采集数据进行特征值分析处理，以求取安全阀的开启 压力、回座压力和开启位移。压力特征值分析程序的启动步骤111为压力采集 数据。在步骤112中求取前、后点压力差值并判断是否增压过快，若增压过快， 则进入步骤113放弃该压力数据。否则进入步骤114进行128点平均值处理， 以获得压力特征值查询数据。接着在步骤115中进行前、后点差值处理，获得 压力增量数据。继续在步骤116中进行压力增量查询，得到压力特征点。在步 骤117中反推查询压力特征点，前点压力值，获得安全阀开启压力。最后在步 骤118中将开启压力写入数据库8中保存。位移特征值分析程序的启动步骤121 为位移采集数据。在步骤122中，求取前后、点压力差值并判断是否增加过快， 若增加过快，则进入步骤123放弃该位移数据。否则进入步骤124进行128点 平均值处理，获得位移特征值查询数据。继续在步骤125中进行上升沿查找， 在记录位移上升位置。在步骤126中进行下降沿查找，记录位移下降位置。接 着在步骤127中根据上升沿、下降沿位置，查找位移曲线，获得开启高度、回 座压力。最后在步骤128中将开启高度、回座压力写入数据库8保存。
本发明利用实时显示模块来控制计算机终端进行实时显示安全阀压力、位 移的数值和曲线，同时反映系统实时姿态，系统工序情况。
利用安全阀资料录入模块来录入安全阀的相关资料，包括测试日期、测试 机构、测试地点，产品名称、型号和出厂编号，安全阀通径和公称压力，制造 单位名称，测试目的，测试操作者，委托单位及其代表。
利用设计资料录入模块来录入安全阀的相关设计资料，包括流通直径、密 封型式及其直径、整定压力、开启高度、背压力、工作介质及其工作温度。
利用数据库管理模块来实现对数据进行增加、删除、修改。
利用报表模块来实现校验报告的自动生成和打印。
利用测试信息查询模块来实现档案信息的查询。
本发明的数据库结构表如下   编号   中文名称   字段名称   1   报告编号   Bh   2   使用单位   Sydw   3   单位地址   Dwdz   4   联系人   Lxr   5   联系电话   Lxdh   6   编号   Zzbh   7   装置名称   Zzmc   8   安全阀类型   Aqflx   9   安全阀型号   Aqfxh   10   工作介质   Gzjz   11   要求整定压力   Yqzdyl   12   执行标准   Zxbz   13   校验方式   Xyfs   14   校验介质   Xyjz   15   整定压力   Zdyl   16   密封试验压力   mfsyyl   17   说明   Sm   18   校验日期   Xyrq   19   校验   Xy   20   审批   Sp   21   公称通径   Gctj   22   阀座口径   Fzkj   23   制造单位   Zzdw   24   制造许可证编号   zzxkzbh   25   压力级别范围   Yljbfw   26   出厂编号   Ccbh   27   出厂日期   Ccrq   28   校验介质温度   Xyjzwd   29   外观检查   Wgjc   30   拆卸检查   Cxjc   31   实际整定压力1   sjzdyl1   32   实际整定压力2   sjzdyl2   33   实际整定压力3   sjzdyl3   34   回座压力1   Hzyl1   35   回座压力2   Hzyl2   36   回座压力3   Hzyl3   37   密封压力   Mfyl   38   压力表编号   Ylbbh   39   开启高度1   Kqgd1   40   开启高度2   Kqgd2   41   开启高度3   Kqgd3   42   排放压力1   Pfyl1   43   排放压力2   Pfyl2   44   排放压力3   Pfyl3   45   校验结论   Xyjl   46   备注   Bz   47   原始数据   Yssj
通过上述四十七个字段的描述，数据库8详细的记录安全阀的所有信息。 这些信息中包括反映安全阀生产商的信息；有反映安全阀的使用单位的信息； 有反映安全阀特性的信息；有反映检验单位的信息；有反映检验时当时检验数 据的信息。
将安全阀自动校验仪的压力传感器3和位移传感器4安装在现有压力仪表 式安全阀校验台上后，即可进行安全阀校验操作：
将要校验的安全阀安装在上述校验台上并夹紧，启动安全阀自动校验仪， 在<安全阀检测>菜单中选择<新检测>菜单；
系统进入<安全阀资料录入>界面，操作员根据系统要求的格式输入安全 阀的相关资料；
在正确填写资料后，点击<检测仪器>，系统进入校验仪模拟界面；
根据选用的压力传感器的量程，选择仪器的量程；
按下<开始检测>按钮；
关闭校验台的泄压阀和增压阀；
打开测试气源；
手动调节开启增压阀，控制好增压速度，让压力增加到安全阀开始泄露；
关闭增压阀，打开卸压阀，泄放系统压力，完成一次安全阀的开启压力检 测；
按照上述方法进行三次开启压力检测，即完成安全阀的校验。
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标题 发布/更新时间 阅读量
安全阀-专利编号CN106715986B 2020-05-12 855
安全阀-专利编号CN109373030B 2020-05-12 283
安全阀-专利编号CN104214380B 2020-05-12 453
安全阀-专利编号CN109737227A 2020-05-13 991
安全阀-专利编号CN105276248B 2020-05-13 766
安全阀-专利编号CN110630307A 2020-05-11 891
安全阀自动校验仪-专利编号CN1776387A 2020-05-11 695
安全阀-专利编号CN108138982A 2020-05-13 1015
一种安全阀-专利编号CN203670945U 2020-05-11 913
新型安全阀-专利编号CN203717291U 2020-05-11 160
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